高压大容量低ESR液体钽电容器工作电解质的研究

论文摘要

本课题研究的主要内容是用于高压大容量低ESR液体钽电解电容器的工作电解质。我们研究了在钽电解电容器工作过程中,电解质溶液与Ta2O5介质膜界面处(阳极介质膜界面处)以及电解质溶液与阴极金属接触界面处(阴极界面处)的离子分布状态,研究了工作电解质闪火电压的影响因素,在阴极容量理论和去极化理论、电解质的电导理论等相关理论的指导下,进行本课题的研究。工作电解质的闪火电压是影响电容器电性能的重要因素,研制工作电解质配方的过程中,应在满足其闪火电压高于电容器额定工作电压1.2倍的基础上,综合考虑提高其电导率和介质膜修补能力,并提高其沸点,降低其饱和蒸汽压,以提高电解质溶液和电容器的电性能。在工作电解质中加入有机大分子物质能有效降低阴极界面处的阴离子浓度,防止有害物质对介质膜的侵害,抑制了氧离子放电,从而提高工作电解质的闪火电压。而提高电解质的电导率,可以使电容器具有较低的ESR值和损耗值。适当降低凝胶电解质中有机物的含量,可以使电容器的ESR及损耗降低。选用具有较低饱和蒸汽压的电解质,可以使电容器具有更高的可靠性。在理论的指导下,进行正交试验,初步确定电解质的配方,用其装配成160V/47μF规格的钽电容器,经老练后测量电容器的室温、高低温及高频性能,然后对电容器进行2000小时高温负荷试验及全项例行试验,全面考核工作电解质的性能,获得了较好的结果,达到了项目的要求。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 液体钽电解电容器发展概况
• 1.2 高压大容量低ESR 液体钽电容器电解质研究的背景和意义
• 第二章 液体钽电解电容器的特点及生产工艺
• 2.1 液体钽电解电容器的特点
• 2.1.1 结构特点
• 2.1.2 性能特点
• 2.2 液体钽电解电容器的生产工艺
• 2.2.1 生产工艺概述
• 2.2.2 生产工艺具体流程
• 第三章 理论基础
• 3.1 液体钽电解电容器的工作电解质
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 工作电解质的成分及其作用
• 3.1.3 高压大容量低ESR 钽电容器对电解质性能的要求
• 3.2 理论基础
• 3.2.1 引言
• 3.2.2 电解质溶液与阳极介质膜接触界面处的状态
• 3.2.3 电解质溶液与阴极金属接触界面处的状态
• 3.2.4 电解质溶液的电导理论
• 第四章 工作电解质的研制
• 4.1 工作电解质研制过程概述
• 4.2 工作电解质基本配方的确定
• 4.2.1 浸渍电解质配方的研制
• 4.2.2 凝胶电解质配方的确定
• 4.3 工作电解质性能的检验
• 4.3.1 实验室装配试验
• 4.3.2 厂方产品装配及老练
• 4.3.3 高温负荷试验
• 4.4 实验结果与讨论
• 4.4.1 实验结果
• 4.4.2 结果分析
• 4.4.3 结论
• 第五章 液体钽电容器的失效分析
• 5.1 失效机理
• 5.1.1 电失效机理
• 5.1.2 环境失效机理
• 5.2 提高使用寿命的措施
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 附录
• 致谢