CZ20012814A3 - Způsob úpravy impregnovaného tělesa anody elektrolytického kondenzátoru - Google Patents
Způsob úpravy impregnovaného tělesa anody elektrolytického kondenzátoru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20012814A3 CZ20012814A3 CZ20012814A CZ20012814A CZ20012814A3 CZ 20012814 A3 CZ20012814 A3 CZ 20012814A3 CZ 20012814 A CZ20012814 A CZ 20012814A CZ 20012814 A CZ20012814 A CZ 20012814A CZ 20012814 A3 CZ20012814 A3 CZ 20012814A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- anode body
- electrolytic solution
- organic solvent
- polyethylene glycol
- electrolyte
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims abstract description 37
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 104
- 229940111685 dibasic potassium phosphate Drugs 0.000 claims description 27
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical group [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 27
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 claims description 12
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229940062627 tribasic potassium phosphate Drugs 0.000 claims description 6
- 239000004135 Bone phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 229940061607 dibasic sodium phosphate Drugs 0.000 claims description 2
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 6
- 125000002467 phosphate group Chemical class [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 abstract 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 97
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 70
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 35
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 18
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 15
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 10
- 229940068886 polyethylene glycol 300 Drugs 0.000 description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 8
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000678 Elektron (alloy) Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 4
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 orthophosphate ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical class COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002556 Polyethylene Glycol 300 Polymers 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 2-Methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 2-[[6-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]-2-methylpyrimidin-4-yl]amino]-n-(2-methyl-6-sulfanylphenyl)-1,3-thiazole-5-carboxamide;hydrate Chemical compound O.C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1S WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021324 titanium aluminide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/0029—Processes of manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Způsob úpravy impregnovaného tělesa anody elektrolytického kondenzátoru
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká opravných elektrolytů odolných proti znečištění, přičemž zejména se předkládaný vynález týká způsobu úpravy impregnovaných anod elektrolytického kondenzátoru.
Dosavadní stav techniky
Elektrolytické kondenzátory jsou obecně kondenzátory volené pro aplikace vyžadující velké poměry kapacity ku velikosti a velké poměry kapacity k ceně. Tato zařízení využívají relativně velké dielektrické konstanty a velmi vysoká výdržná napětí na jednotkovou tloušťku, což může být dosaženo ve filmech anodických oxidů, vytvořených na elektronových kovech s vhodnými elektrolyty a podmínkami anodické oxidace.
Obvykle je jako elektronový kov v elektrolytických kondenzátorech používán hliník tam, kde je primárním hlediskem nízká cena na jednotku kapacity, zatímco tantal je obvykle používán pro aplikace, ve kterých je primárním hlediskem vysoká spolehlivost a objemová účinnost (to jest vysoká kapacita na jednotku objemu. Jiné elektronové kovy, včetně niobu, titanu a aluminidů titanu, byly rovněž používány pro konstruování kondenzátorů, ale hliník a tantal zůstávají hlavní materiálovou volbou. Elektronový kov může být použit ve formě leptané fólie nebo jako porézní, slinutý práškovou metalurgií vytvořený kompakt se značně nízkou teoretickou hustotou. V jiném provedení je elektronový kov anodicky oxidován pro vytvoření anodického dielektríckého filmu před nanesením materiálu katody.
Elektrolytické kondenzátory mohou být tříděny podle typu katodového materiálu, použitého v jejich konstrukci. Tak zvané mokré kondenzátory obsahují hliníkovou fólii nebo fólii z jiného elektronového kovu, ponořenou v kontejneru s kapalným elektrolytem. Ačkoliv tato zařízení byla již zcela samozřejmá, jejich nízká objemová účinnost, způsobila že jsou zastaralá. Tantalové kondenzátory s mokrým jádrem, u kterých slinované, práškovou metalurgií vytvořené tantalové anody, anodicky oxidované, jsou ponořeny do minimálního objemu vysoce vodivého kapalného elektrolytu (například 40% kyseliny sírová), nalézají uplatnění tam, kde je požadována vysoká objemová účinnost a kapacita v kombinaci s velkou spolehlivostí. Tato zařízení mají sklon mít relativně vysokou hodnotu ESR v důsledku měrného odporu vlastního iontově vodivým kapalinám. V případě selhání těsnění mají kyselina a koncentrované soli elektrolytů, použitých v jejich konstrukci, sklon být velmi korozivními pro obvodové desky a dalši součástky.
Tak zvané suché elektrolytické kondenzátory byly vyvinuty pro zvýšeni objemové účinnosti mokrých hliníkových kondenzátorů při současném vyloučeni vysoce korozivnich elektrolytů a přídavných nákladů spojených s tantalovými kondenzátory ”s mokrým jádrem. Tento typ kondenzátorů má jednu nebo více anodových a katodových fólií oddělených vysoce absorpčním papírem. Kombinace fólie a papíru je svinuta pro vytvoření válce majícího vyčnívající pásky pro elektrické připojení a tato válcová sestava je potom
impregnována kapalným elektrolytem před namontováním do pouzdra, které obklopuje impregnovanou sestavu.
Mokré, s mokrým jádrem a suché konstrukce kondenzátorů všechny mají společnou přítomnost kapalného elektrolytu v kontaktu s anodou z elektronového kovu. Jakékoliv praskliny nebo defekty v anodickém oxidu (například v důsledku procesu sestavování kondenzátorů, a podobně) mohou být alespoň částečně napraveny během použiti prostřednictvím přiložení napětí, což má za následek nárůst čerstvého anodického oxidu nebo izolace vad prostřednictvím přítomnosti plynových bublinek při elektrolýze elektrolytu.
V padesátých letech minulého století byl vyvinut nový typ elektrolytického kondenzátorů, ve kterém materiál katody je skutečně tuhou látkou. Tato zařízení obvykle obsahují slinutou, práškovou metalurgií vytvořenou tantalovou anodu, anodicky oxidovanou, která byla impregnována oxidem manganičitým prostřednictvím pyrolýzy (tepelného rozkladu) roztoku dusičnanu manganičitého. V nedávnější době byly zavedeny tuhé elektrolytické kondenzátory, které jako katodové materiály používají polymery s vlastní vodivostí, jako je polypyrol, polytiofény, a podobně.
Zavedení vodivých polymerních katodových materiálů umožnilo použití hliníku a dalších elektronových kovů vedle tantalu v tuhých kondenzátorech v důsledku vyloučení mnoha kroků pyrolýzy při relativně vysokých teplotách (200 až 400°C), což bylo požadováno pro vytvoření katodového materiálu z oxidu manganičitého uvnitř porézních struktur anod po první impregnaci těles anod roztokem dusičnanu manganičitého.
Konstrukce tuhých elektrolytických kondenzátorů eliminuje kontakt kapalného elektrolytu s anodickým oxidem. Absence kapalného elektrolytu minimalizuje velikost napravení nebo izolace dielektrických vad, které lze provádět v dokončeném zařízení v důsledku extrémního zahřátí oxidu v poškozených místech, způsobeného vysokými proudy vedenými oxidem manganičitým nebo vodivými polymery, ve srovnání s kapalnými elektrolyty s větším měrným odporem. Eliminace kapalného elektrolytu rovněž minimalizuje tepelné odvádění katodového materiálu v poškozených místech (lokalizovaný var kapalného elektrolytu má sklon odvádět teplo pryč od poškozených míst).
Za účelem překonání obtíží s napravováním poškození v anodickém oxidu dielektrika sestavených tuhých elektrolytických kondenzátorů se provádí jeden nebo více kroků elektrolytické úpravy (známých jako kroky napravování, přičemž úvodní anodická oxidace, která vytváří anodický oxid, je známá jako krok vytváření), ve kterých jsou tělesa anod, obsahující oxid manganičitý nebo vodivý polymerní materiál, ponořena do kapalného elektrolytu a na tato tělesa anod je přiloženo kladné napětí, zatímco na elektrolyt je přiloženo napětí záporné. Napětí, přiložené na anody, je obecně nižší než napětí, použité pro vytvoření anodického oxidu, takže velká většina jakéhokoliv proudu, protékájičího skrz tělesa anod, protéká skrz poškozená místa. Tento proudový tok napravuje poškození prostřednictvím růstu nového oxidu v poškození nebo zejména lokální tepelnou a elektrochemickou degradací katodového materiálu, čímž se poškozená místa elektriky izolují, napravovací elektrolyty obecně obsahují malé množství kyseliny fosforečné jako • · «·«··« ······ ··· ·· · · · · · ionizační činidlo. Přestože bylo použito mnoho jiných ionizačních činidel v napravovacích elektrolytech, včetně kyseliny sírové, kyseliny dusičné, kyseliny octové a kyseliny sulfosalicylové, byla přítomnost iontů ortofosforečnanu obecně shledána jako poskytující nejlepší výsledky vzhledem k svodovému proudu dokončených zařízeni.
Jak bylo uvedeno výše, kapalný elektrolyt, použitý pro napravování, slouží jako tepelný odvaděč pro zabráněni přehřátí v poškozených místech, a měrný odpor elektrolytu slouží jako rezistor v sérii s každou anodou kondenzátoru, který omezuje proud a výsledné proudem způsobené ohřátí poškozených míst během napravovacího procesu.
Vzhledem k aspektu omezení proudu v napravovacim elektrolytu je měrný odpor tohoto elektrolytu obvykle pečlivě řízen. Optimální rozsah měrného odporu pro napravovací elektrolyty závisí na přiloženém napětí, teplotě elektrolytu a chemické povaze příslušného katodového materiálu. Obecně je ale žádoucí minimální změna měrného odporu během použití.
Naneštěstí anody, které byly impregnovány tuhými katodovými materiály, často obsahují iontové materiály, které se louhují do napravovacího elektrolytu během kroků napravování. Anody, obsahující oxid manganičitý, mají sklon obsahovat oxidy dusíku, absorbované na velké povrchové ploše oxidu manganičitého, a rovněž malé množství nezreagovaného dusičnanu manganičitého. Anody, obsahující organické polymery, mají sklon obsahovat určité množství nekombinované dotační kyseliny, jako je kyselina toluensulfonová. Bylo ověřeno, že je velmi obtížné omezit úroveň těchto iontových kontaminujících látek na množství, ve kterém nemají vliv na potlačení měrného odporu napravovacího elektrolytu. Dokonce i když jsou anody vystaveny po delší dobu omývání horkou deionizovanou vodou před kroky napravování, uvolňují se některé iontové látky elektrochemickým působením.
Ve výrobním prostředí je vysoce žádoucí omezit potlačování měrného odporu napravovacího elektrolytu tak, aby se vyloučila nutnost častých výměn elektrolytu. Obvykle byl tento problém řešen použitím vodných roztoků kyseliny fosforečné, obsahujících značné procentní množství etylenglykolu. Glykol působí pro zvýšení měrného odporu elektrolytu pro daný obsah iontového činidla a pro danou teplotu. Jak se elektrolyt stává kontaminovaným iontovými činidly z anod impregnovaných tuhými látkami, zvyšuje se postupně obsah etylenglykolu, aby se udržel měrný odpor uvnitř specifikovaných limitů. Napravovací elektrolyt tudíž může být použit pro podstatně větší množství anod před výměnou, což umožňuje větší výrobní výkony na nádrž napravovacího elektrolytu.
Podstata vynálezu
Překvapivě bylo nyní zjištěno, že napravovací elektrolytické roztoky, obsahující polyetylenglykol, polyetylenglykolmonometyleter, a/nebo polyetylenglykoldimetyleter namísto etylenglykolu, jsou odolnější proti snižovaní měrného odporu než napravovací elektrolyty, obsahující stejné procentní množství etylenglykolu. Bylo rovněž zjištěno, že napravovací elektrolytické roztoky, obsahující fosforečnany alkalických kovů, jsou odolnější proti snižování měrného odporu, způsobenému iontovými kontaminujícími činidly, než napravovací elektrolytické roztoky, obsahující kyselinu fosforečnou. Dále bylo zjištěno, že napravovaci elektrolytické roztoky, obsahující jak polyetylenglykol, polyetylenglykolmonometyleter, a/nebo polyetylenglykoldimetyleter tak i fosforečnany alkalických kovů, demonstrují větší odolnost proti snižování měrného odporu, způsobenému iontovými znečišťujícími činidly z anod kondenzátorů, impregnovaných tuhou látkou, než kterýkoliv tento materiál v kombinaci organickými (etylenglykol) nebo iontovými (kyselina fosforečná) složkami podle dosavadního stavu techniky.
Podle předkládaného vynálezu se impregnovaná anoda elektrolytického kondenzátorů upravuje ponořením tělesa anody do kapalného elektrolytického roztoku a přiložením napětí na těleso anody, přičemž proud protéká skrz a napravuje poškozená místa v tělese anody.
V jednom provedení podle předkládaného vynálezu kapalný elektrolytický roztok obsahuje organické rozpouštědlo zahrnující alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující polyetylenglykol, polyetylenglykolmonometyleter, a polyetylenglykoldimetyleter.
Podle dalšího provedení předkládaného vynálezu kapalný elektrolytický roztok obsahuje organické rozpouštědlo a fosforečnou sůl alkalického kovu.
Ve výhodném provedení předkládaného vynálezu elektrolytický roztok obsahuje jak fosforečnou sůl alkalického kovu tak i organické rozpouštědlo zahrnující alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující polyetylenglykol, polyetylenglykolmonometyleter, a polyetylenglykoldimetyleter.
Předkládaný vynález bude nyní podrobněji popsán prostřednictvím jeho výhodných provedení, uvedených pouze jako příklad, a ve spojení s odkazy na připojené výkresy.
Přehled obrázků na výkresech
Obr.l v grafu porovnává měrný odpor kyseliny fosforečné a dvojsytného fosforečnanu draselného, obojí v rozpouštědlu sestávajícím z deionizované vody;
Obr. 2 v grafu porovnává měrný odpor kyseliny fosforečné a dvojsytného fosforečnanu draselného, obojí v rozpouštědlu sestávajícím z 55 % objemových etylenglykolu a z deionizované vody;
Obr. 3 v grafu porovnává měrný odpor kyseliny fosforečné a dvojsytného fosforečnanu draselného, obojí v rozpouštědlu sestávajícím z 55 % objemových polyetylenglykolu 300 a z deionizované vody;
Obr. 4 v grafu porovnává měrný odpor kyseliny fosforečné a dvojsytného fosforečnanu draselného, obojí v rozpouštědlu sestávajícím z 55 % objemových polyetylenglykolmonometyleteru 350 a z deionizované vody;
Obr. 5 v grafu porovnává měrný odpor kyseliny fosforečné a dvojsytného fosforečnanu draselného, obojí v rozpouštědlu sestávajícím z 55 % objemových tetraetylenglykoldimetyleteru a z deionizované vody;
···· · ·« *· « ·«·« · · 9 ··· ··· · · • · · · · · · · • · ♦ « · · ··· ··· ♦ · · ♦ ·
| Obr . 6 | v grafu porovnává měrný odpor kyseliny fosforečné v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových polyetylenglykolu. 300 a z deionizované vody, a kyseliny fosforečné v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových etylenglykolu a z deionizované vody; |
| Obr. 7 | v grafu porovnává měrný odpor kyseliny fosforečné v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových polyetylenglykolmonometyleteru 350 a z vody, a kyseliny fosforečné v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových etylenglykolu a z vody; |
| Obr. 8 | v grafu porovnává měrný odpor kyseliny fosforečné v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových tetraetylenglykoldimetyleteru a z vody, a kyseliny fosforečné v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových etylenglykolu a z vody; |
| Obr. 9 | v grafu porovnává měrný odpor dvojsytného fosforečnanu draselného v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových polyetylenglykolu 300 a z vody, a dvojsytného fosforečnanu draselného v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových etylenglykolu a z vody; |
| Obr.10 | v grafu porovnává měrný odpor dvojsytného fosforečnanu draselného v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových polyetylenglykolmonometyleteru 350 a z vody, |
a dvojsytného fosforečnanu draselného v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových etylenglykolu a z vody;
Obr.11 v grafu porovnává měrný odpor dvojsytného fosforečnanu draselného v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových tetraetylenglykoldimetyleteru a z vody, a dvojsytného fosforečnanu draselného v rozpouštědlu, sestávajícím z 55 % objemových etylenglykolu a z vody;
Obr.12 v grafu znázorňuje vynikající odolnost proti snižování měrného odporu v elektrolytu, majícím rozpouštědlo, sestávající z 55 % objemových etylenglykolu a z vody, a obsahujícím dvojsytný fosforečnan draselný, oproti elektrolytu obsahujícímu stejné rozpouštědlo a kyselinu fosforečnou, přičemž oba elektrolyty byly testovány při teplotě 80°C;
Obr.13 v grafu znázorňuje vynikající odolnost proti snižování měrného odporu v elektrolytu, majícím rozpouštědlo, sestávající z 55 % objemových polyetylenglykolu 300 a z vody, a obsahujícím dvojsytný fosforečnan draselný, oproti elektrolytu obsahujícímu stejné rozpouštědlo a kyselinu fosforečnou, přičemž oba elektrolyty byly testovány při teplotě 80°C;
Obr.14 v grafu znázorňuje měrný odpor vzhledem k obsahu kyseliny dusičné elektrolytu, majícím rozpouštědlo, tvořené 55 % objemovými etylenglykolu a vodou, a obsahujícím kyselinu fosforečnou, oproti elektrolytu, majícím rozpouštědlo, tvořené 55 % objemovými polyetylenglykolu a vodou, a obsahujícím kyselinu fosforečnou;
Obr.15 v grafu znázorňuje měrný odpor vzhledem k obsahu kyseliny dusičné elektrolytu, majícím rozpouštědlo, tvořené 55 % objemovými etylenglykolu a vodou, a obsahujícím dvojsytný fosforečnan draselný, oproti elektrolytu, majícím rozpouštědlo, tvořené 55 % objemovými polyetylenglykolu 300a vodou, a obsahujícím dvojsytný fosforečnan draselný;
Obr.16 v grafu znázorňuje potlačení měrného odporu vzhledem k narůstajícím příměsím IN kyseliny dusičné pro dva napravovací elektrolyty mající rozpouštědlo, sestávající z 55 % objemových polyetylenglykolu 300 a z vody; a
Obr.17 v grafu znázorňuje měrný odpor vzhledem k narůstajícím příměsím IN kyseliny dusičné do 1 litrových vzorků elektrolytu, majícím rozpouštědlo, sestávající z 55 % objemových etylenglykolu a z vody, a obsahujícím kyselinu fosforečnou, a elektrolytu, majícím rozpouštědlo, sestávající z 55 % objemových polyetylenglykolu 300 a z vody, a obsahujícím trojsytný fosforečnan draselný.
• · • ·
Příklady provedeni vynálezu
Podle předkládaného vynálezu se impregnovaná anoda elektrolytického kondenzátoru upravuje ponořením tělesa anody do kapalného elektrolytického roztoku a přiložením napětí na těleso anody, přičemž proud protéká skrz a opravuje poškozená místa v tělese anody. Napětí se obvykle přikládá krokovým způsobem, několik procent původního napětí anodické oxidace v jednom okamžiku, dokud se nedosáhne empiricky stanoveného optimálního napravovacího napětí. Napětí se potom udržuje konstantní po takovou časovou periodu, dokud proud neodezní. Předkládaný vynález zajišťuje větší odolnost proti změně měrného odporu při iontovém (kyselém) znečištění během napravovacího procesu, než je tomu u procesů podle dosavadního stavu techniky.
Napravovací proces podle prvního provedení předkládaného vynálezu využívá elektrolytický roztok mající organické rozpouštědlo, které obsahuje alespoň jedno organické rozpouštědlo zvolené ze skupiny zahrnující polyetylenglykoly, polyetylenglykolmonometyletery, nebo polyetylendimetyletery.
Napravovací proces podle druhého provedení předkládaného vynálezu využívá elektrolytický roztok mající jednu nebo více fosforečných solí alkalických kovů v kombinaci s vodou a organickým rozpouštědlem pro vytvoření alkalického nebo neutrálního elektrolytického roztoku. Organickým rozpouštědlem může být jakékoliv organické rozpouštědlo, které je obvykle používáno v této oblasti, jako je etylenglykol, glycerol, nebo propylenglykol. Fosforečná sůl alkalického kovu a organické rozpouštědlo by měly být voleny tak, aby bylo dosaženo minimální změny měrného odporu při přidání kyseliny.
Napravovací proces podle výhodného provedení předkládaného vynálezu využívá elektrolytický roztok mající jednu nebo více fosforečných solí alkalických kovů a organické rozpouštědlo, které obsahuje alespoň jedno organické rozpouštědlo zvolené ze skupiny zahrnující polyetylenglykoly, polyetylenglykolmonometyletery, nebo polyetylendimetyletery.
Množství organického rozpouštědla by mělo být menší, než je limit rozpustnosti organického rozpouštědla ve vodě. Obecně je množství organického rozpouštědla nad přibližně 1 % objemovým a méně než přibližně 95 % objemových z elektrolytického roztoku. Výhodně je množství organického rozpouštědla od přibližně 5 %.objemových do přibližně 75 % objemových z elektrolytického roztoku. Zvláště výhodně je množství organického rozpouštědla od přibližně 5 % objemových do přibližně 55 % objemových z elektrolytického roztoku.
Fosforečná sůl alkalického kovu je výhodně ve vodě rozpustná, dvojsytná nebo trojsytná sůl, jako je dvojsytný fosforečnan draselný a dvojsytný fosforečnan sodný, zvláště výhodně trojsytný fosforečnan draselný. Množství fosforečné soli alkalického kovu je obecně od přibližně 0,01 % hmotnostního do přibližně 10 % hmotnostních z celkové hmotnosti elektrolytického roztoku, výhodně od přibližně 0,5 % hmotnostního do přibližně 5 % hmotnostních z celkové hmotnosti elektrolytického roztoku, zvláště výhodně od přibližně 0,5 % hmotnostního do přibližně 2,5 % hmotnostních z celkové hmotnosti elektrolytického roztoku.
Níže jsou pro lepší pochopení předkládaného vynálezu uvedeny ilustrativní příklady. Tyto příklady mají za cíl ilustrovat výhodné aspekty předkládaného vynálezu a nemají nijak omezit rozsah tohoto vynálezu.
Příklad 1
Za účelem ilustrace vynikající odolnosti proti potlačení měrného odporu při znečištění napravovacích elektrolytů, obsahujících fosforečnany alkalických kovů namísto kyseliny fosforečné, byla připravena řada napravovacích elektrolytů s využitím rozpouštědel podle aspektů předkládaného vynálezu a rovněž s využitím tradičních rozpouštědel, deionizované vody a vodného etylenglykolu. Pro každé rozpouštědlo byly připraveny dva elektrolyty: jeden obsahující kyselinu fosforečnou a druhý obsahující dvojsytný fosforečnan draselný. Všechny tyto elektrolyty byly nastaveny na měrný odpor přibližně 20000 ohm-cm při teplotě 25°C ± 3°C změnou obsahu ionizačního činidla. Měrný odpor každého elektrolytu byl měřen vzhledem k narůstajícím příměsím 1N kyseliny dusičné do 1 litru elektrolytu.
Obr. 1 až obr. 5 znázorňují, že v každém případě je snížení měrného odporu, způsobené přidáváním kyseliny dusičné, nižší pro elektrolyty, obsahující dvojsytný fosforečnan draselný, než pro odpovídající elektrolyt obsahující ale kyselinu fosforečnou.
Ve výrobní praxi se tato zlepšená odolnost proti potlačení měrného odporu napravovacích elektrolytů, obsahujících fosforečnan alkalického kovu, převádí do schopnosti absorbovat několikanásobně více znečištění z · * · · ♦ • *··· ♦ * · ··· ··· » · • · ·· · · é * » · · · · · ··· ···«· ·· · napravovaných anod předtím, než porušen minimální limit měrného odporu (například 15000 ohm-cm).
Přiklad 2
Vynikající odolnost proti potlačení měrného odporu při znečištění napravovacích elektrolytů na bázi rozpouštědel podle aspektů předkládaného vynálezu byla zjišťována porovnáváním měrného odporu vzhledem k obsahu kyseliny dusičné u řady elektrolytů, z nichž každý obsahoval 55 % objemových organického materiálu ve vodě. 1 litrové vzorky každého elektrolytu s rozpouštědlem byly nastaveny na měrný odpor přibližně 20000 ohm-cm při teplotě 25°C ± 3°C s kyselinou fosforečnou. Narůstající množství IN kyseliny dusičné byla potom přidávána do každého vzorku napravovacího elektrolytu při současném monitorování měrného odporu.
Obr. 6 až obr. 8 ukazují, že v každém případě je při stejné koncentraci kyseliny dusičné potlačení měrného odporu elektrolytu s 55 % objemovými etylenglykolu větší než u elektrolytů obsahujících rozpouštědla podle aspektů předkládaného vynálezu.
Přiklad 3
Vynikající odolnost proti potlačení měrného odporu při znečištění napravovacích elektrolytů na bázi rozpouštědel podle aspektů předkládaného vynálezu byla dále zjišťována testováním měrného odporu jako v příkladu 2 až na to, že ionizačním činidlem, použitým pro přípravu • · • · elektrolytů, byl dvojsytný fosforečnan draselný namísto kyseliny fosforečné.
V každém případě bylo potlačení měrného odporu vzhledem k obsahu kyseliny dusičné menší pro elektrolyt podle předkládaného vynálezu, než pro elektrolyt s 55 % objemovými etylenglykolu a vodou (viz obr. 9 až obr. 11), což naznačuje vynikající odolnost proti potlačování měrného odporu u elektrolytů podle předkládaného vynálezu.
Příklad 4
Někdy je žádoucí provádět napravovací proces při zvýšené teplotě, například při teplotě 80°C. Za účelem ilustrace vynikající odolnosti proti potlačování měrného odporu při zvýšené teplotě napravovacích elektrolytů, obsahujících fosforečnany alkalických kovů namísto kyseliny fosforečné, byl porovnáván měrný odpor vzhledem k narůstajícím příměsím IN kyseliny dusičné pro 1 litrové vzorky napravovacích elektrolytů, obsahujících 55 % objemových organického rozpouštědla a vody a nastavených na měrný odpor přibližně 10000 ohm-cm ionizačním činidlem, sestávajícím z kyseliny fosforečné nebo dvojsytného fosforečnanu draselného.
V obou případech vykazovaly elektrolyty, obsahující fosforečnan alkalického kovu, tedy dvojsytný fosforečnan draselný, větší odolnost proti potlačení měrného odporu, než elektrolyty obsahující kyseliny fosforečnou. To je znázorněno na obr. 12 a obr. 13.
• · · · · • · · ·· ·· ·
Příklad 5
Vynikající odolnost proti potlačování měrného odporu při zvýšené teplotě a při znečištění napravovacích elektrolytů, obsahujících rozpouštědla podle aspektů předkládaného vynálezu, byla zjišťována připravením 1 litrových vzorků elektrolytů s rozpouštědly obsahujícími 55 % objemových organického obsahu a vodu. Vzorky potom byly nastaveny na měrný odpor přibližně 10000 ohm-cm při teplotě 80°C s kyselinou fosforečnou nebo dvojsytným fosforečnanem draselným. Potom byl měřen měrný odpor každého napravovacího elektrolytu vzhledem k narůstajícím příměsím IN kyseliny dusičné při teplotě 80°C.
Pro obě ionizační činidla, tedy kyselinu fosforečnou a dvojsytný fosforečnan draselný, při teplotě 80 °C vykazovaly elektrolyty, obsahující rozpouštědlo podle aspektů předkládaného vynálezu (to jest vodný polyetylenglykol), větší odolnost proti potlačování měrného odporu v širokém rozsahu příměsí kyseliny, než elektrolyty obsahující běžné rozpouštědlo (to jest vodný etylenglykol) , mající stejné množství % objemových organického obsahu. To je patrné z obr. 14 a obr. 15.
Příklad 6 bylo zjištěno, že fosforečnany alkalických kovů jiné, než dvojsytný fosforečnan draselný, jsou rovněž použitelné ve složení napravovacích elektrolytů majících vynikající odolnost proti potlačování měrného odporu při znečištění ve srovnání s napravovacími elektrolyty obsahujícími kyselinu fosforečnou jako ionizační činidlo.
• · · · · ti v · * · · · · · · • · ♦ · · · · ·
Obr. 16 znázorňuje potlačení měrného odporu vzhledem k narůstajícím příměsím IN kyseliny dusičné pro dva napravovací elektrolyty mající rozpouštědlo, sestávající z 55 % objemových polyetylenglykolu 300 a z vody, jeden elektrolyt byl nastaven na měrný odpor přibližně 20000 ohm-cm s kyselinou fosforečnou, zatímco druhý elektrolyt byl nastaven na měrný odpor přibližně 20000 ohm-cm s trojsytným fosforečnanem draselným, obojí při teplotě 25°C ± 3°C.
Křivky měrného odporu vzhledem k obsahu kyseliny indikují, že je požadován mnohonásobek kyseliny dusičné pro potlačení měrného odporu u elektrolytu, obsahujícího trojsytný fosforečnan draselný, na libovolně zvolenou minimální hodnotu měrného odporu (například 15000 ohm-cm), než je požadováno pro potlačení měrného odporu elektrolytu, obsahujícího kyselinu fosforečnou, na stejnou minimální hodnotu měrného odporu.
Příklad 7
Za účelem ilustrace velkého zlepšení oproti dosavadnímu stavu techniky u rozpouštědel a ionizačních činidel podle předkládaného vynálezu při přípravě napravovacích elektrolytů, které jsou odolné proti potlačení měrného odporu znečištěním, byl porovnán elektrolyt s rozpouštědlem, tvořeným 55 % objemovými etylenglykolu a vodou, a obsahujícím postačující množství kyseliny fosforečné pro dosažení měrného odporu 20000 ohm-cm při teplotě 25°C ± 3°C, s elektrolytem s rozpouštědlem, tvořeným 55 % objemovými polyetylenglykolu 300 a vodou, a obsahujícím postačující množství trojsytného fosforečnanu draselného pro dosažení měrného odporu 20000 ohm-cm při teplotě 25°C ± 3 °C. Toto porovnáni je patrné na obr. 17.
Množství kyseliny dusičné, požadované pro potlačení měrného odporu elektrolytu na libovolnou zvolenou minimální hodnotu (například 15000 ohm-cm), je mnohokrát větší pro napravovací elektrolyt, obsahující vodný polyetylenglykol 300 a trojsytný fosforečnan draselný, než pro elektrolyt podle dosavadního stavu techniky, obsahující vodný etylenglykol a kyselinu fosforečnou.
Příklad 8
V důsledky velkého potlačování měrného odporu vzhledem k množství znečištění, ke kterému docházelo u napravovacích elektrolytů podle dosavadního stavu techniky, byli výrobci kondenzátorů nuceni často vyměňovat používané napravovací elektrolyty nebo využít postupné zvyšování organického obsahu v elektrolytu, aby udrželi měrný odpor nad předem stanovenou minimální hodnotou (obvykle určena empiricky prostřednictvím částečného výkonu).
Použití zvýšeného organického obsahu pro udržení minimálního měrného odporu je ilustrováno v Tabulce 1, která ukazuje měrný odpor vzhledem k obsahu etylenglykolu pro napravovací elektrolyt podle dosavadního stavu techniky s měrným odporem 20000 ohm-cm při teplotě 25°C a obsahujícím 55 % objemových vodného etylenglykolu a kyselinu fosforečnou, přičemž do jeho 1 litru bylo přidáno 1,0 ml IN kyseliny dusičné.
Tabulka 1: Měrný odpor vzhledem k obsahu etylenglykolu • · * · • ·
| 0,lN HNO3 přidáno (ml) | Etylenglykol přidáno (ml) | Etylenglykol (% objemová) | Měrný odpor (Ohm-cm) při 1 kHz, 25°C |
| 0 | 0 | 55 | 20 000 |
| 1 | 0 | 55 | 7 240 |
| 1 | 100 | 59 | 9 670 |
| 1 | 200 | 62,5 | 12 000 |
| 1 | 300 | 65,3 | 14 600 |
| 1 | 320 | 65,9 | 15 200 |
Tabulka 1 ukazuje, že 320 ml etylenglykolu bylo přidáno před zvýšením měrného odporu na zvolenou minimální hodnotu přibližně 15000 ohm-cm, což představovalo 65,9 % hmotnostních etylenglykolu, obsažených v napravovacím elektrolytu. To je nejen plýtvání organickým rozpouštědlem, ale rovněž to znamená obtížnou realizaci napravovacích elektrolytů při teplotě místnosti v důsledku nízké rychlosti odpařování vodní složky elektrolytu (bez odpařování představuje změna na 65-9 % objemových etylenglykolu v roztoku zvětšeni objemu elektrolytu o 32 %).
Naproti tomu napravovací elektrolyt, obsahující 55 % objemových vodného polyetylenglykolu 300 a nastavený na měrný odpor přibližně 20000 ohm-cm při teplotě 25°C s dvojsytným fosforečnanem draselným, vykazuje měrný odpor překračující 15000 ohm-cm při teplotě 25°C po přidání 1 ml IN kyseliny dusičné do 1 litru tohoto elektrolytu. Tak je možné « « · • ·« · · % ·>· · · * * * prostřednictvím použití rozpouštědel a ionizačních činidel podle předkládaného vynálezu realizovat velké úspory času, požadovaného pro vyprázdnění, naplnění a nastavení nádrží s napravovacími elektrolyty, a velké úspory chemických prostředků a rovněž mnohem jednotnější poměr organického prostředku a vody.
Příklad 9
Za účelem prokázání účinnosti elektrolytů a způsobu podle předkládaného vynálezu byla dávka slinutých tantalových anod, anodicky oxidovaných, rozdělena do 3 skupin. Všechny tři skupiny byly impregnovány oxidem manganičitým prostřednictvím máčení anod dusičnanem manganičitým, následovaným pyrolýzou při teplotě přibližně 260°C v peci mající vstřikování čerstvé páry, jak je v průmyslu běžné. Pro vytvoření požadované tloušťky potahu oxidu manganičitého bylo použito více cyklů máčení a pyrolýzy.
Dávka anod byla rozdělena do 3 skupin pro napravovací krok po přibližně polovině impregnačního procesu a potom na konci impregnačního procesu (to jest po dokončení procesu potahování oxidem manganičitým). během napravovacího procesu byly anody ponořeny v napravovacím elektrolytu a bylo krokově přikládáno napětí, dokud nebylo dosaženo přibližně 55 % napětí anodické oxidace.
Anody potom byly opláchnuty v deionizované vodě, ponořeny do grafitové suspenze a potaženy stříbrným nátěrem pro vytvoření dokončených (ale nezapouzdřených) anod kondenzátoru.
• » *
• · « ♦ ·· ♦
Elektrický výkon pro skupinu anod napravených v tradičním elektrolytu, obsahujícím vodný etylenglykol a kyselinu fosforečnou, a pro skupiny anod napravených při teplotě 30°C a teplotě 80°C v elektrolytech podle předkládaného vynálezu, obsahujících polyetylenglykol 300 a dvojsytný fosforečnan draselný, je prezentován v Tabulce 2.
Tabulka 2: Elektrické vlastnosti anod při použití různých elektrolytů
| Typ elektrolytu, teplota | C (pF) | DF (%) | ESR (ohmy) | Svod (pA) |
| Etylenglykol/H3PO4, 80°C | 22,13 | 2,24 | 0,32 | 0,14 |
| PEG 300/K2HP04, 30 °C | 21,9 | 2,23 | 0,3 | 0,11 |
| PEG 300/K2HP04, 80°C | 21,92 | 2,22 | 0,29 | 0,09 |
Jak při teplotě 30°C tak i při teplotě 80°C elektrolyt/způsob podle předkládaného vynálezu, které byly výše prokázány jako odolnější při znečištění proti potlačování měrného odporu, poskytují výsledky ekvivalentní běžnému napravovacímu elektrolytu/způsobu.
Osobám v oboru znalým je zcela zřejmé, že různé modifikace a změny mohou být provedeny ve složeních elektrolytů a v postupech podle předkládaného vynálezu, aniž by byla opuštěna podstata tohoto vynálezu. Rozsah vynálezu je tak dán obsahem připojených patentových nároků a ekvivalentními definicemi.
Claims (16)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob úpravy impregnovaného tělesa anody elektrolytického kondenzátoru ponořením tělesa anody do kapalného elektrolytického roztoku a přiložením napětí na těleso anody, přičemž proud protéká skrz a opravuje poškozená místa v tělese anody, vyznačující se tím, že zahrnuje:ponoření tělesa anody do kapalného elektrolytického roztoku majícího organické rozpouštědlo, přičemž toto organické rozpouštědlo zahrnuje alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující polyetylenglykol, polyetylenglykolmonometyleter, a polyetylenglykoldimetyleter;přiložení kladného napětí na uvedené těleso anody; a přiložení záporného napětí na uvedený kapalný elektrolytický roztok.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že celkový objem organického rozpouštědla je větší než přibližně 1 % a menši než přibližně 95 % z celkového objemu elektrolytického roztoku.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že celkový objem organického rozpouštědla je od přibližně 5 % do přibližně 75 % z celkového objemu elektrolytického roztoku.
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že celkový objem organického rozpouštědla je od přibližně 5 % do přibližně 55 % z celkového objemu elektrolytického roztoku.
- 5. Způsob úpravy impregnovaného tělesa anody elektrolytického kondenzátoru ponořením tělesa anody do kapalného elektrolytického roztoku a přiložením napětí na těleso anody, přičemž proud protéká skrz a opravuje poškozená * · · · ·* · v • · · · * A $ * * ♦ 4 tt * ř * 4 · e * « «* · * w ·* ·····» ··> % · místa v tělese anody, vyznačující se tím, že zahrnuje: ponořeni tělesa anody do kapalného elektrolytického roztoku zahrnujícího částečně organické rozpouštědlo a alespoň jednu fosforečnou sůl alkalického kovu;přiložení kladného napětí na uvedené těleso anody; a přiložení záporného napětí na uvedený kapalný elektrolytický roztok.
- 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že uvedené organické rozpouštědlo zahrnuje alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující propylenglykol, glycerol, a etylenglykol.
- 7. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že uvedené organické rozpouštědlo zahrnuje alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující polyetylenglykol, polyetylenglykolmonometyleter, a polyetylenglykoldimetyleter.
- 8. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že fosforečnou solí alkalického kovu je dvojsytný fosforečnan draselný nebo dvojsytný fosforečnan sodný.
- 9. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že fosforečnou solí alkalického kovu je trojsytný fosforečnan draselný.
- 10. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že celková hmotnost fosforečné soli alkalického kovu je od přibližně 0,01 % do přibližně 10 % z celkové hmotnosti elektrolytického roztoku.
- 11. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že celková hmotnost fosforečné soli alkalického kovu je od přibližně 0,5 % do přibližně 5 % z celkové hmotnosti elektrolytického roztoku.»n ·«· ··25 ·..· ...
- 12. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že celková hmotnost fosforečné soli alkalického kovu je od přibližně 0,5 % do přibližně 2,5 % z celkové hmotnosti elektrolytického roztoku.
- 13. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že celkový objem organického rozpouštědla je větší než přibližně 1 % a menší než přibližně 95 % z celkového objemu elektrolytického roztoku.
- 14. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že celkový objem organického rozpouštědla je od přibližně 5 % do přibližně 75 % z celkového objemu elektrolytického roztoku.
- 15. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že celkový objem organického rozpouštědla je od přibližně 5 % do přibližně 55 % z celkového objemu elektrolytického roztoku.
- 16. Způsob úpravy impregnovaného tělesa anody elektrolytického kondenzátorů ponořením tělesa anody do kapalného elektrolytického roztoku a přiložením napětí na těleso anody, přičemž proud protéká skrz a opravuje poškozená místa v tělese anody, vyznačující se tím, že zahrnuje:ponoření tělesa anody do kapalného elektrolytického roztoku, zahrnujícího organické rozpouštědlo a trojsytný fosforečnan draselný, přičemž uvedené organické rozpouštědlo zahrnuje alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující polyetylenglykol, polyetylenglykolmonometyleter, a polyetylenglykoldimetyleter;přiložení kladného napětí na uvedené těleso anody; a přiložení záporného napětí na uvedený kapalný elektrolytický roztok;přičemž celkový objem organického rozpouštědla je od přibližně 5 % do přibližně 75 % z celkového objemu elektrolytického roztoku; a přičemž celková hmotnost trojsytného fosforečnanu draselného je od přibližně 0,1 % do přibližně 5 % z celkové hmotnosti elektrolytického roztoku.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/241,604 US6183618B1 (en) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | Process for treating impregnated electrolytic capacitor anodes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20012814A3 true CZ20012814A3 (cs) | 2002-01-16 |
Family
ID=22911382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20012814A CZ20012814A3 (cs) | 1999-02-02 | 2000-01-10 | Způsob úpravy impregnovaného tělesa anody elektrolytického kondenzátoru |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6183618B1 (cs) |
| JP (1) | JP2002536547A (cs) |
| AU (1) | AU2604000A (cs) |
| CZ (1) | CZ20012814A3 (cs) |
| DE (1) | DE10084029T1 (cs) |
| IL (1) | IL144250A0 (cs) |
| MX (1) | MXPA01007816A (cs) |
| WO (1) | WO2000046818A1 (cs) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030046520A (ko) | 2000-11-06 | 2003-06-12 | 캐보트 코포레이션 | 개질된 산소 환원된 밸브 금속 산화물 |
| US7149074B2 (en) | 2001-04-19 | 2006-12-12 | Cabot Corporation | Methods of making a niobium metal oxide |
| EP2455340A1 (en) | 2003-05-19 | 2012-05-23 | Cabot Corporation | Valve metal sub-oxide powders and capacitors and sintered anode bodies made therefrom |
| US20050218005A1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-06 | Yanming Liu | Anodizing electrolytes for high voltage capacitor anodes |
| US20100155645A1 (en) * | 2004-04-01 | 2010-06-24 | Greatbatch Ltd. | Anodizing electrolytes for high voltage capacitor anodes |
| CN102473528B (zh) * | 2009-07-29 | 2013-10-09 | 昭和电工株式会社 | 固体电解电容器的制造方法 |
| US9508491B2 (en) * | 2010-10-01 | 2016-11-29 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Method for improving electrical parameters in capacitors comprising PEDOT/PSS as a solid electrolyte through a polyalkylene glycol |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB537474A (en) | 1939-11-27 | 1941-06-24 | Ernest Windsor Bowen | Improvements in and relating to the anodic treatment of aluminium and its alloys |
| US3180809A (en) | 1962-06-12 | 1965-04-27 | Cornell Dubilier Electric | Tantalum capacitor manufacture |
| US3359191A (en) | 1963-02-23 | 1967-12-19 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method for the manufacture of solid type electrolytic condensers of titanium |
| US3563863A (en) | 1967-05-16 | 1971-02-16 | Mallory & Co Inc P R | Method of anodizing sintered tantalum powder anodes |
| US3496424A (en) | 1968-02-07 | 1970-02-17 | Siemens Ag | Dielectric nb and ta electrolytic capacitors and method of producing the same |
| FR2062557A5 (cs) | 1969-09-24 | 1971-06-25 | Tavkozlesi Kutato Inteze | |
| NL7110786A (cs) | 1971-08-05 | 1973-02-07 | ||
| US3796644A (en) | 1972-05-03 | 1974-03-12 | Sprague Electric Co | Electrolytic formation process for aluminum capacitor electrodes |
| GB1454953A (en) | 1974-02-12 | 1976-11-10 | Plessey Co Ltd | Method of producing tantalum capacitors by anodising |
| FR2298619A1 (fr) | 1975-01-22 | 1976-08-20 | Pechiney Aluminium | Procede et traitement superficiel d'un fil en aluminium a usage electrique |
| US4399021A (en) | 1980-09-26 | 1983-08-16 | American Hoechst Corporation | Novel electrolytes for electrochemically treated metal plates |
| JPS57186229A (en) | 1981-05-11 | 1982-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | Magnetic head for azimuth recording |
| US4388156A (en) | 1981-12-23 | 1983-06-14 | American Hoechst Corporation | Aluminum electrolysis in non-aqueous monomeric organic acid |
| US4476517A (en) | 1983-10-07 | 1984-10-09 | Sprague Electric Company | Aluminum electrolytic capacitor |
| US4781802A (en) | 1987-04-27 | 1988-11-01 | Sprague Electric Company | Solid tantalum capacitor process |
| US5211741A (en) | 1987-11-30 | 1993-05-18 | Cabot Corporation | Flaked tantalum powder |
| US5580367A (en) | 1987-11-30 | 1996-12-03 | Cabot Corporation | Flaked tantalum powder and method of using same flaked tantalum powder |
| US4823236A (en) | 1988-05-23 | 1989-04-18 | Sprague Electric Company | High temperature aluminum electrolytic capacitor |
| JP2964090B2 (ja) | 1989-10-02 | 1999-10-18 | 日本ケミコン株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| US5111365A (en) | 1991-06-20 | 1992-05-05 | U.S. Philips Corporation | Electrolytic capacitor provided with a low resistivity electrolyte |
| DE4139006C3 (de) | 1991-11-27 | 2003-07-10 | Electro Chem Eng Gmbh | Verfahren zur Erzeugung von Oxidkeramikschichten auf sperrschichtbildenden Metallen und auf diese Weise erzeugte Gegenstände aus Aluminium, Magnesium, Titan oder deren Legierungen mit einer Oxidkeramikschicht |
| JP3119713B2 (ja) | 1992-03-03 | 2000-12-25 | サントリー株式会社 | 新規ベンゾオキサゾール化合物 |
| JP3387144B2 (ja) | 1993-03-30 | 2003-03-17 | 三菱化学株式会社 | 電解コンデンサ用電解液 |
| US5687057A (en) | 1993-10-06 | 1997-11-11 | Philips Electronics North America Corporation | Longer life electrolytic capacitors and electrolyte therefor |
| JP3434041B2 (ja) | 1994-09-28 | 2003-08-04 | スタルクヴイテック株式会社 | タンタル粉末及びそれを用いた電解コンデンサ |
| JPH0897096A (ja) | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Sutaruku Buitetsuku Kk | タンタル粉末及びそれを用いた電解コンデンサ |
| US5837121A (en) | 1997-10-10 | 1998-11-17 | Kemet Electronics Corporation | Method for anodizing valve metals |
-
1999
- 1999-02-02 US US09/241,604 patent/US6183618B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-01-10 DE DE10084029T patent/DE10084029T1/de not_active Withdrawn
- 2000-01-10 CZ CZ20012814A patent/CZ20012814A3/cs unknown
- 2000-01-10 JP JP2000597814A patent/JP2002536547A/ja active Pending
- 2000-01-10 WO PCT/US2000/000452 patent/WO2000046818A1/en not_active Ceased
- 2000-01-10 IL IL14425000A patent/IL144250A0/xx unknown
- 2000-01-10 MX MXPA01007816A patent/MXPA01007816A/es not_active Application Discontinuation
- 2000-01-10 AU AU26040/00A patent/AU2604000A/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL144250A0 (en) | 2002-05-23 |
| MXPA01007816A (es) | 2002-08-20 |
| US6183618B1 (en) | 2001-02-06 |
| AU2604000A (en) | 2000-08-25 |
| JP2002536547A (ja) | 2002-10-29 |
| DE10084029T1 (de) | 2002-01-03 |
| WO2000046818A1 (en) | 2000-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6552896B1 (en) | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same | |
| CN101017735B (zh) | 阳极元件、制造该阳极元件的方法和固体电解质电容器 | |
| US6162345A (en) | Method of anodizing a metal anode prepared from very fine metal powder | |
| US6261434B1 (en) | Differential anodization process for electrolytic capacitor anode bodies | |
| US7916456B2 (en) | Solid electrolytic capacitor having carbon layer, containing carbon particles and additive, on solid electrolyte layer, and method of manufacturing the same | |
| US20050118440A1 (en) | Electrode for an energy storage device | |
| US6480371B1 (en) | Alkanolamine-phosphoric acid anodizing electrolyte | |
| JP2011049458A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| WO1999065043A1 (en) | Solid electrolytic capacitor electrode foil, method of producing it and solid electrolytic capacitor | |
| EP2892065B1 (en) | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor, and solid electrolytic capacitor | |
| US7125610B2 (en) | Capacitor containing aluminum anode foil anodized in low water content glycerine-phosphate electrolyte without a pre-anodizing hydration step | |
| CZ20012814A3 (cs) | Způsob úpravy impregnovaného tělesa anody elektrolytického kondenzátoru | |
| US8513123B2 (en) | Method of manufacturing solid electrolytic capacitor | |
| JP2000073198A (ja) | バルブ金属を陽極処理するための方法及び電解質 | |
| US4373177A (en) | High temperature electrolytic capacitor | |
| EP0471242A2 (de) | Festelektrolytkondensator | |
| KR102892749B1 (ko) | 전해 콘덴서 및 전해 콘덴서의 제조 방법 | |
| CN104380406B (zh) | 电容器元件 | |
| JP2013131514A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| CN102113074A (zh) | 铌固体电解电容器的制造方法 | |
| JPH07122467A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPH0794367A (ja) | 固体電解コンデンサーの製造方法 | |
| JP2006147900A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2007173454A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP4494377B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 |