專利名稱:高比能脈沖電容器元件熱定型工藝的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種新型高比能脈沖電容器元件熱定型工藝。
背景技術:
脈沖電容器能夠把一個小功率電源在較長時間間隔內對電容器的充電能量儲存起來,在需要的某一瞬間,在極短的時間間隔內將所儲存的能量迅速釋放出來,形成強大的沖擊電流和強大的沖擊功率。脈沖電容器因涉及脈沖技術,一般來說此電容器充電放電時間要求短,電容的極間電場強度上升的速率極快,電容處在高頻工作狀態。此時就要求采用的絕緣介質電介常數高、高頻特性要好,同時導電膜厚度均勻、導電性好。脈沖電容器用于沖擊電壓發生器和沖擊電流發生器及振蕩回路等高壓試驗裝置, 此外,還可用于電磁成型、液電成型、液電破碎,儲能焊接,海底探礦以及生產高溫等離子超強沖擊磁場,強沖擊光源、激光等裝置中。高比能脈沖電容器有一定數量的金屬化元件(金屬化電容元件)通過串并聯組成, 作為電容器的主要元器件——金屬化元件,其質量直接影響整臺電容器的工作壽命。其中元件熱定型工藝是保證高比能脈沖電容器元件工作壽命的主要工藝,通過加熱方式將金屬化膜之間的空氣排出,因此,熱定型工藝直接影響元件電容損失率、元件tg δ,甚至使元件變形。常規的元件熱定型工藝,將元件放置在電熱干燥箱作為熱源,采用階段式升溫,最高溫度為120°C,總時間為36h。測試數據10000次工作壽命后,電容損失率(Δ C/C) -6. 5%
10000次工作壽命后,電容tg δ :0. 36% 外觀元件端面為盆型,中間高于邊緣1. 5mm。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種新型高比能脈沖電容器元件熱定型工藝,以改善元件電容損失率、元件tg δ,并減小元件變形。本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是一種高比能脈沖電容器元件熱定型工藝,在加熱一定時間條件下進行,其中,將電容器元件在真空罐中進行熱定型,最高加熱溫度100°c,總時間26h0在上述方案的基礎上,在抽真空的同時,對電容器元件施加頻率200Hz交流電。在上述方案的基礎上,具體熱定型工藝步驟依序為
電容器元件放入真空罐,關閉罐門并抽真空至-0. IMPa,對所述的元件施加交流200Hz 電壓100V,并充氮氣至大氣壓,然后,再抽真空至-0. IMPa,再充氮氣至大氣壓,加溫至 60°C,時間為4小時;
接著,升溫至80°C,保溫2小時,抽真空至133Pa,保溫8小時,并對所述元件施加交流200Hz 電壓 100V ;
最后,升溫至100°c,抽真空至50Pa,保溫12小時,并充氮至大氣壓,解除電壓,并自然冷卻。本發明有益效果在于
極大改善了元件電容損失率、元件tg δ,并減小元件變形。
具體實施例方式提供一種新型高比能脈沖電容器元件熱定型工藝,在真空罐中進行熱定型,最高加熱溫度100°c,總時間^h,其具體步驟職下
元件放入真空罐,關罐門抽真空至-0. IMPa,元件施加交流200Hz電壓100V,然后用氮氣破空,即充氮氣至大氣壓,然后,再抽真空至-0. IMPa,再用氮氣破空,即充氮氣至大氣壓, 接著加溫至60°C,時間為4小時;
升溫至80°C,保持2小時,抽真空至133Pa,繼續保持8小時,元件施加交流200Hz電壓 100V ;
升溫至100°c,抽真空至501 ,保持12小時; 最后,用氮氣破空,解除電壓,自然冷卻。本實施例中,對元件施加頻率200Hz交流電壓以及抽真空的目的,是使金屬化膜之間的空氣徹底排出。經過上述熱定型工藝的高比能脈沖電容器測試數據為 10000次工作壽命后,電容損失率(Δ C/C) :-3. 5%
10000次工作壽命后,電容tg δ :0. 18% 外觀元件端面基本不變,中間略高于邊緣0. 5mm。性能得到極大提升。
權利要求
1.一種高比能脈沖電容器元件熱定型工藝,在加熱一定時間條件下進行,其特征在于 將電容器元件在真空罐中進行熱定型,最高加熱溫度100°c,總時間^h。
2.根據權利要求1所述的高比能脈沖電容器元件熱定型工藝,其特征在于在抽真空的同時,對電容器元件施加頻率200Hz交流電。
3.根據權利要求1或2所述的高比能脈沖電容器元件熱定型工藝,其特征在于具體熱定型工藝步驟依序為電容器元件放入真空罐,關閉罐門并抽真空至-0. IMPa,對所述的元件施加交流200Hz 電壓100V,并充氮氣至大氣壓,然后,再抽真空至-0. IMPa,再充氮氣至大氣壓,加溫至 60°C,時間為4小時;接著,升溫至80°C,保溫2小時,抽真空至133Pa,保溫8小時,并對所述元件施加交流 200Hz 電壓 100V ;最后,升溫至100°C,抽真空至50 ,保溫12小時,并充氮至大氣壓,解除電壓,并自然冷卻。
全文摘要
本發明涉及高比能脈沖電容器元件熱定型工藝,在加熱一定時間條件下進行,將電容器元件在真空罐中進行熱定型,最高加熱溫度100℃,總時間26h。在抽真空的同時,對電容器元件施加頻率200Hz交流電。優點是極大改善了元件電容損失率、元件tgδ,并減小元件變形。
文檔編號H01G4/00GK102354600SQ20111018324
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月1日 優先權日2011年7月1日
發明者傅勝春, 張明敏, 王琴華 申請人:上海上電電容器有限公司