RU2450381C1 - Method for manufacturing of condensers with big capacitance - Google Patents
Method for manufacturing of condensers with big capacitance Download PDFInfo
- Publication number
- RU2450381C1 RU2450381C1 RU2010143242/07A RU2010143242A RU2450381C1 RU 2450381 C1 RU2450381 C1 RU 2450381C1 RU 2010143242/07 A RU2010143242/07 A RU 2010143242/07A RU 2010143242 A RU2010143242 A RU 2010143242A RU 2450381 C1 RU2450381 C1 RU 2450381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- capacitor
- substances
- electrodes
- dielectric
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в рекуператорах энергии как движущихся, так и стационарных средств, а также в устройствах компенсации индуктивности нагрузки высоковольтных потребителей (фазовых компенсаторах).The invention relates to electrical engineering and can be used in energy recuperators of both moving and stationary means, as well as in devices for compensating the inductance of the load of high-voltage consumers (phase compensators).
Известны электрические конденсаторы разных типов [1], предназначенные для использования с разными целями. Традиционно конденсаторы выполняются в виде двух электродов, выполненных в виде пластин из металла (фольги) с размещенным между ними изолятором (диэлектриком).Known electrical capacitors of various types [1], designed for use with different purposes. Traditionally, capacitors are made in the form of two electrodes made in the form of plates of metal (foil) with an insulator (dielectric) placed between them.
Прототипом предлагаемого устройства является керамический конденсатор, например, дисковый проходной конденсатор [2]. Этот конденсатор имеет систему из параллельных электродов-пластин, соединенных друг с другом через одну пластину. Между пластинами и вне их расположена керамика с высокой диэлектрической проницаемостью, например, получаемая путем спекания глины с примесью сегнетоэлектриков (титаната бария или титаната свинца). Основными недостатками керамических конденсаторов является их низкая энергоемкость и высокая стоимость. Низкая энергоемкость связана с их конструкцией, высокая стоимость обусловлена значительной долей ручного труда при их производстве и необходимостью длительного нагрева при преобразовании глины в керамику.The prototype of the proposed device is a ceramic capacitor, for example, a disk feed-through capacitor [2]. This capacitor has a system of parallel plate electrodes connected to each other through one plate. Between the plates and outside of them is a ceramic with high dielectric constant, for example, obtained by sintering clay mixed with ferroelectrics (barium titanate or lead titanate). The main disadvantages of ceramic capacitors are their low energy consumption and high cost. Low energy intensity is associated with their design, high cost is due to a significant share of manual labor in their production and the need for prolonged heating when converting clay into ceramics.
По сравнению с керамическими конденсаторами гораздо более высокой энергоемкостью обладают электролитические конденсаторы, например батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем [3]. Основным недостатком электролитических конденсаторов является их относительно низкая энергоемкость, приходящаяся на единицу веса или объема.Compared to ceramic capacitors, electrolytic capacitors have a much higher energy intensity, for example, a capacitor bank with a double electric layer [3]. The main disadvantage of electrolytic capacitors is their relatively low energy consumption per unit weight or volume.
Частично компенсируют этот недостаток ионисторы, например, выполненные по описанию к заявке [4]. По заявке RU 95103368 [4] предлагается использовать в качестве электродов углеродные нити, покрытые металлом для снижения их омического сопротивления. Все ионисторы имеют низкое напряжение и соответственно при накоплении в них значительной энергии их электроды должны быть рассчитаны на большие токи. Выполнить электроды ионисторов одновременно обладающими и высокой площадью проводящей поверхности и низким внутренним сопротивлением технически невозможно. Так, если мы выполним электроды ионистора из порошка активированного углерода, то мы получим ионистор емкостью порядка нескольких фарад, приходящихся на один литр объема, с допустимым напряжением порядка 1,1 вольта при использовании электролита на основе воды. Такой ионистор не пригоден для рекуперации энергии, так как угольный электрод имеет очень высокое внутреннее сопротивление, обусловленное плохим контактом зерен угольного порошка между собой. Это приводит к разогреву электрода при попытках извлечения или вкачивания значительной энергии в угольный ионистор. Именно по этой причине авторы заявки RU 95103368 [4] вынуждены прибегать к использованию углеродных нитей и покрывать их металлом. Следует подчеркнуть, что попытки снизить внутреннее сопротивление проводящего электрода ионистора всегда приводят к снижению его емкости. Например, замена угольного электрода на вспененный металл дает резкое снижение внутреннего сопротивления, но одновременно с этим значительно снижается емкость ионистора, приходящаяся на единицу веса или единицу объема конденсатора.Partially compensate for this drawback ionistors, for example, made according to the description of the application [4]. According to the application RU 95103368 [4] it is proposed to use carbon filaments coated with metal as electrodes to reduce their ohmic resistance. All ionistors have a low voltage and, accordingly, when considerable energy is accumulated in them, their electrodes must be designed for high currents. It is technically impossible to make electrodes of ionistors simultaneously possessing both a high conductive surface area and low internal resistance. So, if we make the electrodes of the ionistor from activated carbon powder, then we get an ionistor with a capacity of the order of several farads per liter of volume, with an allowable voltage of about 1.1 volts when using an electrolyte based on water. Such an ionistor is not suitable for energy recovery, since the carbon electrode has a very high internal resistance due to poor contact of the grains of the coal powder with each other. This leads to heating of the electrode when trying to extract or pump significant energy into a carbon ionistor. For this reason, the authors of the application RU 95103368 [4] are forced to resort to the use of carbon filaments and cover them with metal. It should be emphasized that attempts to reduce the internal resistance of the conductive electrode of the ionistor always lead to a decrease in its capacitance. For example, replacing a carbon electrode with a foamed metal gives a sharp decrease in internal resistance, but at the same time, the capacitance of the ionistor per unit weight or unit volume is significantly reduced.
Технической целью предлагаемого изобретения является увеличение запасаемой энергии в конденсаторе при одновременном снижении его стоимости и массогабаритных показателей.The technical goal of the invention is to increase the stored energy in the capacitor while reducing its cost and overall dimensions.
Поставленная техническая цель достигается тем, что при изготовлении конденсатора по п.1 формулы изобретения используют обычную конструкцию из двух или более параллельно расположенных металлических электродов, однако между ними размещают тщательно перемешанную смесь порошка проводящего материала и смесь порошка изолятора (диэлектрика). При этом порошка изолятора берут большую объемную долю в сравнении с порошком проводником. Взаимную фиксацию зерен порошка изолятора и порошка проводника относительно друг друга осуществляют любым известным способом (прессованием, спеканием, склеиванием).The stated technical goal is achieved by the fact that in the manufacture of the capacitor according to claim 1, a conventional design of two or more parallel metal electrodes is used, however, a carefully mixed mixture of a powder of conductive material and a mixture of powder of an insulator (dielectric) are placed between them. In this case, the powder of the insulator take a large volume fraction in comparison with the powder conductor. The mutual fixation of the grains of the powder of the insulator and the powder of the conductor relative to each other is carried out by any known method (pressing, sintering, gluing).
Основным достоинством конденсаторов, выполненных по п.1. формулы изобретения, является то, что они одновременно обладают электрической емкостью, сопоставимой с электролитическими конденсаторами, и в то же время не содержат электролита. Кроме того, большая рабочая поверхность проводящего материала получающегося конденсатора создается без привлечения ручного труда (исключены операции получения фольги и ее намотки), что снижает стоимость конденсаторов нового типа.The main advantage of capacitors made according to claim 1. of the claims, is that they simultaneously have an electric capacity comparable to electrolytic capacitors, and at the same time do not contain electrolyte. In addition, a large working surface of the conductive material of the resulting capacitor is created without the involvement of manual labor (the operations of obtaining foil and its winding are excluded), which reduces the cost of new type capacitors.
Основным недостатком способа по п.1 формулы изобретения является то, что энергоемкость полученных по нему конденсаторов сопоставима с энергоемкостью обычных электролитических конденсаторов из-за невозможности осуществить равномерное перемешивание порошков разных веществ.The main disadvantage of the method according to claim 1 is that the energy intensity of the capacitors obtained through it is comparable to the energy intensity of conventional electrolytic capacitors due to the inability to carry out uniform mixing of powders of different substances.
Для ликвидации этого недостатка и получения емкости конденсатора, сопоставимой с емкостью ионисторов, но с огромной энергией (из-за высокого напряжения между обкладками) по п.2 формулы изобретения предложено порошок изолятора (например, глины или титаната бария) и порошок проводящего материала (например, алюминиевую пудру) размещать в жидкости (например, в воде). Далее предложено одновременно размельчать и перемешивать порошки до коллоида путем кавитационной обработки жидкости.To eliminate this drawback and to obtain a capacitor capacitance comparable with the capacity of ionistors, but with enormous energy (due to the high voltage between the plates), an insulator powder (for example, clay or barium titanate) and a conductive material powder (for example , aluminum powder) should be placed in a liquid (for example, in water). It is further proposed to simultaneously grind and mix the powders to a colloid by cavitation treatment of the liquid.
Кавитационная обработка жидкости со смесью порошков может быть осуществлена на кавитационной мельнице любого типа: механической кавитационной мельнице, ультразвуковой кавитационной мельнице или мельнице с формированием кавитационных пузырьков электролизом воды [5] и их последующей детонацией.Cavitation treatment of a liquid with a mixture of powders can be carried out on any type of cavitation mill: a mechanical cavitation mill, an ultrasonic cavitation mill, or a mill with the formation of cavitation bubbles by electrolysis of water [5] and their subsequent detonation.
Кавитационную обработку жидкости осуществляют до того момента, пока порошки материалов не будут хорошо перемешаны и хорошо размолоты до коллоидного состояния. Частицы веществ перестают слипаться и всегда остаются во взвешенном состоянии, жидкость даже может стать прозрачной, так как размеры коллоидных частиц могут стать меньше длинны волны света. Далее полученный коллоид смеси веществ размещают над металлическими электродами и удаляют жидкость (в случае использования воды, осуществляют высушивание или выпаривание воды). При этом коллоид смеси проводящего и непроводящего электрический ток материалов оседает на поверхности электродов конденсатора, образуя слой изолятора с включениями в него мелких фрагментов проводящего материала.Cavitation treatment of the liquid is carried out until the moment when the powders of the materials are well mixed and well milled to a colloidal state. Particles of substances cease to stick together and always remain in suspension, the liquid can even become transparent, since the size of colloidal particles can become less than the wavelength of light. Next, the resulting colloid mixture of substances is placed over metal electrodes and remove the liquid (in the case of using water, carry out the drying or evaporation of water). In this case, the colloid of the mixture of conductive and non-conductive electric current of materials settles on the surface of the capacitor electrodes, forming an insulator layer with small fragments of the conductive material included in it.
Новые свойства конденсатора, изготовленного по предложенному способу, обусловлены тем, что в промежутке между электродами всегда образуется слой изолятора. Изолятор образуется в силу того, что объемная доля порошка диэлектрика всегда берется больше объемной доли порошка проводящего материала, а кавитационное измельчение двух разных материалов в одной жидкой среде фактически приводит к идеальному перемешиванию разнородных материалов (так кавитационная обработка приводит к смешиванию обычно не смешивающихся жидкостей: воды и масла). То есть именно при кавитационной обработке двух разнородных материалов удается не только измельчить их, но и перемешать их, противодействуя природному сродству частиц одного материала и их самокоагуляции.The new properties of the capacitor manufactured by the proposed method are due to the fact that an insulator layer is always formed in the gap between the electrodes. The insulator is formed due to the fact that the volume fraction of the dielectric powder is always taken higher than the volume fraction of the powder of the conductive material, and cavitation grinding of two different materials in one liquid medium actually leads to perfect mixing of dissimilar materials (as cavitation treatment leads to mixing usually non-miscible liquids: water and oil). That is, it is during cavitation processing of two dissimilar materials that it is possible not only to grind them, but also to mix them, counteracting the natural affinity of particles of one material and their self-coagulation.
Достижение новых свойств конденсатора, изготовленного по предложенным способам п.1 и п.2 формулы изобретения, обусловлено тем, что в новом типе кондесатора промежуточные электроды (в виде частиц проводящего материала) имеют огромную поверхность. Кроме того, огромная поверхность проводящих частиц оказывается хорошо изолирована частицами диэлектрика с высокой относительной диэлектрической проницаемостью (например, титанат бария). То есть предложенный конденсатор с объемным распределением промежуточных электродов-частиц будет иметь емкость в несколько фарад при допустимом напряжении заряда между обкладками в десятки и сотни вольт, что во много раз выше, чем у ионисторов.The achievement of the new properties of the capacitor manufactured by the proposed methods of claim 1 and claim 2 is due to the fact that in the new type of capacitor, the intermediate electrodes (in the form of particles of a conductive material) have a huge surface. In addition, the vast surface of the conductive particles is well insulated by dielectric particles with a high relative permittivity (e.g., barium titanate). That is, the proposed capacitor with a volume distribution of intermediate electrode-particles will have a capacitance of several farads with an acceptable charge voltage between the plates of tens and hundreds of volts, which is many times higher than that of ionistors.
Следует подчеркнуть, что в предложенных конденсаторах с объемным распределением вещества проводящих внутренних электродов нет проблем с низким сопротивлением электродов. Во первых, резко снижаются токи во внешних сплошных электродах из-за повышения напряжения, во вторых внутренние распределенные объемные электроды вообще не нуждаются в низком поперечном сопротивлении (поперек электрического поля). В новой конструкции конденсатора необходимо только низкое продольное сопротивление (вдоль электрического поля), а оно у проводящих частиц есть. Внутреннее сопротивление электродов обычных ионисторов должно быть инвариантно к направлению поля и они обязательно должны иметь массу металла много выше, чем масса электролита. В новой предложенной конструкции масса металла может быть на много меньше, чем масса диэлектрика. Как правило, металлы (проводники) дороже диэлектриков (изоляторов), снижение веса порошка титана (алюминия) в конденсаторе за счет пропорционально увеличения изолятора (например, обычной глины) приводит к снижению стоимости конденсаторов. Кроме того, исключение ручного труда при изготовлении лент фольги и лент изолятора резко снижает стоимость конденсаторов нового типа.It should be emphasized that in the proposed capacitors with a volume distribution of the substance of the conductive internal electrodes there are no problems with low resistance of the electrodes. Firstly, currents in external continuous electrodes are sharply reduced due to an increase in voltage, and secondly, internal distributed volume electrodes generally do not need low transverse resistance (across the electric field). In the new design of the capacitor, only a low longitudinal resistance (along the electric field) is necessary, but conductive particles have it. The internal resistance of the electrodes of conventional ionistors must be invariant to the direction of the field and they must necessarily have a metal mass much higher than the mass of the electrolyte. In the new proposed design, the mass of the metal can be much less than the mass of the dielectric. As a rule, metals (conductors) are more expensive than dielectrics (insulators), a decrease in the weight of titanium (aluminum) powder in the capacitor due to the proportional increase in the insulator (for example, ordinary clay) leads to a decrease in the cost of capacitors. In addition, the exclusion of manual labor in the manufacture of foil tapes and insulator tapes dramatically reduces the cost of new type capacitors.
На фиг.1 изображен пример конденсатора, выполненный из нескольких электродов, причем каждый из электродов имеет слой диэлектрика с объемным размещением в нем микрочастиц промежуточных электродов.Figure 1 shows an example of a capacitor made of several electrodes, each of the electrodes having a dielectric layer with a volumetric placement of microparticles of intermediate electrodes in it.
Рассмотрим подробнее пример реализации способа по п.1 формулы изобретения. Будем исходить их того, что необходимо создать конденсатор объемом 1 кубический дециметр (такие размеры вполне приемлемы для рекуператоров энергии). В качестве проводящих электродов используем алюминиевую фольгу на нижнем и верхнем слое конденсатора с внутренним объемным распределением проводящих частиц. Для удешевления конденсатора используем глину в качестве диэлектрика 60% от объема (0.6 кубических дециметра) и 40% графитового порошка (0.4 кубических дециметра) с зерном графита диаметром 0.01 мм (100 микрон).Consider in more detail an example implementation of the method according to claim 1 of the claims. We will proceed from the fact that it is necessary to create a capacitor with a volume of 1 cubic decimeter (such dimensions are quite acceptable for energy recuperators). As conductive electrodes we use aluminum foil on the lower and upper layer of the capacitor with an internal volumetric distribution of conductive particles. To reduce the cost of the capacitor, we use clay as an insulator 60% of the volume (0.6 cubic decimeters) and 40% of graphite powder (0.4 cubic decimeters) with graphite grain with a diameter of 0.01 mm (100 microns).
После перемешивания (0.4 объема порошка графита) и (0.6 объема порошка помолотой глины) и размещения их между верхней и нижней обкладкой конденсатора объемом 100×100×100 мм мы получим конденсатор с емкостью 4000 последовательно соединенных элементарных конденсаторов с толщиной проводящего слоя 0.01 мм и толщиной изолятора в 0.015 мм. Каждый из таких 4000 элементарных последовательных конденсаторов будет иметь толщину 0.025 мм, будет иметь свое напряжение пробоя и свою емкость, зависящую от свойств диэлектрической прокладки. Если предположить, что диэлектрик прокладки имеет свойства воздуха, глины (фарфора) или титаната бария, то мы получим характеристики, приведенные в таблице 1.After mixing (0.4 volume of graphite powder) and (0.6 volume of powder of ground clay) and placing them between the upper and lower plates of the capacitor with a volume of 100 × 100 × 100 mm, we obtain a capacitor with a capacity of 4000 series-connected elementary capacitors with a conductive layer thickness of 0.01 mm and a thickness insulator in 0.015 mm. Each of these 4000 elementary series capacitors will have a thickness of 0.025 mm, will have its own breakdown voltage and its own capacitance, which depends on the properties of the dielectric strip. If we assume that the insulator of the gasket has the properties of air, clay (porcelain) or barium titanate, then we get the characteristics shown in table 1.
W=CU2/2 для 1/2 U пробоя в Джоулях1st layer energy
W = CU 2/2 to 1/2 U breakdown in Joules
Из таблицы 1 видно, что конденсаторы из глины и графита объемом один литр должны запасать значительную энергию (1,2 килоДжоуля). Столь высокой энергии вполне достаточно для целей рекуперации энергии средства передвижения (гибридного автомобиля). Если же перейти к диэлектрикам с более высокой относительной диэлектрической проницаемостью (например, использовать титанат бария), то энергетические характеристики оказываются еще выше.From table 1 it is seen that the capacitors of clay and graphite with a volume of one liter should store significant energy (1.2 kiloJoules). Such high energy is enough for the energy recovery of a vehicle (hybrid car). If we go to dielectrics with a higher relative permittivity (for example, using barium titanate), then the energy characteristics turn out to be even higher.
К сожалению, столь высокие энергетические характеристики являются не более чем теоретически возможный потенциал этого типа конденсаторов. При попытках реализации способа по п.1 формулы изобретения возникает проблема с перемешиванием неоднородных веществ. Порошок графита и глины разнородны и плохо смешиваются. Чем меньше размеры частиц этих порошков, тем хуже они смешиваются. При обычном перемешивании спонтанно возникают кластеры (сгустки) графита в глине. Смешивание этих порошков в воде не помогает, смесь остается существенно неоднородной. По этой причине энергетические характеристики конденсаторов с взвешенными объемными проводящими микроэлектродами оказываются от 10 до 100 раз хуже, чем это указано в таблице 1.Unfortunately, such high energy characteristics are nothing more than the theoretically possible potential of this type of capacitor. When trying to implement the method according to claim 1, a problem arises with the mixing of heterogeneous substances. Graphite powder and clay are heterogeneous and mix poorly. The smaller the particle sizes of these powders, the worse they mix. With ordinary mixing, clusters (clumps) of graphite in clay spontaneously arise. Mixing these powders in water does not help, the mixture remains substantially heterogeneous. For this reason, the energy characteristics of capacitors with weighted bulk conductive microelectrodes are 10 to 100 times worse than indicated in table 1.
Для того чтобы исключить негативный эффект образования кластеров однородных материалов по п.2 формулы изобретения, предложено размещать порошки в жидкой среде (например, в воде). Предложено одновременно дробить порошки друг об друга и одновременно перемешивать их в кавитационном измельчителе. Высокоэнергетические процессы кавитационного измельчения позволяют одновременно и дробить вещества в воде до коллоидов и при этом вбивать их друг в друга при плохом смешивании веществ. То есть обрабатывая в устройстве по патенту RU 2397015 [5] графит и глину кавитационными процессами, удается получить коллоид хорошей смести этих двух веществ.In order to eliminate the negative effect of the formation of clusters of homogeneous materials according to claim 2, it is proposed to place the powders in a liquid medium (for example, in water). It is proposed to simultaneously crush the powders against each other and simultaneously mix them in a cavitation grinder. High-energy processes of cavitation grinding allow both crushing substances in water to colloids and at the same time drive them into each other with poor mixing of substances. That is, processing in the device according to patent RU 2397015 [5] graphite and clay by cavitation processes, it is possible to obtain a colloid of a good mixture of these two substances.
Коллоид глины и графита в воде становится прозрачным из-за того, что размеры частиц глины и частиц графита становятся меньше длинны волны видимого света. Далее будем исходить из того, что удалось получить водный коллоид хорошо перемешанных частиц графита и глины размерами 250 нм или 0.000250 мм. Последнее эквивалентно тому, что толщина элементарного плоского конденсатора снижается в 60 раз по сравнению с конденсатором, для которого построена таблица 1. Тогда в одном и том же объеме удается разместить в 60 раз больше последовательных эквивалентных конденсаторов, емкость каждого из них возрастает, но снижается в 60 раз напряжение пробоя. Пересчет данных таблицы 1 под новые условия приведен таблице 2.The colloid of clay and graphite in water becomes transparent due to the fact that the particle sizes of clay and graphite particles become smaller than the wavelength of visible light. Further, we will proceed from the fact that it was possible to obtain an aqueous colloid of well mixed particles of graphite and clay with dimensions of 250 nm or 0.000250 mm. The latter is equivalent to the fact that the thickness of an elementary flat capacitor decreases by 60 times compared to the capacitor for which Table 1 is constructed. Then, in the same volume, it is possible to place 60 times more successive equivalent capacitors, the capacitance of each of them increases, but decreases in 60 times the breakdown voltage. Recalculation of the data of table 1 under the new conditions is given in table 2.
W=CU2/2 для 1/2 U пробоя в Джоулях1st layer energy
W = CU 2/2 to 1/2 U breakdown in Joules
Из сравнения таблицы 1 и таблицы 2 видно, что при достаточно малых размерах частиц сами их размеры особой роли не играют. Не так важно их размалывать до малых размеров, как равномерно перемешивать их между собой и создавать коллоиды их смеси.From a comparison of Table 1 and Table 2, it can be seen that for sufficiently small particle sizes, their sizes themselves do not play a special role. It is not so important to grind them to small sizes, how to evenly mix them together and create colloids of their mixture.
В соответствии с п.2 формулы изобретения производят одновременное и перемалывание веществ и их смешивание до коллоидов. При этом размеры взвешенных частиц веществ в воде оказываются неизвестными. При изготовлении конденсатора по п.2 формулы следует определить размеры частиц коллоида, для этой цели используют пробное высаживание слоя диэлектрика со взвесью веществ на электрод. В соответствии с формулой изобретения коллоид смеси веществ размещают над электродом и удаляют из него жидкость (сушка, выпаривание).In accordance with paragraph 2 of the claims, they simultaneously produce and grind the substances and mix them into colloids. In this case, the sizes of suspended particles of substances in water are unknown. In the manufacture of a capacitor according to claim 2 of the formula, the particle sizes of the colloid should be determined; for this purpose, a test planting of a dielectric layer with a suspension of substances on the electrode is used. In accordance with the claims, a colloid of a mixture of substances is placed above the electrode and liquid is removed from it (drying, evaporation).
Далее осуществляют измерение получившейся емкости путем подведения другого электрода через проводящую пасту. Кроме того, осуществляют измерение допустимого напряжения путем пробоя полученного конденсатора. Толщина слоя высаженного диэлектрика и его процентный состав определяют емкость элементарного конденсатора и его напряжение пробоя. Необходимая толщина слоя диэлектрика на электроде или необходимый объем коллоида над электродом подбирается экспериментально.Next, they measure the resulting capacitance by bringing another electrode through a conductive paste. In addition, carry out the measurement of permissible voltage by the breakdown of the obtained capacitor. The thickness of the deposited dielectric layer and its percentage composition determines the capacitance of the elementary capacitor and its breakdown voltage. The required thickness of the dielectric layer on the electrode or the required volume of the colloid above the electrode is selected experimentally.
После этого осуществляют изготовление конденсатора заданной емкости путем параллельно-последовательного соединения элементарных конденсаторов. Пример последовательного объединения элементарных конденсаторов показан на фиг.1.After that, a capacitor of a given capacity is manufactured by parallel-series connection of elementary capacitors. An example of sequential combining of elementary capacitors is shown in figure 1.
Положительным техническим эффектом способа по п.2 формулы изобретения является равномерное смешивание проводящего вещества и одновременное их дробление. Уменьшение размеров хорошо перемешанных веществ не сказывается на энергетических характеристиках конденсатора, однако оно выгодно, так как при малых размерах частиц вещества происходит их естественная диффузионная сварка (срастание) после удаления жидкости. В случае необходимости спекания вещества композиционного диэлектрика требуются меньшие энергозатраты на получение керамики с микровкраплениями проводящих веществ. Чем меньше размеры частиц в коллоиде, тем меньше затрат энергии потребуется далее на спекание композиционного материала до керамики. Маленькие частицы равномерной смеси плотнее прилегают друг к другу в сравнении с большими частицами и диффузионное срастание малых плотно прижатых частиц идет быстрее даже при меньших температурах.A positive technical effect of the method according to claim 2 is the uniform mixing of a conductive substance and their simultaneous crushing. Reducing the size of well-mixed substances does not affect the energy characteristics of the capacitor, however, it is beneficial, since at small particle sizes of the substance their natural diffusion welding (fusion) occurs after removal of the liquid. If it is necessary to sinter the substance of the composite dielectric, less energy is required to obtain ceramics with microincrements of conductive substances. The smaller the particle sizes in the colloid, the less energy is required to further sinter the composite material to ceramics. Small particles of a uniform mixture are denser to each other in comparison with large particles and the diffusion coalescence of small tightly pressed particles is faster even at lower temperatures.
Источники информацииInformation sources
1. Справочник по элементам радиоэлектронных устройств. Под редакцией Дудина В.Н., Жука М.С. М.: Энергия, 1977 г. (раздел 4-3, с.279, рис.4.24).1. A reference to the elements of electronic devices. Edited by Dudin V.N., Zhuk M.S. M .: Energy, 1977 (section 4-3, p. 279, Fig. 4.24).
2. Описание к патенту RU 2398302, «Дисковый проходной керамический конденсатор», авторы: Смирнов В.Ф., Шалаева А.А., Красильщиков М.Я., опубликовано 27.08.2010. Бюл. №24, приоритет от 19.06.2009 г.2. Description to patent RU 2398302, “Disk feed-through ceramic capacitor”, authors: Smirnov V.F., Shalaeva A.A., Krasilshchikov M.Ya., published on 08.27.2010. Bull. No. 24, priority of June 19, 2009
3. Описание к патенту RU 2345435, «Батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем и способ ее изготовления», авторы: Крепак О.В., Дашко О.Г., Смирнов В.А., опубл. 27.01.2009. Бюл. №3, приоритет от 01.11.2007 г.3. Description to patent RU 2345435, “Battery of capacitors with a double electric layer and the method of its manufacture”, authors: Krepak OV, Dashko OG, Smirnov VA, publ. 01/27/2009. Bull. No.3, priority of November 1, 2007
4. Описание заявки RU 95103368, «Конденсатор большой мощности на двойном электрическом слое», авторы: Товстюк Н.К (UA), Чернилевский И.К. (UA) и др., опубликовано 27.07.1996 г., заявлено 09.03.1995 г.4. Description of the application RU 95103368, “High power capacitor on a double electric layer”, authors: Tovstyuk N.K (UA), Chernilevsky I.K. (UA) et al., Published on July 27, 1996, announced on March 9, 1995.
5. Описание к патенту RU 2397015, «Устройство для кавитационного измельчения, активации, дезинфекции вещества», авторы: Иванов А.И., Недорезов В.Г., заявка №2009110945, приоритет от 25 марта 2009 г.5. Description to patent RU 2397015, “Device for cavitation grinding, activation, disinfection of a substance”, authors: Ivanov AI, Nedorezov VG, application No. 2009110945, priority date March 25, 2009
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010143242/07A RU2450381C1 (en) | 2010-10-21 | 2010-10-21 | Method for manufacturing of condensers with big capacitance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010143242/07A RU2450381C1 (en) | 2010-10-21 | 2010-10-21 | Method for manufacturing of condensers with big capacitance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2450381C1 true RU2450381C1 (en) | 2012-05-10 |
Family
ID=46312407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010143242/07A RU2450381C1 (en) | 2010-10-21 | 2010-10-21 | Method for manufacturing of condensers with big capacitance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2450381C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5011804A (en) * | 1990-02-28 | 1991-04-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Ceramic dielectric compositions and method for improving sinterability |
| SU1807041A1 (en) * | 1990-07-09 | 1993-04-07 | Nii Girikond S Z | Method for manufacturing multilayer condenser ceramic blank |
| WO1993016012A1 (en) * | 1992-02-14 | 1993-08-19 | Solvay S.A. | Method for preparing a mixed metal oxide powder suitable for producing electrical capacitors |
| RU2398302C1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-08-27 | Открытое Акционерное Общество "НИИ "Гириконд" | Plate ceramic duct fixed capacitor |
-
2010
- 2010-10-21 RU RU2010143242/07A patent/RU2450381C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5011804A (en) * | 1990-02-28 | 1991-04-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Ceramic dielectric compositions and method for improving sinterability |
| SU1807041A1 (en) * | 1990-07-09 | 1993-04-07 | Nii Girikond S Z | Method for manufacturing multilayer condenser ceramic blank |
| WO1993016012A1 (en) * | 1992-02-14 | 1993-08-19 | Solvay S.A. | Method for preparing a mixed metal oxide powder suitable for producing electrical capacitors |
| RU2398302C1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-08-27 | Открытое Акционерное Общество "НИИ "Гириконд" | Plate ceramic duct fixed capacitor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hao et al. | Significantly enhanced energy storage performance promoted by ultimate sized ferroelectric BaTiO3 fillers in nanocomposite films | |
| CN103996535B (en) | Laminated ceramic electronic component | |
| AU2015349949B2 (en) | Porous interconnected corrugated carbon-based network (ICCN) composite | |
| Wang et al. | 3D-printed interdigitated graphene framework as superior support of metal oxide nanostructures for remarkable micro-pseudocapacitors | |
| Argüello et al. | Electrophoretic deposition of manganese oxide and graphene nanoplatelets on graphite paper for the manufacture of supercapacitor electrodes | |
| Gao et al. | Achieving ultrahigh breakdown strength and energy storage performance through periodic interface modification in SrTiO3 thin film | |
| CN102568822A (en) | Multilayer ceramic condenser and method of manufacturing the same | |
| CN101042960A (en) | Capacitor assembly | |
| WO2016161587A1 (en) | Electrode material and energy storage apparatus | |
| CN106495687A (en) | A kind of existing fringing field, dielectric ceramic of high-energy-density and preparation method thereof | |
| CN109830374B (en) | Production process of negative electrode foil, negative electrode foil and polymer solid-state aluminum electrolytic capacitor | |
| EP2003678A2 (en) | Structures based on nanoparticles and method for their fabrication | |
| CN107077968B (en) | Laminated ceramic capacitor | |
| JP2019083315A (en) | Ceramic electronic component and method of manufacturing the same, and electronic device | |
| CN104992837A (en) | Composite substrate applied to quasi Faraday super capacitors and making method and application thereof | |
| Mahajan et al. | Unleashing the full sustainable potential of thick films of lead-free potassium sodium niobate (K0. 5Na0. 5NbO3) by aqueous electrophoretic deposition | |
| US20120127630A1 (en) | Solid State Supercapacitor and Method for Manufacturing the Same | |
| Polat | Dielectric Properties of BN-ZnO-GNP Doped PU-EG Composites | |
| Bakhoum | New mega-farad ultracapacitors | |
| RU2450381C1 (en) | Method for manufacturing of condensers with big capacitance | |
| WO2003096362A2 (en) | High energy density capacitors | |
| CN108623301A (en) | A kind of unleaded low-dielectric loss and high energy storage density ceramics and preparation method thereof with sandwich structure | |
| DE102016202202A1 (en) | Apparatus and method for expanding graphite into graphene | |
| DE102010022831B4 (en) | Double-layer capacitor | |
| EP2978004B1 (en) | All-solid-state capacitor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151022 |