RU2088998C1 - Твердотельный электролитический конденсатор - Google Patents
Твердотельный электролитический конденсатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2088998C1 RU2088998C1 RU95116674A RU95116674A RU2088998C1 RU 2088998 C1 RU2088998 C1 RU 2088998C1 RU 95116674 A RU95116674 A RU 95116674A RU 95116674 A RU95116674 A RU 95116674A RU 2088998 C1 RU2088998 C1 RU 2088998C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- solid
- polyaniline
- capacitors
- specific capacitance
- Prior art date
Links
Landscapes
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
Использование: электротехническая и радиотехническая промышленность. Сущность изобретения: устройство содержит фольгированные электроды, между которыми размещен твердый электролит, содержащий полианилин и 0,05-10 мас.% легирующей добавки, выбранной из группы, включающей монохлоруксусную кислоту, дихлоруксусную кислоту, трихлоруксусную кислоту и п-толуолсульфокислоту. Это обеспечивает повышение удельной емкости до 4000 мкФ/см2.
Description
Изобретение относится к электро и радиотехнике, в частности, к изготовлению электролитических конденсаторов. Известно, что удельно-весовые характеристики конденсаторов определяются электрическими параметрами диэлектрика. Замена жидких электролитов на твердые, в частности, на полимерные пленки позволяет повысить удельную емкость конденсаторов в 1,5-2 раза и отказаться от экологически "грязных" технологических процессов их изготовления. Диэлектрическая проницаемость (ε) таких полимерных диэлектриков, как, например, лавсан, поливинилпиррол, полиакрилонитрилметакрилат имеет величину порядка 4-10. Применение в качестве электролитов проводящих полимеров с e=10-30 позволит еще более существенно повысить удельные характеристики конденсаторов. Известен патент, где в качестве твердого электролита использованы соли проводящего полимера полипиррола [1] Пленку полипиррола наносят на электроды путем электрохимического окисления пиррола, в связи с практически полной нерастворимостью полимера. Однако, электрохимический синтез полимеров представляет собой технологически сложный и длительный процесс. Кроме того, пиррол сравнительно дорог и его промышленное производство в России и странах СНГ отсутствует. В связи с этим серийное производство электролитических конденсаторов на основе полипиррола затруднено, несмотря на то, что удельная емкость их достигает высоких значений: 100-200 мкФ/см2.
Среди наиболее перспективных проводящих полимеров, применяемых в качестве твердых электролитов является полианилин, благодаря доступности исходного сырья-анилина.
Наиболее близким по технической сущности к объекту изобретения является твердотельный электролитический конденсатор [2] содержащий фольгированные электроды с расположенным между ними слоем твердого электролита на основе полианилина. К недостаткам такого конденсатора следует отнести то, что как и в случае с полипирролом, пленка диэлектрика-полианилина на поверхности электродов наносится электрохимическим путем, что усложняет процесс. Кроме того у таких конденсаторов наблюдается неустойчивость исходных электрических параметров во времени. В этой связи этот тип конденсаторов не получил практического применения, несмотря на довольно высокую (до 1000 мкФ/см2) удельную емкость.
Данное изобретение позволяет устранить недостатки известного решения и изготавливать электролитические конденсаторы на основе полианилина, применяя высокопроизводительную рулонную технологию и получая при этом изделия со значительно более высокой удельной емкостью (до 4000 мкФ/см2) и стабильными электрическими параметрами.
Указанный технический эффект достигается тем, что в известный твердый электролит вводится дополнительно легирующая добавка, в качестве которой использовано соединение, выбранное из ряда: моно-ди-трихлоруксусная кислота, п-толуолсульфокислота в количестве 0,05-10% от массы полианилина.
В известных литературных источниках нет сведений об использовании вышеуказанных соединений в качестве легирующих добавок твердых диэлектриков в электролитических конденсаторах, что позволяет сделать вывод о новизне предлагаемого изобретения.
Порошок полианилин-основания (ПАН), полученного методом химического окисления анилина персульфатом аммония, растворяли в диметилформамиде (концентрация раствора 30 г/л). В полученный раствор вводили необходимое количество легирующей добавки (0,05-10% ). В качестве материалов электродов применяли алюминиевую фольгу марок: А-5, А-99, А-91 (ГОСТ 25905-8) в виде подложек размером 40х40 мм или лент 60х200 мм. Перед нанесением покрытия подложку из фольги подвергали следующим видам обработки:
обезжиривание ацетоном;
травление бихроматом калия в серной кислоте;
травление 30%-ным раствором фосфорной кислоты;
травление муравьиной кислотой.
обезжиривание ацетоном;
травление бихроматом калия в серной кислоте;
травление 30%-ным раствором фосфорной кислоты;
травление муравьиной кислотой.
После обработки фольгу тщательно промывали дистиллированной водой и осуществляли ее сушку при 60oC в течение 2-х ч. Нанесение покрытия на фольгу осуществляли методом полива или центрифугирования приготовленного ранее раствора ПАН с легирующими добавками. После нанесения покрытия проводили его сушку в ступенчатом температурном режиме: 60, 80, 100oC в течение 2-х ч при каждой температуре.
Изготовление плоских конденсаторов осуществляли вакуумным термическим напылением измерительных алюминиевых электродов на алюминиевую фольгу, покрытую ПАН. Измерения электрофизических свойств образцов полученных конденсаторов проводили в соответствии с ГОСТ 20.57406-8. "Изделия электронной техники. Методы испытаний" на приборах: Р50-16, оптиметр ИКВ-3, УП-1.
Экспериментально установлено, что наилучшие характеристики конденсаторов получены при соблюдении вида легирующей добавки и ее содержания в полианилине.
Результаты измерений сведены в таблицу. Анализ табличных данных показывает, что введение в исходный полианилин легирующих добавок даже в количестве 0,05% от его массы увеличивает удельную емкость в 30-50 раз (в зависимости от типа добавки). При этом стабильность электрических параметров повышается на 40-50% Следует отметить, что увеличение концентрации добавок выше 10% от массы полианилина приводит к существенному увеличению тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) и как следствие, к высоким токам утечки.
Наилучшие характеристики плоских конденсаторов получены на образцах с добавками п-толуолсульфокислоты: Суд 5380 мкФ/см2; tgδ 0,078; r 1,3•1011Ом. м; Eпр 56,3 кВ/мм.
Применение твердых полимерных электролитов на основе легированных полианилинов позволит создать новые классы конденсаторов, способных вытеснить существующие.
Claims (1)
- Твердотельный электролитический конденсатор, содержащий фольгированные электроды с расположенным между ними слоем твердого электролита на основе полианилина, отличающийся тем, что электролит дополнительно содержит легирующую добавку, в качестве которой использовано соединение, выбранное из ряда: монохлоруксусная кислота, дихлоруксусная кислота, трихлоруксусная кислота, п-толуолсульфокислота в количестве 0,05 10% от массы полианилина.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95116674A RU2088998C1 (ru) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | Твердотельный электролитический конденсатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95116674A RU2088998C1 (ru) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | Твердотельный электролитический конденсатор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2088998C1 true RU2088998C1 (ru) | 1997-08-27 |
RU95116674A RU95116674A (ru) | 1997-11-10 |
Family
ID=20172430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95116674A RU2088998C1 (ru) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | Твердотельный электролитический конденсатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2088998C1 (ru) |
-
1995
- 1995-10-02 RU RU95116674A patent/RU2088998C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Kudoh J., Tsuchia S., Funyama M. Synt.Met., 1991, v. 41 - 43, p. 1113 - 1136. 2. Заявка ЕПВ N 0274755, кл. H 01 G 9/02, 1988. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6072694A (en) | Electrolytic capacitor with improved leakage and dissipation factor | |
JP2770746B2 (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
US4609971A (en) | Electrolytic capacitor with polymer conductor | |
US4556623A (en) | Electroconductive porous film and process for producing same | |
US6134099A (en) | Electrolytic capacitor having a conducting polymer layer without containing an organic acid-type dopant | |
US5428500A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
EP0358239B1 (en) | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same | |
JP3202668B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
EP3770932B1 (en) | Method for manufacturing solid electrolyte aluminum electrolytic capacitor | |
US6024772A (en) | Solid electrolyte capacitor and method of manufacturing the same | |
US20020008957A1 (en) | Solid electrolytic capacitors and method for manufacturing the same | |
US5189770A (en) | Method of making solid electrolyte capacitor | |
RU2088998C1 (ru) | Твердотельный электролитический конденсатор | |
JP4236719B2 (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
JP2001148330A (ja) | 金属酸化物電極上に伝導性高分子被膜を形成する方法およびこれを利用した固体電解コンデンサーの製造方法 | |
JP3451176B2 (ja) | コンデンサおよびその製造方法 | |
JPH02224316A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
KR970005086B1 (ko) | 전도성 고분자 화합물을 음극으로 사용한 고체 전해 콘덴서 및 그의 제조법 | |
JPH06271655A (ja) | 機能電極の製造方法 | |
JP2776113B2 (ja) | コンデンサの製造方法 | |
KR100449627B1 (ko) | 전도성고분자층을이용한탄탈전해캐패시터의제조방법 | |
JPH11283877A (ja) | 固体電解質とその製造方法 | |
JPH0371617A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
Geffroy et al. | Electrolytic Capacitors with a Conducting Polymer | |
JPH0393218A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |