專利名稱：鋁電解電容批量老化的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電解電容的制備領(lǐng)域，具體地說是一種鋁電解電容批量老化的方法及
直O(jiān)
背景技術(shù)：
一般來說，電解電容器是由具有絕緣氧化膜(經(jīng)過化學(xué)合成生成)的正極⑴、沒 有經(jīng)過化學(xué)合成的負(fù)極(_)、電解質(zhì)及電解液構(gòu)成。在制作電解電容器的過程中，有裁剪、打 卷等工藝。這些工藝，往往會(huì)對(duì)正極(+)上的絕緣氧化膜(經(jīng)過化學(xué)合成生成)帶來損傷， 導(dǎo)致電容器的漏電流大大增加。為了解決在制造過程中產(chǎn)生的絕緣氧化膜損傷的問題，對(duì)組裝完成的電容器進(jìn)行 另外一道工序。在電容器的正極上連接(+)電源，在負(fù)極上連接(_)電源，施加超標(biāo)準(zhǔn)的電， 進(jìn)行再化學(xué)合成處理，修復(fù)正極(+)鋁箔上的絕緣氧化膜。上述工藝稱為老化，經(jīng)過這樣的 老化工藝，電容器的性能達(dá)到正常水平。以前的老化工藝，如圖7所示。把老化電源直接連接在電容器的正極和負(fù)極上，直 接供應(yīng)電源，直到達(dá)到設(shè)定的電壓，修復(fù)破損的絕緣氧化膜。批量生產(chǎn)時(shí)，就把這些電容器 并聯(lián)起來施加電流，總電流量很大，無法控制供應(yīng)到每個(gè)電容器的電流量，這是老工藝的缺 點(diǎn)。還有，批量生產(chǎn)時(shí)，由于電流量很大，加大了氣體產(chǎn)生量，電容器內(nèi)部壓力增大，造成電 容器發(fā)熱、爆裂、變形以及壽命縮短等現(xiàn)象，爆裂率、不良品率大大增加。人們?yōu)榱私鉀Q這個(gè) 問題，有時(shí)采用手動(dòng)老化的方式，需要的電流量小，但需要長時(shí)間老化。利用上述這些方法 進(jìn)行電解電容器老化，生產(chǎn)力低下，成品率低下，這是個(gè)老大難的問題。為了解決上述問題，以前還使用過如圖8所示的方法，也就是給每個(gè)電容器串聯(lián) 上固定電阻，用固定電阻控制電流。這種方法，在控制電流方面，還是有其局限性。對(duì)中、高 壓電解電容器進(jìn)行老化時(shí)，施加到電阻上的電壓很大，電阻本身發(fā)熱量加大，很容易導(dǎo)致固 定電阻的破損。為了防止固定電阻的破損，需要使用大功力電阻。在實(shí)際的批量生產(chǎn)中，使 用大功力電阻，制作老化夾具，不是件容易的事情，這是這種方法的缺點(diǎn)。以串聯(lián)或者并聯(lián) 的方式，給每個(gè)電容器連接電阻，施加電流，進(jìn)行老化處理，這種方式很難準(zhǔn)確控制通過每 個(gè)電容器的電流，在控制老化過程中發(fā)生的爆裂以及氣體產(chǎn)生量的方面有其局限性。在上述這種以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式連接固定電阻進(jìn)行老化處理的方式上，使用的 固定電阻很大。為了老化工藝的自動(dòng)化，需要制作器具，往往會(huì)碰到各種麻煩。在以前的老 化自動(dòng)化工藝中，每個(gè)固定電阻配一個(gè)夾具，采用串聯(lián)的方式連接，把多個(gè)電容器以并聯(lián)的 方式連接在一個(gè)夾具上。以前制作的自動(dòng)老化機(jī)就是這個(gè)樣子。在上述這種工藝中，多個(gè)電容器以并聯(lián)的方式連接在同一個(gè)夾具上。如果一個(gè)電 容器短路，那么，并聯(lián)在同一個(gè)夾具上的其它電容器也得不到再化學(xué)合成。這個(gè)現(xiàn)象是導(dǎo)致 成品率降低和生產(chǎn)力低下的原因。無法控制通過每個(gè)電容器的老化電流，也是導(dǎo)致上述現(xiàn)象的原因之一，為了彌補(bǔ) 這些缺點(diǎn)，給夾具上的每個(gè)電容器都配一個(gè)PTC(熱敏電阻)，以串聯(lián)的方式進(jìn)行連接，如圖9所示，這個(gè)辦法也用過。在這個(gè)工藝中，如果并聯(lián)在同一個(gè)夾具上的某個(gè)電容器短路，施加到這個(gè)夾具上 的電流會(huì)全部施加到這個(gè)發(fā)生短路的電容器上，同時(shí)與這個(gè)電容器串聯(lián)的PTC就會(huì)發(fā)熱。 隨著PTC內(nèi)部溫度的增加，PTC內(nèi)部電阻也會(huì)加大，這樣就可以減少通過這個(gè)電容器的電 流，其它的電容器也不會(huì)受到影響。利用這個(gè)工藝進(jìn)行老化，只是部分電容器報(bào)廢，在提高 成品率方面有一定的效果，但，在這種方式中，為了啟動(dòng)PTC，需要巨大的電流密度。PTC啟 動(dòng)之后，將產(chǎn)生約2 5mA的漏電流，批量生產(chǎn)出沒有完全老化的制品。因漏電流產(chǎn)生的不 良品量居高不下，需要大大提高甄別不良品的能力，這也是個(gè)不容忽視的問題。上述這種老化工藝，還有如下問題。需要使用過大的充電電流，導(dǎo)致制品內(nèi)部發(fā) 熱，加速制品內(nèi)部電解質(zhì)的消耗，增加由電化學(xué)性氧化、還原反應(yīng)引起的氣體產(chǎn)生量，導(dǎo)致 制品內(nèi)部壓力增加，縮短制品壽命。在這種老化過程中，靠什么控制電流密度呢？靠調(diào)整老 化電源的電壓和固定電阻的比例來控制，但，這種控制方法有其局限性。當(dāng)老化電壓達(dá)到一 定程度時(shí)，就無法再控制電流了，這樣問題又來了，這也是在老化過程中爆裂率居高不下的 原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種在老化過程中，準(zhǔn)確地對(duì)通過每個(gè)電容器的老化電流密 度進(jìn)行分別控制，把老化過程中的電容器內(nèi)部電解液消耗量降低到最低限度，把氣體產(chǎn)生 量降低到最低限度的鋁電解電容批量老化的方法。實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下鋁電解電容批量老化的方法，將每個(gè)電容串聯(lián)一定電流控制回路后，并聯(lián)連接至 老化電源。所述定電流控制回路為一晶體管的發(fā)射極連接一電阻，該電阻連接至一定電流 控制電源的負(fù)極，所述晶體管的基極連接一二極管，該二極管連接至所述定電流控制電源 的正極，所述晶體管的集電極串接于電容的負(fù)極。所述每個(gè)電容的正極還串聯(lián)一二極管。所述電容的負(fù)極與晶體管的集電極之間串接一熱敏電阻。本發(fā)明的另一目的為提供一種鋁電解電容批量老化的裝置，其技術(shù)方案如下鋁電解電容批量老化的裝置，包括一夾具主體，該夾具主體上具有復(fù)數(shù)對(duì)夾孔，每 對(duì)夾孔對(duì)應(yīng)一個(gè)電容的正、負(fù)極的插腳，每對(duì)夾孔串聯(lián)一定電流控制回路后，組成一個(gè)老化 單元，每個(gè)老化單元并聯(lián)連接。所述定電流控制回路為一晶體管的發(fā)射極連接一電阻，該電阻連接至一定電流 控制電源的負(fù)極，所述晶體管的基極連接一二極管，該二極管連接至所述定電流控制電源 的正極；所述晶體管的集電極串接于電容的負(fù)極插腳的夾孔。所述每個(gè)電容的正極插腳的夾孔還串聯(lián)一二極管。所述電容的負(fù)極插腳的夾孔與晶體管的集電極之間串接一熱敏電阻。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)。在老化過程中，準(zhǔn)確地對(duì)通過每個(gè)電容器的老化電流密度 進(jìn)行分別控制，把老化過程中的電容器內(nèi)部電解液消耗量降低到最低限度，把氣體產(chǎn)生量 降低到最低限度；準(zhǔn)確地控制老化電流，抑制爆裂，最大限度地提高成品率，提高壽命；把這些工藝應(yīng)用到自動(dòng)化機(jī)器中，最大限度地提高生產(chǎn)力。可以給每個(gè)電容器施加大小一致 的老化電流，可以根據(jù)制品的額定電壓和靜電容量的大小施加恰當(dāng)?shù)碾娏髅芏?。所以本發(fā) 明有如下優(yōu)點(diǎn)。可以把在老化處理過程中發(fā)生的電容器內(nèi)部元件發(fā)熱量降低到最低限度， 可以抑制電容器之間的相互影響。還有如下優(yōu)點(diǎn)。給每個(gè)電容器施加適當(dāng)?shù)碾娏鳎梢詷O大地降低爆裂率、不良品 率；可以很方便地用到夾具裝置以及自動(dòng)化設(shè)備上，進(jìn)行批量生產(chǎn)，極大地提高生產(chǎn)力，極 大地提高成品率。還有個(gè)優(yōu)點(diǎn)。能夠主動(dòng)地對(duì)應(yīng)電容器主要材料(正極(+)材料、電解液等材料) 的變化。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的以單個(gè)電容為例的原理圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的以單個(gè)電容為例的原理圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的以單個(gè)電容為例的原理圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的以單個(gè)電容為例的原理圖；圖5為本發(fā)明對(duì)電容批量老化的一種實(shí)施的原理圖；圖6為本發(fā)明對(duì)電容批量老化的另一種實(shí)施的原理圖；圖7-圖9分別為現(xiàn)有技術(shù)1、2、3的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1如圖1所示，本發(fā)明中的實(shí)施例子1是最基本的定電流控制方法，它的特征是由晶 體管(以下簡稱為“TR”)a、二極管C、老化電源e以及定電流控制電源f構(gòu)成。為了電解電容器cap的再化學(xué)合成化，用老化電源e供應(yīng)老化電流，供應(yīng)到電容器 上的電流由串聯(lián)在電容器負(fù)極(_)上的定電流回路控制。此時(shí)，這種定電流的電流密度由施加在Tr a上基極端子上的電壓決定，施加到電 容器上的電流密度由定電流控制電源f的電壓決定。如上所述，本發(fā)明的定電流控制方式的特征是老化電源和定電流控制電源分開布 置，給每個(gè)電容器施加相同的電流密度，使元件內(nèi)部發(fā)熱最小化，降低爆裂率和不良品率， 每個(gè)制品的質(zhì)量均一。如圖1所示，是以定電流控制電源f (給TR a基極端子和電阻b施加電流)的電 壓變動(dòng)來控制老化電流(給電容器g施加電流)的方法，換句話說也就是老化電流的控制 是根據(jù)定電流電壓控制自動(dòng)得到進(jìn)行的。實(shí)施例2如圖2所示，與實(shí)施例1不同僅在于，在電容器前端上，布置了二極管C，它可以防 止放電。當(dāng)并列著的電容器中的一部分在老化過程中突然短路，或者發(fā)生爆裂等問題，在老 化過程中得到充電的每個(gè)電容器都會(huì)瞬間放電，會(huì)互相施加影響，二極管就是為了防止這 個(gè)問題而布置的。
實(shí)施例3如圖3所示，與實(shí)施例2不同僅在于(當(dāng)然也可在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上如此設(shè)置)， 在Tr前端，布置了過電流保護(hù)元件PTC，PTC與Tr以串聯(lián)的方式得到連接。當(dāng)電容器內(nèi)部 里發(fā)生短路現(xiàn)象時(shí)，老化電源的電壓會(huì)全部施加到定電流控制回路上的Tr a, Tr a—旦處 于飽和狀態(tài)，整個(gè)過電流回路里就會(huì)流入過大的電流，給Tr a以及電阻b帶來損傷。過電 流保護(hù)元件PTC就是為了解決這個(gè)問題而布置的，當(dāng)有過大的電流流入時(shí)，它可以瞬間切 斷電源，保護(hù)Tr以及電阻。實(shí)施例4如圖4所示，與實(shí)施例3不同僅在于，在定電流回路控制方式中，把老化電源的㈠ 電源和定電流控制電源的(_)電源作為共同端子進(jìn)行連接，利用這種方式也可以進(jìn)行定電 流控制老化處理，其老化效果與實(shí)施例子1、2、3的老化效果一致。圖5和圖6分別是本發(fā)明對(duì)鋁電解電容進(jìn)行批量老化的兩種具體實(shí)施的原理圖， 因在上述實(shí)施例1-4中已進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述，故在此就不再贅述。鋁電解電容批量老化的裝置，是在現(xiàn)有的老化夾具的基礎(chǔ)上應(yīng)用了上述定電流控 制回路，因夾具部分是現(xiàn)有的，而定電流控制回路部分在上面也進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述，所 以在此不再贅述，下面參考圖1-圖6進(jìn)行簡單的描述鋁電解電容批量老化的裝置包括一 夾具主體，該夾具主體上具有復(fù)數(shù)對(duì)夾孔，每對(duì)夾孔對(duì)應(yīng)一個(gè)電容的正、負(fù)極的插腳，每對(duì) 夾孔串聯(lián)一定電流控制回路后，組成一個(gè)老化單元，每個(gè)老化單元并聯(lián)連接。所述定電流控制回路為一晶體管的發(fā)射極連接一電阻，該電阻連接至一定電流 控制電源的負(fù)極，所述晶體管的基極連接一二極管，該二極管連接至所述定電流控制電源 的正極；所述晶體管的集電極串接于電容的負(fù)極插腳的夾孔。所述每個(gè)電容的正極插腳的夾孔還串聯(lián)一二極管。所述電容的負(fù)極插腳的夾孔與晶體管的集電極之間串接一熱敏電阻。如圖7-9所示的現(xiàn)有技術(shù)1、2、3，以及本發(fā)明實(shí)施例1、2、3、4所示，本發(fā)明例子與 現(xiàn)有技術(shù)的差異點(diǎn)如下。在以前的老化方式中，無法對(duì)通過每個(gè)電容器的老化電流進(jìn)行分 別控制；在本發(fā)明中，可以自由地對(duì)通過每個(gè)電容器的老化電流進(jìn)行分別控制，這是本發(fā)明 的特征。在本發(fā)明的定電流控制方式中，可以布置多個(gè)老化電源和定電流控制電源。在老化 過程中，根據(jù)每個(gè)制品的充電電壓上升情況和內(nèi)部溫度上升情況，對(duì)通過它的老化電流進(jìn) 行分別控制，有效地控制在老化過程中產(chǎn)生的內(nèi)部發(fā)熱現(xiàn)象，減少因內(nèi)部發(fā)熱引起的爆裂， 減少電解液消耗量，有效地解決損失增大以及壽命縮短等問題。如定電流控制回路實(shí)施例子4所示，在TR的發(fā)射極端子前端上布置了過電流保護(hù) 元件PTC，這是為了保護(hù)TR以及定電流控制用電阻。當(dāng)對(duì)高電壓電解電容器進(jìn)行老化處理 時(shí)，如果電容器內(nèi)部爆裂或者短路，那么就會(huì)在瞬間有過大的電流流入TR，使TR處于保護(hù) 狀態(tài)，也就是TR受到損傷。有了這保護(hù)元件PTC，就可以解決這個(gè)問題了。當(dāng)瞬間流入過大 的電流時(shí)，PTC自身也發(fā)熱，PTC自身電阻激增，切斷過大電流，保護(hù)TR以及定電流控制用電 阻。在表1中顯示了對(duì)400WV/47 μ F制品進(jìn)行不同方式的老化處理得到的結(jié)果，也就 是實(shí)施例1、2、3、4和現(xiàn)有技術(shù)1、2、3的結(jié)果。表1. 400WV/47 μ F老化測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.鋁電解電容批量老化的方法，其特征為將每個(gè)電容串聯(lián)一定電流控制回路后，并 聯(lián)連接至老化電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容批量老化的方法，其特征為所述定電流控制回 路為一晶體管的發(fā)射極連接一電阻，該電阻連接至一定電流控制電源的負(fù)極，所述晶體管 的基極連接一二極管，該二極管連接至所述定電流控制電源的正極，所述晶體管的集電極 串接于電容的負(fù)極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁電解電容批量老化的方法，其特征為所述每個(gè)電容的正極還串聯(lián)一二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁電解電容批量老化的方法，其特征為所述電容的負(fù)極與 晶體管的集電極之間串接一熱敏電阻。
5.鋁電解電容批量老化的裝置，包括一夾具主體，該夾具主體上具有復(fù)數(shù)對(duì)夾孔，每對(duì) 夾孔對(duì)應(yīng)一個(gè)電容的正、負(fù)極的插腳，其特征為每對(duì)夾孔串聯(lián)一定電流控制回路后，組成 一個(gè)老化單元，每個(gè)老化單元并聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁電解電容批量老化的裝置，其特征為所述定電流控制回 路為一晶體管的發(fā)射極連接一電阻，該電阻連接至一定電流控制電源的負(fù)極，所述晶體管 的基極連接一二極管，該二極管連接至所述定電流控制電源的正極；所述晶體管的集電極 串接于電容的負(fù)極插腳的夾孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁電解電容批量老化的裝置，其特征為所述每個(gè)電容的正 極插腳的夾孔還串聯(lián)一二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁電解電容批量老化的裝置，其特征為所述電容的負(fù)極插 腳的夾孔與晶體管的集電極之間串接一熱敏電阻。
全文摘要
本發(fā)明為一種鋁電解電容批量老化的方法及裝置，其方法為將每個(gè)電容串聯(lián)一定電流控制回路后，并聯(lián)連接至老化電源。鋁電解電容批量老化的裝置，包括一夾具主體，該夾具主體上具有復(fù)數(shù)對(duì)夾孔，每對(duì)夾孔對(duì)應(yīng)一個(gè)電容的正、負(fù)極的插腳，每對(duì)夾孔串聯(lián)一定電流控制回路后，組成一個(gè)老化單元，每個(gè)老化單元并聯(lián)連接。本發(fā)明在老化過程中，準(zhǔn)確地對(duì)通過每個(gè)電容器的老化電流密度進(jìn)行分別控制，把老化過程中的電容器內(nèi)部電解液消耗量降低到最低限度，把氣體產(chǎn)生量降低到最低限度。
文檔編號(hào)G05F3/22GK102034609SQ200910196758
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者沈相武 申請(qǐng)人:尚武機(jī)電技術(shù)(上海)有限公司