降低高壓大容量鉭電解電容器漏電流的方法技術

本發明專利技術公開了一種降低高壓大容量鉭電解電容器漏電流的方法，屬于鉭電解電容器的制造方法；它是先清洗鉭坯塊，然后采用二次電化學處理法在鉭坯塊表面制備介質氧化膜，其方法是：先用硝酸溶液浸泡鉭坯塊，然后用去離子水煮洗該鉭坯塊，再用雙氧水溶液浸泡該鉭坯塊，最后用去離子水將該鉭坯塊煮洗干凈；將洗凈的鉭坯塊浸入形成液中，先按15～50mA/g的電流密度將第一次形成電壓升至第二次形成電壓的0.6～0.75倍，然后再按以下情況將第二次形成電壓升至電容器額定電壓的3～5倍，恒壓2小時：若第二次形成電壓≤200V，電流密度為20～50mA/g；若第二次形成電壓＞200V，電流密度為6～15mA/g。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種降低高壓大容量固體鉭電解電容器漏電流的方法，屬于高壓大容量鉭電解電容器的制備方法。
技術介紹
高壓大容量鉭電解電容器是指額定電壓大于40V、Ta2O5介質氧化膜形成電壓大于或等于150V的鉭電解電容器，其鉭陽極塊由比容小于或等于IOOOOil F -V/g的鉭粉制備而成。高壓大容量鉭電解電容器具有良好的電源濾波、電源降壓、倍壓、吸收浪涌等性能，被廣泛應用于大功率電子電路中，以實現旁路、去藕、濾波和儲能的作用。目前，高壓大容量鉭電解電容器普遍存在漏電流大、耐壓能力差，容易因老化而被擊穿等缺陷；當受到高電壓大電流沖擊時，很容易失效，甚至會發生短路、自燃或爆炸。造成高壓大容量鉭電解電容器上述缺陷原因是壓制鉭陽極塊的鉭粉含有Cr、Fe、N1、Mn、S1、W、Mo、T1、Al、Nb、K、Na、P、H、O、N、C等金屬和非金屬雜質，鉭坯塊在高溫燒結過程中，高熔點的金屬雜質不能得以有效清除；在采用電化學方法形成Ta2O5介質氧化膜時，這些附著在鉭坯塊表面的雜質點不能形成高質量的絕緣介質層，致使產生局部大電流，造成雜質點發熱甚至晶化；即使部分瑕疵點在形成Ta2O5介質氧化膜時沒有表露出來，但在后工序加工制造過程中或電容器使用過程中也會表露出來，從而使電容器的使用壽命和可靠性大大降低。
技術實現思路
針對現有技術中存在的上述缺陷，本專利技術旨在提供一種，該方法制備的高壓大容量鉭電解電容器可大幅度降低電容器產品的漏電流，從而可提聞廣品的合格率。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案包括在鉭坯塊表面制備Ta2O5介質氧化膜；在制備Ta2O5介質氧化膜之前先對鉭坯塊進行清洗，然后采用二次電化學處理法在所述鉭還塊表面制備Ta2O5介質氧化膜， 1)將鉭坯塊浸入質量百分比濃度為40?60%的硝酸溶液中清洗24?48小時； 2)用溫度為80°C以上的去離子水對經硝酸清洗過的鉭坯塊煮洗至少三次，每次至少20分鐘； 3)將經過煮洗的鉭坯塊浸入質量百分比濃度為20?40%的雙氧水溶液中清洗24?48小時； 4)用去離子水對經過雙氧水清洗的鉭還塊沖洗5?15分鐘,然后再用80°C以上的離子水對其煮洗至少三次，每次至少20分鐘； 5)將步驟4)中的鉭坯塊浸入形成液中，先按15?50mA/g的電流密度將第一次形成電壓升至第二次形成電壓的0.6?0.75倍，然后再按以下電流密度將第二次形成電壓升至電容器額定電壓的3?5倍，并恒壓2小時:若第二次形成電壓< 200V，電流密度為20?50mA/g ;若第二次形成電壓> 200V，電流密度為6~15mA/g。在上述技術方案的基礎上，本專利技術可以采用以下優選方案:所述硝酸溶液的濃度為55%、清洗時間為36小時。在上述技術方案的基礎上，本專利技術還可以采用以下優選方案:所述雙氧水溶液的濃度為30%、清洗時間為36小時。與現有技術比較，本專利技術由于采用了硝酸溶液對鉭坯塊進行清洗，因此能夠去除鉭坯塊中的Fe、Al、Mn、Cr等酸溶性雜質；利用雙氧水的強氧化性則可去除鉭坯塊中的難溶性金屬雜質。另外，由于在第一次電化學處理中采用了較大的升壓電流密度，因此能夠在鉭坯塊表面較快地形成一定厚度的Ta2O5介質氧化膜，從而可提高生產率；而在第二次電化學處理中采用了較小的升壓電流密度，因此能夠防止鉭坯塊表面的雜質點產生晶化，從而提高Ta2O5介質氧化膜質量、避免局部大電流產生。以下是對本專利技術方法制造的規格為50V15 U F、100V10 ii F和75V15 U F的高壓大容量鉭電解電容器與傳統方法制造的75V15 u F高壓大容量鉭電解電容器進行測試所得到的對比數據(本專利技術方法制造的三種規格的高壓大容量鉭電解電容器各50支，傳統方法制造的75V15 u F高壓大容量鉭電解電容器50支): 表1:本專利技術方法與傳統方法制造的高壓大容量鉭電解電容器的對比數據本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種降低高壓大容量鉭電解電容器漏電流的方法，包括在鉭坯塊表面制備Ta2O5介質氧化膜；其特征在于在制備Ta2O5介質氧化膜之前先對鉭坯塊進行清洗，然后采用二次電化學處理法在所述鉭坯塊表面制備Ta2O5介質氧化膜，具體步驟如下：1）將鉭坯塊浸入質量百分比濃度為40～60%的硝酸溶液中清洗24～48小時；2）用溫度為80℃以上的去離子水對經硝酸清洗過的鉭坯塊煮洗至少三次，每次至少20分鐘；3）將經過煮洗的鉭坯塊浸入質量百分比濃度為20～40%的雙氧水溶液中清洗24～48小時；4）用去離子水對經過雙氧水清洗的鉭陽塊沖洗5～15分鐘，然后再用80℃以上的離子水對其煮洗至少三次，每次至少20分鐘；5）將步驟4）中的鉭坯塊浸入形成液中，先按15～50mA/g的電流密度將第一次形成電壓升至第二次形成電壓的0.6～0.75倍，然后再按以下情況將第二次形成電壓升至電容器額定電壓的3～5倍，并恒壓2小時：若第二次形成電壓≤200V，升壓電流密度為20～50mA/g；若第二次形成電壓＞200V，升壓電流密度為6～15mA/g。

【技術特征摘要】
1.一種降低高壓大容量鉭電解電容器漏電流的方法，包括在鉭坯塊表面制備Ta2O5介質氧化膜；其特征在于在制備Ta2O5介質氧化膜之前先對鉭坯塊進行清洗，然后采用二次電化學處理法在所述鉭坯塊表面制備Ta2O5介質氧化膜，具體步驟如下: 1)將鉭坯塊浸入質量百分比濃度為40?60%的硝酸溶液中清洗24?48小時； 2)用溫度為80°C以上的去離子水對經硝酸清洗過的鉭坯塊煮洗至少三次，每次至少20分鐘； 3)將經過煮洗的鉭坯塊浸入質量百分比濃度為20?40%的雙氧水溶液中清洗24?48小時； 4)用去離子水對經過雙氧水清洗的鉭陽塊沖洗5?15分鐘,然后再用80°C以上的離子水對其煮洗至少三次，每次至...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁正書，楊立明，田東斌，劉健，
申請(專利權)人：中國振華集團新云電子元器件有限責任公司，
類型：發明
國別省市：