RU2402830C1 - Film condenser - Google Patents
Film condenser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402830C1 RU2402830C1 RU2009134780/07A RU2009134780A RU2402830C1 RU 2402830 C1 RU2402830 C1 RU 2402830C1 RU 2009134780/07 A RU2009134780/07 A RU 2009134780/07A RU 2009134780 A RU2009134780 A RU 2009134780A RU 2402830 C1 RU2402830 C1 RU 2402830C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- clusters
- aluminum
- dielectric
- metal
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к слоистым пленочным электродам для электролитических конденсаторов, слои которых имеют существенные отличия по составу и физической структуре, один из которых являющийся основой, выполнен из металла, а другой, расположенный рядом с ним, выполнен из пористого материала.The invention relates to electrical engineering, and more specifically to layered film electrodes for electrolytic capacitors, the layers of which have significant differences in composition and physical structure, one of which is the base, made of metal, and the other, located next to it, is made of porous material.
Уровень данной области техники характеризует анодная пленка, изготовленная по рулонной технологии электролитических конденсаторов с использованием ионно-плазменного осаждения в вакууме вентильного металла в форме губчатого слоя на пленочную подложку слоеной основы, описанная в патенте US 6865071 В2, Н 01G 9/00, 2002 г.The level of this technical field is characterized by an anode film made according to the roll technology of electrolytic capacitors using ion-plasma deposition in vacuum of a valve metal in the form of a sponge layer on a film substrate of a puff base, as described in US 6865071 B2, H 01G 9/00, 2002.
Особенностью описанной анодной пленки для конденсатора является то, что на развитой поверхности алюминиевой подложки, которая предварительно очищена и протравлена посредством ионной бомбардировки, сформировано нанокомпозитное оксидное покрытие, включающее пористый вентильный металл, преимущественно алюминий, осажденный из паровой фазы в вакууме.A feature of the described anode film for the capacitor is that on the developed surface of the aluminum substrate, which is previously cleaned and etched by ion bombardment, a nanocomposite oxide coating is formed comprising a porous valve metal, mainly aluminum, deposited from the vapor phase in vacuum.
Автономные включения пористого алюминия дополнительно развивают рабочую поверхность токоведущего слоя анодной пленки, чем увеличивается площадь взаимодействия с электролитом и, как следствие, удельная емкость электролитического конденсатора.Autonomous inclusions of porous aluminum additionally develop the working surface of the current-conducting layer of the anode film, which increases the area of interaction with the electrolyte and, as a result, the specific capacity of the electrolytic capacitor.
Однако недостатком этой анодной пленки является функциональная ненадежность из-за возможных отслоений автономных включений пористого вентильного металла по границам раздела, через которые во время эксплуатации проходят миграционные процессы (взаимодиффузия), что в результате приводит к нестабильности показателей назначения электролитического конденсатора и заметно сокращает срок службы.However, the disadvantage of this anode film is functional unreliability due to possible delamination of autonomous inclusions of the porous valve metal at the interfaces through which migration processes (interdiffusion) pass during operation, which leads to instability of the purpose of the electrolytic capacitor and significantly reduces the service life.
Отмеченные недостатки устранены в пленочном конденсаторе, описанном в патенте RU 2308112, Н01G 9/04, В32В 15/04, 2007 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.The noted disadvantages are eliminated in the film capacitor described in patent RU 2308112, Н01G 9/04, В32В 15/04, 2007, which is selected by technical essence and the number of matching features as the closest analogue to the proposed one.
Известный пленочный конденсатор представляет собой слой твердого электролита, адгезионно связанный с оксидным покрытием, имеющим включения вентильного металла, которое размещено на многослойной анодной пленке.Known film capacitor is a layer of solid electrolyte, adhesive bonded to an oxide coating having a valve metal inclusion, which is placed on a multilayer anode film.
Анодная пленка содержит токопроводящую физически активированную подложку с развитой поверхностью и оксидное покрытие на конформном слое электрохимически активного алюминия, имеющего регулируемую объемную пористость, связанного с поверхностью подложки посредством гетероперехода, представляющего собой наноструктурированную композицию из материала подложки и напыленного вентильного металла.The anode film contains a conductive physically activated substrate with a developed surface and an oxide coating on a conformal layer of electrochemically active aluminum having an adjustable bulk porosity, connected to the surface of the substrate by a heterojunction, which is a nanostructured composition of the substrate material and the deposited valve metal.
Выполнение включений пористого алюминия в виде конформного слоя, подобного профилю подложки, в оксидном покрытии кратно увеличивает контактную поверхность взаимодействия с твердым электролитом пленочного конденсатора.The inclusion of porous aluminum in the form of a conformal layer similar to the profile of the substrate in the oxide coating multiplies the contact surface of interaction with the solid electrolyte of the film capacitor.
Оксидное покрытие в структуре пленочного конденсатора выполняет функции диэлектрика.The oxide coating in the structure of the film capacitor acts as a dielectric.
Под термином «диэлектрик» следует понимать непроводящий материал (например Аl2О3, полимер), так и двойной электрический слой, возникающий между двумя примыкающими средами (анодом и катодом в виде твердого электролита по описываемому варианту технического выполнения пленочного конденсатора).The term "dielectric" should be understood as a non-conductive material (for example Al 2 O 3 , polymer), and a double electric layer arising between two adjacent media (anode and cathode in the form of a solid electrolyte according to the described embodiment of the technical embodiment of the film capacitor).
Вентильный металл в виде слоя покрытия обеспечил открытость высокопористой поверхности, доступную для заполнения электролитом, что позволяет использовать в конденсаторе твердый электролит, расширяя тем самым технологические возможности применения.Valve metal in the form of a coating layer ensured the openness of the highly porous surface, which is accessible for filling with electrolyte, which allows the use of solid electrolyte in the capacitor, thereby expanding the technological possibilities of application.
Технологическое обеспечение средствами ионно-плазменного напыления вентильного металла электрохимической активности в итоге направлено на создание более толстого слоя качественного оксида для увеличения рабочего напряжения пленочного конденсатора повышенной емкости.Technological support of ion-plasma deposition of valve metal with electrochemical activity is ultimately aimed at creating a thicker layer of high-quality oxide to increase the operating voltage of a high-capacity film capacitor.
Наличие объемной пористости и создание ионной обработкой радиационных дефектов в слое вентильного металла приводит к повышению электрохимической активности материала, которая управляемо меняется за счет регулирования количества и размера пор в объеме напыляемого алюминия.The presence of bulk porosity and the creation of ionizing radiation defects in the valve metal layer leads to an increase in the electrochemical activity of the material, which is controlled by controlling the number and size of pores in the volume of sprayed aluminum.
Сформированная таким образом пористая структура напыленного алюминиевого слоя более легко подвергается электрохимическому оксидированию, формируя слой диэлектрика, менее механически напряженного.The porous structure of the sprayed aluminum layer thus formed is more easily subjected to electrochemical oxidation, forming a dielectric layer less mechanically stressed.
Пленочный конденсатор за счет улучшения механических характеристик, пластичности и адгезионной прочности монолитных соединений структурных составляющих имеет повышенную удельную емкость, напряжение функционирования более 600 В.Due to the improvement of mechanical characteristics, ductility and adhesive strength of monolithic compounds of structural components, the film capacitor has an increased specific capacity, the operating voltage is more than 600 V.
Однако дальнейший рост удельной емкости известного пленочного конденсатора ограничен закономерностями электротехники.However, a further increase in the specific capacitance of the known film capacitor is limited by the laws of electrical engineering.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование конструкции пленочного конденсатора для повышения показателей назначения, а именно увеличения его удельной емкости.The problem to which the present invention is directed, is to improve the design of the film capacitor to increase the destination, namely increasing its specific capacity.
Требуемый технический эффект достигается тем, что в известном пленочном конденсаторе, содержащем многослойную анодную фольгу с высокоразвитой поверхностью, на которой адгезионно закреплена оболочка диэлектрика, покрытая твердым электролитом, согласно изобретению, в слое диэлектрика толщиной 2-100 нм диспергированы кластеры металла размером 0,5-50 нм, при этом между анодной фольгой и слоем твердого электролита размещено, как минимум, два слоя диэлектрика, разделенных прослойкой из кластеров металла, причем слой диэлектрика сформирован осаждением кластеров металла из гидрозоля посредством импульсных дуговых разрядов последовательно кластеров серебра и кластеров алюминия и/или титана, которые затем на поверхности оболочки окисляют, соответственно в количестве (мас.%): 1-30 и 70-99.The required technical effect is achieved by the fact that in a known film capacitor containing a multilayer anode foil with a highly developed surface on which a dielectric sheath coated with a solid electrolyte is adhesively fixed, according to the invention, metal clusters of 0.5- 50 nm, while between the anode foil and the solid electrolyte layer there are at least two dielectric layers separated by a layer of metal clusters, the wasp layer being formed by waiting for the metal clusters from the hydrosol by means of pulsed arc discharges in series of silver clusters and aluminum and / or titanium clusters, which are then oxidized on the surface of the shell, respectively, in the amount (wt.%): 1-30 and 70-99.
Отличительные признаки обеспечили кратное повышение удельной электрической емкости пленочного конденсатора, выполняемого по штатной рулонной технологии на действующем оборудовании.Distinctive features provided a multiple increase in the specific electric capacitance of the film capacitor, which is carried out using standard roll technology on existing equipment.
Каждый слой диэлектрика формируется толщиной 2-100 нм для увеличения электрической емкости анодной фольги. Функциональный слой на анодной фольге из алюминия формируется осаждением из технологического гидрозоля кластеров металлов размером 0,5-50 нм.Each dielectric layer is formed with a thickness of 2-100 nm to increase the electrical capacitance of the anode foil. The functional layer on the anodic aluminum foil is formed by the deposition of metal clusters of 0.5-50 nm in size from a process hydrosol.
Минимальный размер осаждаемых кластеров металла ограничен для практического формирования оболочки диэлектрика, в которой исключены касания примыкающих слоев, нижерасположенного слоя металлического анода и вышерасположенного проводящего слоя - твердого электролита.The minimum size of the deposited metal clusters is limited for the practical formation of a dielectric shell, in which contact of adjacent layers, the lower layer of the metal anode and the upstream conductive layer - solid electrolyte are excluded.
Толщина оболочки диэлектрика 100 нм является минимальной для гарантированного размещения в ней кластеров металла размером 50 нм.The thickness of the dielectric shell of 100 nm is minimal for guaranteed placement of metal clusters of 50 nm in size.
Формировать слой диэлектрика более 100 нм нецелесообразно, потому что при этом электрические характеристики губчатого металла существенно не изменяются.It is impractical to form a dielectric layer of more than 100 nm, because in this case the electrical characteristics of the sponge metal do not change significantly.
Нанесение кластеров металлов на металлическую подложку осуществляют осаждением из технологического гидрозоля, поэтому кластеры металлов размером 100 нм образуют седиментационно неустойчивую взвесь.The deposition of metal clusters on a metal substrate is carried out by deposition from a technological hydrosol; therefore, metal clusters of 100 nm in size form a sedimentation-unstable suspension.
Кластеры металлов менее 2 нм не обеспечивают сплошности формируемого слоя, причем их изготовление технически затруднительно.Metal clusters of less than 2 nm do not provide continuity of the formed layer, and their manufacture is technically difficult.
Оболочку диэлектрика толщиной менее 2 нм в виде равномерного слоя без сквозных отверстий по используемой технологии изготовить не представляется возможным.It is not possible to produce a dielectric shell with a thickness of less than 2 nm in the form of a uniform layer without through holes using the technology used.
Разделение слоев в оболочке диэлектрика прослойками из кластеров металла обеспечивает соответствующее повышение его диэлектрической проницаемости за счет увеличения поляризуемости и, как следствие, рост удельной электрической емкости изделия. Многослойность диэлектрической оболочки расширяет функциональные и технологические возможности пленочного конденсатора.The separation of the layers in the dielectric shell by interlayers of metal clusters provides a corresponding increase in its dielectric constant due to an increase in polarizability and, as a result, an increase in the specific electric capacity of the product. The multilayer dielectric sheath extends the functional and technological capabilities of the film capacitor.
Выполнение конформного слоя диэлектрика на поверхности губчатого металла анодной пленки последовательным осаждением кластеров серебра (1-30 мас.%), а затем кластеров алюминия и/или титана (70-99 мас.%), которые с поверхности оболочки окисляют, обусловлено следующим.The implementation of the conformal dielectric layer on the surface of the spongy metal of the anode film by successive deposition of silver clusters (1-30 wt.%), And then aluminum and / or titanium clusters (70-99 wt.%), Which are oxidized from the shell surface, is caused by the following.
Нетоковедущий слой оксидов служит матрицей диэлектрика, в которой распределены кластеры металла.The non-conductive oxide layer serves as a dielectric matrix in which metal clusters are distributed.
Кластеры серебра служат барьерным слоем, формирующим четкую границу примыкающих различных по функциям материалов: губчатый металл-серебро-диэлектрик, который образуется окислением алюминия и титана, расположенных на поверхности оболочки диэлектрика.Silver clusters serve as a barrier layer, forming a clear boundary of adjacent materials of various functions: sponge metal-silver-dielectric, which is formed by the oxidation of aluminum and titanium located on the surface of the dielectric sheath.
Содержание серебра менее 1 мас.% заметно не увеличивает электрофизических характеристик диэлектрика (в частности, диэлектрической проницаемости) и не образует барьерного слоя на границе раздела.A silver content of less than 1 wt.% Does not appreciably increase the electrophysical characteristics of the dielectric (in particular, dielectric constant) and does not form a barrier layer at the interface.
При увеличении массового содержания серебра в слое свыше 30% снижается пробивное напряжение, что ухудшает показатели назначения пленочного конденсатора.With an increase in the mass content of silver in the layer over 30%, the breakdown voltage decreases, which worsens the purpose of the film capacitor.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Therefore, each essential feature is necessary, and their combination is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in the signs of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is not solved by the sum of the effects, but by a new super-effect of the sum of the attributes.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично изображены:The invention is illustrated by drawings, which schematically depict:
на фиг.1 - структура и профиль развитой поверхности пленочного конденсатора;figure 1 - structure and profile of the developed surface of the film capacitor;
на фиг.2 - вид I на фиг.1.figure 2 is a view of I in figure 1.
Предложенный пленочный конденсатор представляет собой многослойную структуру, где последовательно соединены в монолитном единстве:The proposed film capacitor is a multilayer structure, where are connected in series in a monolithic unity:
1 - полимерная основа;1 - polymer base;
2 - гетеропереход «основа-подложка»;2 - heterojunction "base-substrate";
3 - подложка из вентильного металла, алюминия;3 - a substrate of valve metal, aluminum;
4 - губчатый слой из пористого алюминия;4 - a spongy layer of porous aluminum;
5 - гетеропереход «подложка-губчатый слой»;5 - heterojunction “substrate-spongy layer”;
6 - слой кластеров алюминия;6 - layer of aluminum clusters;
7 - слой кластеров оксидов алюминия и/или титана;7 - a layer of clusters of aluminum and / or titanium oxides;
8 - оболочка диэлектрика;8 - dielectric sheath;
9 - твердый электролит.9 - solid electrolyte.
Пример выполнения пленочного конденсатора, который носит чисто иллюстративный характер и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.An example of a film capacitor, which is purely illustrative and does not limit the scope of the claims of the totality of the essential features of the formula.
Пленочный рулонный материал на полиэтилентерефталатной основе 1, предварительно модифицированный рифлением поверхности и сквозными порами размером 0,2-6 мкм, помещают в вакуумную камеру на роликах, которые обеспечивают перемотку материала относительно ионно-плазменных источников для осаждения алмазоподобного нанослоя, металлического покрытия из меди или алюминия и губчатого слоя вентильного металла.A film roll material on a
Затем вакуумную камеру закрывают и откачивают до давления 10-5 мм рт.ст.Then the vacuum chamber is closed and pumped to a pressure of 10 -5 mm RT.article
В изолированном вакуумном объеме в ионно-лучевой источник подают углеводород в виде пара или газа (пиклогексан или метан). При работе с циклогексаном рабочее давление составляет 10-3 мм рт.ст., напряжение разряда - 3 кВ и ток, в зависимости от габаритов источника, в диапазоне от 200 мА до 500 мА.In an isolated vacuum volume, a hydrocarbon in the form of steam or gas (piclohexane or methane) is supplied to the ion beam source. When working with cyclohexane, the working pressure is 10 -3 mm Hg, the discharge voltage is 3 kV and the current, depending on the size of the source, ranges from 200 mA to 500 mA.
Ионно-лучевой источник обеспечивает равномерную по ширине пленки из полиэтилентерефталата область осаждения алмазоподобного покрытия на ее поверхность.The ion-beam source provides a uniform across the width of the polyethylene terephthalate film region of deposition of a diamond-like coating on its surface.
Перемещение пленки происходит с заданной скоростью, которая определяет массу осаждаемого алмазоподобного покрытия и соответственно его толщину в пределах 5-50 нм.The film moves at a given speed, which determines the mass of the deposited diamond-like coating and, accordingly, its thickness in the range of 5-50 nm.
Затем полимерная пленка с нанесенным алмазоподобным нанослоем поступает в другой изолированный объем, где через гетеропереход 2 происходит нанесение слоя 3 алюминия толщиной 25-250 нм.Then, a polymer film with a diamond-like nanolayer deposited enters another isolated volume where, through heterojunction 2, an aluminum layer 3 is deposited with a thickness of 25-250 nm.
Изоляция вакуумных объемов осуществляется с помощью специального щелевого затвора, который обеспечивает транспортировку пленки из одного объема в другой без изменения состава паровой или газовой фазы.Isolation of vacuum volumes is carried out using a special slotted shutter, which provides transportation of the film from one volume to another without changing the composition of the vapor or gas phase.
Нанесение слоя алюминия производят в атмосфере аргона при давлении 8×10-4-2×10-3 мм рт.ст. с помощью магнетронного устройства.A layer of aluminum is applied in an argon atmosphere at a pressure of 8 × 10 -4 -2 × 10 -3 mm Hg. using a magnetron device.
Режим работы для алюминия, серебра и меди: ток порядка 15-20 А, напряжение 500-600 В при длине магнетронного источника 420 мм.Operating mode for aluminum, silver and copper: current about 15-20 A, voltage 500-600 V with a magnetron source length of 420 mm.
Доращивание толщины слоя 3 вентильного металла проводят за счет электрофореза из жидкой среды, в которой находятся кластеры соответствующего металла.Growing the thickness of the layer 3 of the valve metal is carried out by electrophoresis from a liquid medium in which there are clusters of the corresponding metal.
Практически в качестве металлического покрытия 3 полимерной пленки 1 используется алюминий. Медь и серебро могут применяться в тех случаях, когда надо иметь более высокую теплопроводность или электрическую проводимость для снижения внутреннего сопротивления пленочного конденсатора с описываемой анодной фольгой.In practice, aluminum is used as the metal coating 3 of the
Затем полимерная пленка 1 с алмазоподобным нанослоем, на который осажден слой 3 металла - подложка, поступает в следующую изолированную вакуумную камеру, где происходит нанесение губчатого слоя 4 вентильного металла толщиной 0,5-20 мкм.Then, the
Губчатый слой 4 металла, в частности алюминия, представляет собой высокопористый материал, включающий поры диаметром от десятков нанометров до микрометров в зависимости от назначения.The
Для получения слоя 4 губчатого металла на основе алюминия в изолированном вакуумном объеме повышают давление в несколько раз, до 6×10-3 мм рт.ст., изменяют состав газовой смеси, добавляя в нее 30-40 об.% кислорода.To obtain
Режим работы магнетронного источника при этом: напряжение разряда 400-600 В, ток разряда 25-40 А. давление в камере рабочих модулей изменяется в диапазоне от 0,1 до 0,0001 мм рт.ст.The mode of operation of the magnetron source is: discharge voltage 400-600 V, discharge current 25-40 A. The pressure in the chamber of the working modules varies in the range from 0.1 to 0.0001 mm Hg.
При этом растущий слой 4 осаждаемого на материале подложки 3 вентильного металла обрабатывается ионами аргона и кислорода, в результате чего создается гетеропереход 5 в виде наноструктурной композиции, включающей атомы пористого вентильного металла и материала подложки. Ионно-уплотненный гетеропереход обеспечивает высокую адгезию соединения осаждаемого губчатого слоя 4 алюминия с монолитным алюминием подножки 3 и служит барьером, предотвращающим миграционные процессы.In this case, the growing
При ассистировании магнетронного напыления губчатого слоя 4 алюминия ионами инертного газа аргона стимулируется диффузия композиции гетероперехода 5, что обеспечивает равномерность взаимного распределения структурных элементов примыкающих слоев 3, 4. При этом наночастицы, состоящие из атомов токопроводящего металла подложки 3, прорастают в наночастицы напыляемого алюминия, которые образуют гетеропереход 5, адгезионный слой с барьерными свойствами.When magnetron sputtering of
Ассистирование ионами кислорода, химически активного газа, обеспечивает достижение управляемой электрохимической активности слоя вентильного металла. В результате на гетеропереходе 5 формируется объемно пористый слой алюминия, характеризующийся кратным увеличением поверхности подложки 3, что необходимо для взаимодействия анода с электролитом конденсатора.Assisted by oxygen ions, a chemically active gas, provides a controlled electrochemical activity of the valve metal layer. As a result, a volume-porous aluminum layer is formed at the heterojunction 5, characterized by a multiple increase in the surface of the substrate 3, which is necessary for the interaction of the anode with the electrolyte of the capacitor.
Толщина слоя 4 пористого алюминия с регулируемым размером и количеством пор составляет от 0,05 до 30 мкм.The thickness of the
Визуально формирование губчатого слоя 4 контролируется по цвету: слой 3 монолитного алюминия имеет выраженный серебристый цвет, а губчатый слой 4 алюминия - черный.Visually, the formation of the
Далее измеряется пористость и рабочие параметры изготовленной анодной фольги в зависимости от целевого применения. Пористость губчатого слоя металла может варьироваться и достигать 80-85% от общего объема слоя.Next, the porosity and operating parameters of the fabricated anode foil are measured, depending on the intended application. The porosity of the spongy layer of the metal can vary and reach 80-85% of the total volume of the layer.
При использовании в качестве электродов для пленочных электролитических конденсаторов измеряют удельные емкостные характеристики. Для анодной фольги они не должны быть меньше 800 мкФ/см2/мкм, то есть при толщине губчатого слоя в 1 мкм и напряжении 0,5 В емкость на одном квадратном сантиметре составляет 800 мкФ.When used as electrodes for film electrolytic capacitors, specific capacitive characteristics are measured. For the anode foil, they should not be less than 800 μF / cm 2 / μm, that is, with a sponge layer thickness of 1 μm and a voltage of 0.5 V, the capacitance per square centimeter is 800 μF.
После формовки удельная емкость для анодной фольги при напряжении 2В составляет не ниже 400 мкФ на 1 мкм толщины.After molding, the specific capacitance for the anode foil at a voltage of 2 V is at least 400 μF per 1 μm of thickness.
Затем проводят операцию формирования оболочки 8 диэлектрика на поверхности губчатого слоя 4 алюминия.Then carry out the operation of forming the
Полученный электродный полуфабрикат помещают в специальную ванну, содержащую гидрозоль кластеров металлов. В жидкости (дистиллированная вода или вода с ПАВ) взвешены кластеры серебра, алюминия или титана.The resulting electrode semi-finished product is placed in a special bath containing a hydrosol of metal clusters. Clusters of silver, aluminum or titanium are suspended in a liquid (distilled water or water with a surfactant).
Размер кластеров металла выбран в диапазоне от 0,5 до 50 нм.The size of the metal clusters is selected in the range from 0.5 to 50 nm.
После этого на проводящий слой изготовленного электродного полуфабриката подают напряжение и посредством воздействия импульсных дуговых разрядов наносят тонкий слой 6 кластеров серебра, создавая барьерный слой - границу раздела между губчатым слоем 4 алюминия и оболочкой 8 диэлектрика, которую формируют далее.After that, a voltage is applied to the conductive layer of the manufactured electrode semi-finished product and, through the action of pulsed arc discharges, a thin layer 6 of silver clusters is applied, creating a barrier layer - the interface between the
Слой 6 серебра конформно располагается по поверхности губчатого слоя 4 алюминия, с которым он монолитно связывается.The silver layer 6 conformally lies on the surface of the
После этого сверху осаждают кластеры алюминия или титана, или их смесь, которые далее подвергают оксидированию с поверхности, формируя слой 7 диэлектрика.After that, clusters of aluminum or titanium, or a mixture thereof, are deposited from above, which are then subjected to oxidation from the surface, forming a dielectric layer 7.
Затем технологическую последовательность осаждения кластеров серебра и алюминия и/или титана повторяют, формируя дополнительные слои 6 и 7, которые образуют между анодной фольгой из слоев 3, 4 алюминия и слоем 9 твердого электролита, как минимум, два слоя 7 диэлектрика (оксиды алюминия, титана), разделенных прослойкой 6 из кластеров металла (серебра).Then, the technological sequence of the deposition of silver and aluminum and / or titanium clusters is repeated, forming additional layers 6 and 7, which form between the anode foil of
Первый слой 7 диэлектрика получают за счет процесса электрохимического окисления (анодирования) слоев алюминия и/или титана.The first dielectric layer 7 is obtained by the process of electrochemical oxidation (anodization) of aluminum and / or titanium layers.
Далее наносится слой жидкой керамики (Аl2О3, TixOy) по золь-гель технологии, формируя оболочку 8 заданной толщины в диапазоне 2-100 нм.Next, a layer of liquid ceramics (Al 2 O 3 , Ti x O y ) is applied using the sol-gel technology, forming a
Для формирования оболочки 8 диэлектрика с использованием полимерного материала поверхность приготовленной анодной фольги обрабатывают в плазме для улучшения заполнения перового пространства при вакуумной пропитке.To form a
Полимерную массу, содержащую кластеры металла, наносят методом полива. Затем растворитель испаряют, формируя функциональную оболочку 8.A polymer mass containing metal clusters is applied by irrigation. Then the solvent is evaporated, forming a
После операций формирования оболочки 8 диэлектрика на ее поверхность наносят слой 9 твердого электролита, завершая изготовление многослойного пленочного конденсатора, как самодостаточного электротехнического устройства, пригодного для использования в приборах различного назначения.After the operations of forming the
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по электротехнике, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления пленочного конденсатора с многослойным анодом, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with identified analogues of the prior art, from which the invention does not explicitly follow for a specialist in electrical engineering, showed that it is not known, and given the possibility of industrial serial production of a film capacitor with a multilayer anode, we can conclude that the criteria patentability.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009134780/07A RU2402830C1 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Film condenser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009134780/07A RU2402830C1 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Film condenser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2402830C1 true RU2402830C1 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=44042373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009134780/07A RU2402830C1 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Film condenser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2402830C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2525825C1 (en) * | 2012-11-02 | 2014-08-20 | Владимир Владимирович Слепцов | Film capacitor |
| RU2578129C1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-03-20 | Юрий Викторович Зинин | Film condenser |
| RU2649403C1 (en) * | 2017-07-31 | 2018-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "РУСТ-Энерго" | Film capacitor |
| RU2686690C1 (en) * | 2018-08-28 | 2019-04-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Накопители Энергии Супер Конденсаторы" (ООО "НЭСК") | Film capacitor |
-
2009
- 2009-09-17 RU RU2009134780/07A patent/RU2402830C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2525825C1 (en) * | 2012-11-02 | 2014-08-20 | Владимир Владимирович Слепцов | Film capacitor |
| RU2578129C1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-03-20 | Юрий Викторович Зинин | Film condenser |
| RU2649403C1 (en) * | 2017-07-31 | 2018-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "РУСТ-Энерго" | Film capacitor |
| RU2686690C1 (en) * | 2018-08-28 | 2019-04-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Накопители Энергии Супер Конденсаторы" (ООО "НЭСК") | Film capacitor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5012996B2 (en) | Capacitor and manufacturing method thereof | |
| JP4186810B2 (en) | Fuel cell manufacturing method and fuel cell | |
| US7820292B2 (en) | Nanostructured coating for a carrying base | |
| KR970004301B1 (en) | Electrode foil for electrolytic capacitor and process of manufacture thereof | |
| RU2402830C1 (en) | Film condenser | |
| WO2016161587A1 (en) | Electrode material and energy storage apparatus | |
| RU2308112C1 (en) | Multilayer anode film | |
| TW201401309A (en) | Hybrid capacitor | |
| US6865071B2 (en) | Electrolytic capacitors and method for making them | |
| RU2686690C1 (en) | Film capacitor | |
| US7709082B2 (en) | Electrodes, printing plate precursors and other articles including multi-strata porous coatings, and method for their manufacture | |
| WO2002067278A2 (en) | Electrolytic capacitors and method for making them | |
| RU2649403C1 (en) | Film capacitor | |
| RU2578129C1 (en) | Film condenser | |
| RU2400851C1 (en) | Method of preparing cathode foil and cathode foil for electolytic capacitors | |
| RU2525825C1 (en) | Film capacitor | |
| CN107731526A (en) | Anti-oxidant capacitor film | |
| CN1790587A (en) | Field emission cathode | |
| RU2391442C1 (en) | Method of anode foil obtainment | |
| RU2528010C2 (en) | Solid-state multi-component oxide-based supercapacitor | |
| US8462483B2 (en) | Multilayer anode | |
| JP7461091B1 (en) | Electrode material, cathode foil for electrolytic capacitor, and electrolytic capacitor | |
| JP7477898B2 (en) | Cathode foil for electrolytic capacitor, and electrolytic capacitor | |
| EP4078634B1 (en) | An electrode for a supercapacitor comprising a grass like dielectric | |
| JP2011222689A (en) | Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130918 |