电解电容

老练(化)工序是铝电解电容器生产过程中有瓶颈之一,特别是中高压产品.一般33μF400V产品的老练(化)工艺为升压4~5小时,常温保持1小时,高温老练4~5小时,再常温老练1小时.总体时间约为10~12小时,甚至更长.日本、韩国企业纷纷使用自动老练(化)机进行高压产品的老练,但是由于价格昂贵,国内企业鲜有购置.
    为了降低老练时间,提高劳动生产率,深圳威迈克公司特别推出铝电解电容器专用的新型电源PR10.该电源体积小,由计算机控制操作(防止人为失误),不仅大大缩短老练时间,而且显著提升铝电解电容器的电性能.
    深圳一知名企业使用新型老练电源进行了多次试验后现已经投入正常使用.其中一次试验结果如下,供参考:
   从一个生产批中抽取4000只CD81 400V33μF 产品用PR10电源老练.其中2000只的工艺为:升压1小时、常温保压15分钟、高温老练1小时,再常温老练15分钟 ,整个生产过程为2.5小时;另外2000只的工艺为:升压1小时、常温保压15分钟、高温老练2小时,再常温老练15分钟 ,整个生产过程为3.5小时.同批次另外4000只产品按正常工艺生产:升压6小时、常温保压1小时、高温老练4小时,再常温老练1小时 ,整个生产过程为12小时.
   老练过程中,产品击穿率不高于正常工艺,分别随机抽取三种老练方法的产品进行105℃耐久性(C3组,每只产品施加210mA纹波电流)和105℃高温贮存(C5A组)试验.105℃耐久性试验进行了1500小时小时后,全部合格,而进行了2000小时后发现按正常老练工艺生产的产品有三只击穿,PR10电源产品全部合格.产品按规定放置后,测试电参数.
一、105℃耐久性试验2000小时结果如下:
高温老练2小时试验前参数              试验后参数
产品编号 C       tgδ% LC(μA/min)C tgδ% LC(μA/min)容量衰减率
1 31.58 5.06 14.6 30.59 5.38 13 -3.13%
2 32.07 6.36 15.7 31.16 6.3 15 -2.84%
3 32.53 5.98 19.1 31.78 5.66 17 -2.31%
4 31.39 5.51 14.2 30.87 5.93 14 -1.66%
5 31.85 5.59 11.4 30.63 5.36 15 -3.83%
6 31.71 5.34 16.2 30.9 5.89 16 -2.55%
7 31.56 5.18 17.5 30.68 6.03 14 -2.79%
8 32.96 4.94 15.7 31.72 5.35 16 -3.76%
9 32.28 4.99 19.6 31.4 5.7 16 -2.73%
10 31.78 5.2 16.3 31.06 5.3 15 -2.27%
平均值 31.97 5.42 16.0 31.08 5.69 15.1 -2.79%


高温老练1小时试验前 试验后
产品编号 C       tgδ% LC(μA/min)C tgδ% LC(μA/min)容量衰减率
11 31.43 5.48 19.5 30.65 5.41 14 -2.48%
12 32.04 5.64 19 31.21 6.1 15 -2.59%
13 32.49 5.65 19.8 31.6 5.8 16 -2.74%
14 31.86 5.38 20.8 31.87 5.54 17 0.03%
15 32.98 5.33 17.1 31.03 5.34 15 -5.91%
16 31.77 6.16 18.7 30.94 5.85 15 -2.61%
17 32.51 5.61 19.1 31.47 5.7 17 -3.20%
18 32.59 6.09 20.8 31.49 6.43 17 -3.38%
19 31.84 5.55 18.2 30.92 5.39 14 -2.89%
20 30.98 5.93 18.7 30.01 6.06 15 -3.13%
平均值 32.05 5.68 19.2 31.12 5.76 15.5 -2.89%


正常工艺试验前参数                                试验后参数
产品编号 C       tgδ% LC(μA/min)C tgδ% LC(μA/min)容量衰减率
31 32.27 6.6 13 31.17 6.79 16 -3.41%
32 32.88 6.03 12.7 25.29 77.2 击穿 -23.08%
33 32.02 6.07 13.8 31.04 5.5 16 -3.06%
34 31.79 5.54 12.9 18.27 68.48 击穿 -42.53%
35 32.92 6.14 13.4 31.76 6.22 13 -3.52%
36 32.03 6.22 13 30.94 6.45 15 -3.40%
37 31.1 6.3 13.3 29.93 6.82 15 -3.76%
38 32.46 5.62 13.5 —— 32 击穿
39 31.82 5.32 12.5 30.75 5.42 16 -3.36%
40 32.08 6.33 11.5 31 6.74 14 -3.37%
平均值 32.14 6.02 13.0 28.91 22.16 15.0 -9.94%
说明:正常工艺有三只产品击穿.


二、 高温(105ºC)贮存500小时

高温老练2小时试验前                                 试验后
产品编号 C tgδ% LC(μA/min)C tgδ% LC(μA/min)漏电流变化率
41 31.91 5.78 17.2 31.42 5.33 201 1068.6%
42 31.91 4.89 16.8 31.36 4.31 225 1239.3%
43 30.76 4.8 16.9 30.46 4.11 125 639.6%
44 32.53 5.72 17.6 32.05 5.23 209 1087.5%
45 32.69 6.11 19 32.22 5.51 182 857.9%
46 31 5.55 17.6 30.51 5.05 148 740.9%
47 32.57 6.13 17.3 32.05 5.68 160 824.9%
48 32.43 5.78 17.9 31.94 5.33 171 855.3%
平均值 31.98 5.60 17.5 31.50 5.07 178 914.3%

高温老练1小时试验前 试验后
产品编号 C tgδ% LC(μA/min)C tgδ% LC(μA/min)漏电流变化率
51 30.31 5.35 15.5 29.73 4.78 207 1235.5%
52 31.68 6.11 20 31.17 5.52 182 810.0%
53 32.63 6.6 20.6 32.11 5.89 162 686.4%
54 32.83 5.37 19.7 32.23 4.74 220 1016.8%
55 31.41 5.39 15.5 30.81 4.68 203 1209.7%
56 31.68 6.22 19.7 31.34 5.49 158 702.0%
57 30.9 5.5 19.3 30.32 4.83 169 775.6%
58 32.59 6.17 20.5 32.07 5.6 158 670.7%
平均值 31.75 5.84 18.9 31.22 5.19 182 888.3%

正常工艺试验前                                试验后
产品编号 C tgδ% LC(μA/min)C tgδ% LC(μA/min)漏电流变化率
61 31.74 5.27 13.8 31.29 4.83 644 4566.7%
62 32.85 6.3 13.2 32.42 5.77 653 4847.0%
63 32.75 5.85 13.7 32.42 4.92 593 4228.5%
64 32.58 6.4 13.8 32.24 5.88 623 4414.5%
65 32.02 5.77 12 31.62 5.14 615 5025.0%
66 31.64 5.61 13.2 31.12 5.17 554 4097.0%
67 31.74 6.4 12.8 31.29 5.96 535 4079.7%
68 32.77 6.29 13 32.41 5.7 594 4469.2%
平均值 32.26 5.99 13.2 31.85 5.42 601 4460.2%

说明:按正常工艺生产所有产品测试后都轻微发热.而PR10电源老练产品测试后不发热,


不难看出,使用PR10电源对产品的性能有较大提升,特别是极大降低高温贮存后的漏电流.为什么会有这么明显的区别呢?我们用PR10电源和正常工艺老练4.7μF400V,时间分别是2.5小时和12小时.试验内容是:
1、120ºC高温贮存10小时后测试两种方法老练产品的漏电流
正常老练 编号 试验前 试验后 变化率
1 17 289 1600.0%
2 12 237 1875.0%
3 14 261 1764.3%
4 13 232 1684.6%
5 15 277 1746.7%
6 11 223 1927.3%
平均值 14 253 1752.4%

PR10老练 编号 试验前 试验后 变化率
1 14 109 678.6%
2 11 90 718.2%
3 10 102 920.0%
4 13 97 646.2%
5 14 142 914.3%
6 12 162 1250.0%
平均值 12 117 848.6%


2、在105ºC条件下测试测试两种方法老练产品的漏电流
将产品放置在105ºC烘箱中20小时,达到热平衡后,测试105ºC时的漏电流

正常老练 编号 试验前 试验后
8 21 101
9 14 93
10 17 125
11 19 137
12 19 131
13 13 124
14 19 112
15 16 104
平均值 17 116
PR10老练 编号 试验前 试验后
20 21 6
21 18 37
22 19 27
23 19 36
24 20 27
25 20 45
26 18 33
27 18 40
平均值 19 31

使用PR10老练的产品在高温下的漏电流远远小于正常工艺老练产品的漏电流,所以在高温贮存和耐久性试验中显示出优异的性能.