径 。正极引线的纯度也有同样影响 。另外,其他原材料如化学试剂、电解纸、
橡皮塞、纯水等所含氯离子、硫酸根离子含量要求也严格 。在工作电解液中即使含有极微量氯化物,也会对产品发生有害的影响,因为氯化物的存在不仅能使氧化膜损坏,而且会导致阳极箔、引线被腐蚀 。(因为CL-的离子半径极小,穿透力极强,破坏性强)
4.3.2工作电解液的影响
工作电解液不但起到电解电容器阴极作用,而且还要能随时提供O2-不断地供给阳极以修补损伤的氧化膜,倘若电解液修补氧化膜和防止氧化膜恶化的能力差,则势必使产品漏电流变大和漏电流回升 。
此外,电解液中的水会使氧化膜形成水合氧化膜Al2O3?nH2O(n=1~3),使介质膜绝缘性能下降,这同样会使漏电流增大 。
水合作用在阳极和阴极都有可能发生,特别在阴极更易发生,水合作用会造成C下降tgδ增大,严重者使产品鼓胀或开阀,所以说,水合作用是影响阴极性能的主要原因 。
电解液中水的影响:
优点:水是优质溶剂,能电离出很多离了,有利于降低电解液的电阻率;
缺点:
① 使电解液的沸点降低,高温时蒸气压大,对密封有影响;
② 高温下水和铝及氧化膜作用生成氧化物,增加了表膜的厚度,减少C级(∵=εS/d),并且它破环了氧化膜,导致AI2O3的绝缘性能恶化,电容器的ILC增加,tgδ增加,C变化也大 。高温下由于水不断产生H2↑,造成内压上升,有爆炸的危险,在高温贮存时较明显 。
③ 过多的水分,使电解液电阻率下降,同时溶剂的冰点也下降,一方面改善低温特性,但一方面在高温时,水能使电解液活化,除了与电极起水合作用外,还会因杂质的存在易产生化学腐蚀;
④ 含水量多的电解液其闪火电压较低 。
4.3.3制造工艺条件的影响
①老练工艺条件
套管后的产品,按极性加上规定的直流电压,通过芯包内工作电解液的电化学反应,对在生产中受到损伤的介质氧化膜加以修复,使恢复其固有的良好电性能的过程,称为老练 。在老练过程施加老练电压即是在氧化膜的表面施加—电场,破环水合氧化膜,(水合氧化膜易被破坏,其结构不如介质氧化膜致密,ILC可以从水合氧化膜通过,而不能从介质氧化膜通过 。)使其恢复介质氧化膜的性能,同时在电场的作用下,工作电解液不断供氧原子,使生产过程中遭破环的氧化膜得以修补 。
老练工艺的真正目的是:(1)恢复固有的电性能,使电容器具备使用条件;(2)剔除质量不合格的产品 。此外,氧化膜形成时的电流密度也比电容老练时的电流密度大得多 。由此可见,老练不同于形成,老练是在较低的电压和较小的电流情况下进行的,一般是在非水溶液中进行的,对氧化膜仅仅是缓慢的修补过程,而形成则是在高压、大电流状态下进行的,形成液是水溶液 。老练过程的实质是:将浸渍过电解液的电容器芯子经封装后的半成品进一步动态(加直流电压)熟化的过程,通过加压使电容器恢复其固有的电性能,使电容器具备在动态电子线路中使用的条件 。因此,电容器的电能数在老练前后必然有变化 。由此可见,电容器的电容量CR、损耗角正切tgδ、漏电流LL经老练后下降了,即恢复了其固有的电性能 。值等注意的是:CR、tgδ在老练1h后即趋于稳定,只有漏电流还有时间的延长而下降 。因此老练工艺中时间和温度的确定主要取决于漏电流,如何把握这个“度”是确定老练工艺的关键 。
注:20℃120HZ下测试电容量和损耗,400v10s后测漏电流值 。
老练完毕所测的漏电流、损耗角正切无论多小,都不能完全保证耐久性试验中寿命长,更不能保证可能靠性高,即可靠性高、寿命长与漏电流小、损耗角正切值低既有关系而又没有简单的必然联系 。因为电容器的可靠性和寿命是由原材料(铝箔、电解质纸)、密封材料、电解液和整个工艺过程决定的,而电解液是决定长寿命和高可靠的关键 。可以说,当电容器芯子浸过电解液经封装后(老练前),电容器的可靠性已基本决定了 。
从以上意义来讲,老练工艺依据的漏电流值以国标为参考即可,如GB9609-88中规定漏电流:
﹛IL﹜uA≤0.03﹛CR﹜uF?﹛VR﹜v(1)
式中:CR为标称电容量;VR为额定电压 。老练工艺中时间的确定依据以漏电流的规定值的三分之一即可 。即电容器的高温加压老练2h后就可以使电容器恢复固有的电性能,达到老练的目的 。
②高温老练温度和时间的探讨
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