專利名稱：鋁電解高分子電容器碳化方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁電解高分子電容器碳化方法，特別涉及一種鋁電解高分子電容器生產中電解紙的碳化方法。
背景技術：
鋁電解高分子電容器的芯子如圖1所示，其中的正極是(+)端子5，負極是(-)端子6，在陽極與陰極之間加入電解紙進行卷繞(winding)，控制陽極箔1和陰極箔2由于機械原因引起的彼此短路和箔表面破損等問題發生的同時形成基本的結構，在后面的用于固體電解質(solid electrolyte)高分子電解液(conductive polymer)注入，固化后形成高分子導體電解質層(conductive polymer layer)的過程中，由于電解紙3的纖維組織(fiber unit)相對于陽極箔1和陰極箔2吸收了大量的高分子電解液，固體高分子導體電解液集中在電解紙3上，而陽極與陰極之間不能形成通暢的導電通道，電容器的容量、功率特性、等效串聯電阻(equivalent series resistanceESR)明顯下降。為了破壞這種引起電解紙3集中吸收高分子導體電解液的現象的原因的電解紙3的纖維組織，卷繞后的電容器芯子在200～300℃高溫下進行30～180分鐘碳化熱處理顯為必須的工藝。為了使電容器的芯子保持卷繞狀態，因此選用價格高出十倍以上在高溫下能夠保持足夠的耐熱性的耐熱絕緣膠帶4(high temperature resistance tape)來代替以前匹配鋁電解液(liquid electrolyte)使用的一般膠帶(tape)。以前采取的是在熱對流(heatconvection)的對流爐(convectional oven)或者熱輻射原理制造的輻射爐(radiational furnace)一定時間內加入一定溫度的碳化方法，因此經常發生電解紙碳化過程中瞬間產生的碳化氣煙(carbonization gas)壓力和構成芯子的陽極和陰極的膨脹，耐熱膠帶4的膨脹等問題引發的耐熱膠帶從芯子脫離或耐熱膠帶斷裂等現象。另外，溫度急速上升引起電容器陽極和陰極的不定性(amorphous)，形成水化物或多水份的結晶類低極三氧化二鋁酸化皮膜(low grade aluminum oxidized thin film)，大大地降低了電容器的功率與阻抗特性和產生的信賴程度，因此，碳化爐的這種結構改進和使用方法顯得尤為重要。
發明內容
本發明的目的是要解決上述鋁電解電容器生產過程中碳化工藝存在的問題，而提供一種可克服上述缺點的鋁電解高分子電容器碳化方法。
本發明之方法是在用于鋁電解高分子電容器的碳化工藝中使用的碳化爐上安裝排氣口，外面再加裝排氣閥(exhaust valve)和排氣扇(exhaust fan)，碳化過程中產生的碳化氣煙按設置被排出，這是為了調整碳化爐內產生的碳化氣煙的壓力，排氣閥是為了保持碳化爐內的氣不致碳化爐內的壓力和溫度下降而安裝的，除了在排氣的時候以外，排氣閥應保持關閉狀態，排氣閥根據碳化溫度和時間按周期反復啟動；200～300℃的碳化溫度分成低溫、高溫、低溫三個等級，在每個溫度等級停留約30～60分鐘，每一個溫度級別在上升的過程中啟動排氣扇通過排氣口把迅速產生的碳化氣煙排放出去，從而防止碳化爐內部壓力的上升，控制溫度急速上升，碳化爐的溫度上升到各設置溫度時排氣閥自動停止運行，碳化爐內的溫度保持在一定的溫度下使碳化工藝更順利地得到進行。
本發明之方法在碳化爐上安裝排氣口后與碳化爐的溫度連接后可周期性的啟動，碳化爐的溫度不固定在一定的溫度而是由開始的最低溫度到最高溫度按時間設置溫度區間，從而可以解決由于碳化過程中迅速發生的碳化氣煙(carbonization gas)的壓力以及芯子結構物中陽極與陰極膨脹、耐熱膠帶的膨脹等引起的耐熱膠帶從芯子上脫離，或者耐熱膠帶斷裂等問題，和達到改進因溫度的迅速上升導致電容器的陽極與陰極上面形成低極三氧化二鋁酸化皮膜(low grade aluminum oxidized thin film)降低電容器的損耗，阻抗特性，以及產品依賴程序下降的問題的目的。
圖1為鋁電解高分子電容器芯子構造示意圖。
圖2為鋁電解高分子電容器的生產流程示意圖。
圖3為鋁電解高分子電容器碳化爐的結構示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖2所示，鋁電解高分子電容器的生產工序依序是卷繞、轉移、碳化、高分子導電體聚合、裝配、浸漬、插片與打印包裝。
請參閱圖3所示，本發明之方法是在用于鋁電解高分子電容器的碳化工藝中使用的碳化爐7上安裝的排氣口8，外面再加裝排氣閥9(exhaustvalve)和排氣扇10(exhaust fan)，碳化過程中產生的碳化氣煙按設置被排出，這是為了調整碳化爐7內產生的碳化氣煙的壓力，排氣閥9是為了保持碳化爐7內的氣不致碳化爐7內的壓力和溫度下降而安裝的；除了在排氣的時候以外，排氣閥9應保持關閉狀態，排氣閥9根據碳化溫度和時間按周期反復啟動；200～300℃的碳化溫度分成低溫、高溫、低溫三個等級，在每個溫度等級停留約30～60分鐘，每一個溫度級別在上升的過程中啟動排氣扇10通過排氣口8把迅速產生的碳化氣煙排放出去，從而防止碳化爐7內部壓力的上升，控制溫度急速上升，碳化爐7的溫度上升到各設置溫度時排氣閥9自動停止運行，碳化爐7內的溫度保持在一定的溫度下使碳化工藝更順利地得到進行；用下面的實施例來對比一下。
實施例(1)以前的碳化方式
碳化爐7設置在300℃，30分鐘之內到達300℃以后保持150分鐘來完成碳化過程。
實施例(2)本發明的碳化方法
到達1區間的時候打開排氣閥9啟動排氣扇10來排除碳化過程中產生的碳化氣煙，到達1區間設置后關閉排氣閥9，碳化爐7內得到第一次穩定，形成在穩定狀態下碳化的條件，啟動排氣功能在短暫的十分鐘內碳化爐7的溫度迅速提高到2區間溫度250℃，升到250℃后停止排氣功能得到碳化爐內30分鐘的第二次穩定，形成穩定狀態下碳化的條件；升溫到3區間溫度300℃后再次穩定，循環實施三次，第三次碳化后關閉碳化爐7的加熱部位降溫到200℃繼續完成碳化，碳化爐7的冷卻與排氣功能相連接適當地調整冷卻速度。
結果電容器芯子上膠帶的脫離與斷裂不良數量
本發明的有益效果本發明可以解決以前在生產鋁電解高分子電容器的過程中在碳化工藝發生的由于迅速產生的碳化氣煙(carbonization gas)的壓力和芯子的陽極和陰極膨脹，耐熱膠帶膨脹等引發的耐熱膠帶從芯子脫離或耐熱膠帶斷裂的問題，由于溫度急速上升電容器的陽極與陰極間形成與低極α-AL2O3類似的鋁酸化皮膜(low grade aluminum oxidized thin film)降低電容器的功率，阻抗特性以及產品信賴程序的問題都因為按上述內容改進使生產的產品不良數量得到明顯減少，降低產品成本，相應地，由于低極酸化皮膜的形成得到的控制，電容器的損耗，阻抗，信賴程序均得到提高，從而提高了產品的質量。
權利要求
1.一種鋁電解高分子電容器碳化方法，該方法是在用于鋁電解高分子電容器的碳化工藝中使用的碳化爐上安裝排氣口，外面再加裝排氣閥和排氣扇，碳化過程中產生的碳化氣煙按設置被排出，以調整碳化爐內產生的碳化氣煙的壓力，除了在排氣的時候以外，排氣閥保持關閉狀態，排氣閥根據碳化溫度和時間按周期反復啟動；碳化的溫度和時間按低溫，高溫，低溫順序分成大區間，各區間的溫度上升、溫度保持都按各區間區分管理，同時通過啟動碳化爐的排氣扇調整碳化壓力和碳化溫度。
2.根據權利要求1所述的一種鋁電解高分子電容器碳化方法，其特征在于所述的排氣扇只在打開排氣閥時溫度上升和溫度下降的區間內啟動，保持溫度期間停止啟動排氣扇并關閉排氣閥來控制碳化爐內的溫度變化。
3.根據權利要求1所述的一種鋁電解高分子電容器碳化方法，其特征在于所述的溫度區間200±20℃，30±10分鐘為第一區間；250±20℃，30±10左右為第二區間；300±20℃，30±10分鐘為第三區間；200±20℃，30±10分鐘為第四區間。
全文摘要
本發明公開了一種鋁電解高分子電容器碳化方法，該方法是在用于鋁電解高分子電容器的碳化工藝中使用的碳化爐上安裝排氣口，外面再加裝排氣閥和排氣扇，碳化過程中產生的碳化氣煙按設置被排出，這是為了調整碳化爐內產生的碳化氣煙的壓力，除了在排氣的時候以外，排氣閥保持關閉狀態，排氣閥根據碳化溫度和時間按周期反復啟動；200～300℃的碳化溫度分成低溫、高溫、低溫三個等級，在每個溫度等級停留約30～60分鐘，每一個溫度級別在上升的過程中啟動排氣扇通過排氣口把迅速產生的碳化氣煙排放出去，從而防止碳化爐內部壓力的上升，控制溫度急速上升，碳化爐的溫度上升到各設置溫度時排氣閥自動停止運行。
文檔編號H01G13/00GK1897181SQ20061001694
公開日2007年1月17日 申請日期2006年6月15日 優先權日2006年6月15日
發明者林正吉, 溫悰惠 申請人:長春迪吉特兒-泰克電子有限公司