印險(xiǎn)峰 沙劍 余云國(guó)

摘? 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，我國(guó)的電解電容器生產(chǎn)企業(yè)也在越來(lái)越完善，在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)電解電容器的質(zhì)量控制以及在電解電容器的生產(chǎn)過(guò)程中水分的管控，直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的使用壽命，所以在生產(chǎn)過(guò)程中水會(huì)對(duì)電解電容器產(chǎn)生很重要的影響，那么在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)水分的控制是一個(gè)值得深思的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：濕式鋁電解電容器;水分;吸水量;生產(chǎn)過(guò)程;水分控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TM535? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

在目前國(guó)際市場(chǎng)中電解電容器的供應(yīng)鏈也越來(lái)越成熟，在國(guó)際市場(chǎng)中的生產(chǎn)供應(yīng)也集中在了國(guó)內(nèi)，日本、韓國(guó)、臺(tái)灣等地區(qū)，但是在電解電容器的生產(chǎn)過(guò)程中，還存在許多值得研究的控制點(diǎn)，象生產(chǎn)過(guò)程中的水分控制，需要對(duì)電解電容器的水分進(jìn)行控制?？刂齐娊怆娙萜鞯乃志托枰紫龋殢模┛刂菩景膬?chǔ)存環(huán)境、烘干條件以及電解液的管理等三方面來(lái)進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)與討論，象芯包儲(chǔ)存環(huán)境在不同天氣情況下對(duì)全天各時(shí)段的空氣濕度進(jìn)行監(jiān)控，得出結(jié)論并給出合理的控制方案。在芯包的烘干過(guò)程中應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)烘干技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，縮短烘干時(shí)間，提升工作效率，增加產(chǎn)能，才能為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。

1 分析電解電容中芯子的水分變化

在鋁電解電容器的生產(chǎn)過(guò)程中，電解電容器中水分的變化主要還需要分析其組成結(jié)構(gòu)，電解電容器中水分含量的多少主要是指其封裝后電解電容器內(nèi)芯子的水份含量，所以分析電解電容器中水分含量的多少，就需要對(duì)封裝過(guò)程中芯子浸漬的前后及電糊配置等方面進(jìn)行試驗(yàn)觀察處理，在不同的溫度下去討論含水量變化。在測(cè)試其內(nèi)部含水量時(shí)需要采用水分干燥容器與稱量工具，只有如此才能最大限度地降低芯子與空氣的接觸，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

1.1 電解電容器芯子的浸漬前處理

進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)操作時(shí)，需要在電解電容器裝配前保證芯子充分干燥，保證芯子充分干燥后再使用，在芯子浸漬后需快速進(jìn)行裝配，如此嚴(yán)格的操作流程是為了減少電解電容器的芯子，減少暴露在空氣中吸收水分的時(shí)間，減少芯子水分的吸收有利于提高產(chǎn)品的品質(zhì)與質(zhì)量。芯子的含水量多少對(duì)電解電容器產(chǎn)品使用時(shí)的溫度特征及耐久性會(huì)產(chǎn)生很大的影響，水分過(guò)少也會(huì)影響芯子的使用性能，否則會(huì)導(dǎo)致性能降低。在現(xiàn)有的試驗(yàn)中，應(yīng)將水含量控制在合理的范圍內(nèi)，以10%以下為宜（無(wú)論是水系產(chǎn)品、高水系產(chǎn)品還是非水系產(chǎn)品，都不能因?yàn)樾景暮慷淖冸娊庖旱乃趾勘壤?，所以要?yán)格控制芯包以及環(huán)境帶入的水分）。對(duì)于一些穩(wěn)定性高的電容器來(lái)講，水含量少為好，氧是由溶液中的水提供的。水分不足將影響鋁膜形成或修補(bǔ)。試驗(yàn)前，在烘箱內(nèi)將芯子放烘1 h，再在干燥瓶?jī)?nèi)冷卻至室溫。相對(duì)濕度控制在95%下（環(huán)境濕度我們都控制在60%以下）。對(duì)于吸水量與時(shí)間的關(guān)系如下，電容器的芯子吸水到一定程度后，吸水速度將出現(xiàn)明顯地下降，最終逐漸趨于穩(wěn)定。由于芯子的體積增大，其吸水量趨于充足，其吸水的速度也會(huì)有明顯的下降。在常溫條件下，隨著空氣中相對(duì)濕度的變化，芯子的吸水量并不會(huì)完全隨著濕度的變化而變化。在常溫空氣濕度為，80%時(shí)，芯子的吸水量不會(huì)產(chǎn)生明顯變化，而在空氣中濕度為90%～100%時(shí)，芯子的吸水量會(huì)驟然增大。在90%時(shí)，在溫度不斷變化下的情況，芯子吸水量隨溫度的升高而增加。吸水量增加，芯子變化較為顯著，芯子的體積在不斷變大的情況下，吸水量也將隨之增大，但不宜出現(xiàn)飽和的狀態(tài)，反之，芯子體積小，吸水量將大大降低，吸水容易出現(xiàn)飽和。基于上述的變化規(guī)律，觀察芯子浸漬前時(shí)間下，芯子的濕度控制。在春、夏季節(jié)，相對(duì)濕度變化較為明顯，保持在75%以下。

1.2 芯子除水處理

芯子在65 ℃恒溫條件下，去掉95%的水分，芯子在這樣的條件下掉75 %水分。恒溫下，芯子水分將會(huì)大部分除盡。在85℃條件下，并且處于恒溫的狀態(tài)下，去掉芯子內(nèi)的水分。除水量與時(shí)間在溫度下的影響較為明顯，除水效果大大提高，考慮到實(shí)際的環(huán)境，工廠的芯子堆放于一個(gè)容器之內(nèi)，大體積的芯子，除水速度較慢。考慮到干燥的芯子吸水速度越快，迅速放入容器內(nèi)，除去大量的水分。

1.3 電解電容器芯子的浸漬后處理

在電解電容器生產(chǎn)過(guò)程中，芯子在浸漬電解糊后，不可避免的一定會(huì)吸收空氣中的水分，但是由于所使用的電解糊溶劑不同，也就使芯子的吸水速度有快有慢。分別將其浸入電解電容器芯子放置與常溫室內(nèi)，在Rh值為95%的條件下進(jìn)行芯子吸水性試驗(yàn)。隨著芯子吸水性試驗(yàn)的進(jìn)行，芯子的吸水量也會(huì)逐漸增強(qiáng)且速度加快，隨著吸水試驗(yàn)的進(jìn)行后期吸水速度也會(huì)逐漸減緩，但是芯子的含水量仍會(huì)十分巨大。如電解糊溶劑為含有乙二醇系溶劑時(shí)，芯子浸漬后，24 h共吸水量達(dá)到了23 mg，其他電解糊溶劑浸漬后的芯子的吸水量也能夠達(dá)到20 mg，在與干燥的芯子進(jìn)行吸水量對(duì)比時(shí)，浸漬后的芯子吸水量是干燥芯子的吸水量的4倍以上，由于電解糊所使用的溶劑性質(zhì)大都相同，所以生產(chǎn)商在進(jìn)行電解電容芯子裝配的環(huán)節(jié)中，需要采取相應(yīng)的處理措施，已達(dá)到控制浸漬后芯子的吸水量，另一方面是保證車(chē)間生產(chǎn)時(shí)車(chē)間中空氣濕度與溫度，并需使車(chē)間溫度小于30 ℃，濕度小于75%。

2 電解電容器芯子中的水分對(duì)產(chǎn)品的電性能的影響

電解電容在使用過(guò)程中影響其電性能的有鋁箔、隔紙和裝配過(guò)程中質(zhì)量的控制等因素，電解電容中水分的大小只是其中的影響因素之一，在電解電容生產(chǎn)過(guò)程中其他因素滿足要求時(shí)，芯子的含水量允許在規(guī)定值內(nèi)有一定量的變化。

2.1 電解電容溫度的特性

當(dāng)電解電容中芯子的含水量與乙二醇比達(dá)到35%時(shí)，其凝固點(diǎn)在5 ℃。但是在使用乙二醇溶劑配置電糊時(shí)，其高溫性能不能夠滿足其要求，電解電容阻抗比在以乙二醇為主溶劑配置電糊時(shí)，應(yīng)比其他類(lèi)型電糊配置時(shí)多加8%的水分，在分別裝配成電容器。在進(jìn)行阻抗比試驗(yàn)時(shí)，非電糊阻抗比小于電糊阻抗比的均值，但是電糊的阻抗比并不能夠滿足試驗(yàn)檢測(cè)的要求。減少阻抗比的方式與方法有很多，象增加電解電容的電離常數(shù)比較大的電解質(zhì)，或者加入能夠降低電解電糊凝固溫度點(diǎn)的材料物質(zhì)。

2.2 電解電容的耐久性

在電解電容生產(chǎn)后，其產(chǎn)品質(zhì)量的耐久度，在排除水分因素外的其他因素后，選用含水量不同的電解電容器進(jìn)行耐久性比對(duì)試驗(yàn)。使用含水量相差值在6 %的電解糊分別進(jìn)行電容器浸漬，從中隨機(jī)抽取，在+85 ℃條件下進(jìn)行電解電容的耐久性比對(duì)試驗(yàn)，在試驗(yàn)后通過(guò)含水量大的電解電糊浸漬后的電容器，其容量的變化率大于含水量小的電解電糊浸漬后的電解電容器，電解電糊浸漬后的電容器其中含水量的大小會(huì)影響電容器的產(chǎn)品耐久性。

3 結(jié)論

目前我國(guó)的電解電容器生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先的行列，并且在國(guó)際同業(yè)中占據(jù)了很重要的出口比例，但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中還需要加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量管理，只有加強(qiáng)對(duì)電解電容器生產(chǎn)過(guò)程中的管理，才能更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)更大的效益，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中不斷加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品的水分控制，嚴(yán)格執(zhí)行每道工序過(guò)程。只有控制好每一道工序才能更好地提升客戶滿意度，不斷改進(jìn)減少成本不必要的浪費(fèi)，推進(jìn)流程生產(chǎn)速度并提升產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。

參考文獻(xiàn)

[1]段玉晶，陳平文.自然條件的變化對(duì)鋁電解電容器質(zhì)量的影響[J].電子元件與材料，2009（5）：36-40.

[2]陳國(guó)光.電解電容器[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2012.

[3]于明宇，曾昭平.電容器生產(chǎn)中對(duì)容量的實(shí)用測(cè)控方法[J].電子元件與材料，2009（6）：75-80.

[4]李明明，肖立容.電容量的控制[J].電力電容器，2009（3）：30-36.

[5]李生楠，季銳.淺析液態(tài)鋁電解電容器的失效機(jī)理及可靠性[J].季銳，電子元件與材料，2012（9）：12-18.