本發(fā)明涉及鉭電容器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電解電容器電化學(xué)形成設(shè)備系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代電子整機(jī)系統(tǒng)的快速發(fā)展，航空、航天、通訊以及微電子等領(lǐng)域?qū)υ骷男阅苤笜?biāo)要求也越來(lái)越高。電解電容器是電子技術(shù)的重要元器件之一，特別是鉭電解電容器由于具有體積效率和可靠性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在電容器行業(yè)占據(jù)重要的位置。由于現(xiàn)代電子電路的功率不斷提高，電子元器件使用電路的電壓和頻率都有了較大的提升，要求電路中的電子元器件能夠承受較大的電壓和電流的沖擊，能夠承受較大紋波電流，而且具有更大的容量。因此，需要電容器在不增大體積的情況下既要提高容量，增大電容器的比表面積，又要提高電容器的耐壓能力和可靠性。因此，對(duì)電解電容器的設(shè)計(jì)、制作提出了更高的要求，而電容器的設(shè)計(jì)受材料限制很難再有大的突破。那么形成過(guò)程中最大限度地提高比表面積，提高產(chǎn)品的性能就是最為主要的突破口。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電解電容器電化學(xué)形成設(shè)備系統(tǒng)，該電解電容器電化學(xué)形成設(shè)備系統(tǒng)能夠最大限度地使得形 成溶液浸透到陽(yáng)極芯子內(nèi)部的微孔，形成的電介質(zhì)面積盡可能接近理論值，再通過(guò)表面處理的方法提高電解質(zhì)在這些微孔中的滲透性，從而為低電壓形成產(chǎn)品的可靠性提供了一定的保證。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供的一種電解電容器電化學(xué)形成設(shè)備系統(tǒng)，包括前處理單元、形成處理單元和后處理單元；所述前處理單元中操作臺(tái)上設(shè)置有依次通過(guò)傳送帶連接的清洗裝置、漂洗裝置、脫水/干燥裝置和提高浸潤(rùn)性處理裝置，所述前處理單元中的提高浸潤(rùn)性處理裝置還通過(guò)傳送帶與形成處理單元中的形成槽連接，形成槽通過(guò)傳送帶與后處理單元中的噴淋裝置、煮洗裝置、熱處理裝置和表面致密裝置依次連接。

所述形成處理單元的形成槽由控制面板B調(diào)節(jié)控制，所述形成槽與輸液總管的一端連接，輸液總管的另一端連接至三通閥的輸出口，三通閥的兩個(gè)輸入口分別通過(guò)輸液支管A和輸液支管B與高溫儲(chǔ)液箱和低溫儲(chǔ)液箱連接。

所述高溫儲(chǔ)液箱和低溫儲(chǔ)液箱內(nèi)分別設(shè)置有加熱裝置和冷凝裝置，且高溫儲(chǔ)液箱和低溫儲(chǔ)液箱內(nèi)均設(shè)置有溫度檢測(cè)儀。

所述輸液總管上還設(shè)置有泵，泵通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與電源連接，且導(dǎo)線(xiàn)上還設(shè)置有電流密度檢測(cè)儀。

所述形成槽上方還設(shè)置有熱吹風(fēng)裝置。

所述表面致密裝置中的密致箱內(nèi)固定設(shè)置有產(chǎn)品架，密致箱的底部還設(shè)置有排水孔，頂部設(shè)置有蒸汽分散孔，蒸汽分散孔通過(guò)蒸汽管道與蒸汽發(fā)生器連接。

所述操作臺(tái)的側(cè)面上還設(shè)置有移動(dòng)軌道，機(jī)械手通過(guò)可移動(dòng)支架活動(dòng)安裝在移動(dòng)軌道上。

所述操作臺(tái)上還設(shè)置有產(chǎn)品架放置槽和產(chǎn)品堆放槽。

所述操作臺(tái)的側(cè)壁上還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)控制的控制面板A。

所述脫水/干燥裝置內(nèi)還設(shè)置有暖風(fēng)產(chǎn)生裝置。

所述輸液總管上還設(shè)置有流量檢測(cè)儀、pH值檢測(cè)儀和電導(dǎo)率檢測(cè)儀。

所述低溫儲(chǔ)液箱的溫度控制在-5～65℃，低溫儲(chǔ)液箱的容積是形成槽容積的5～15倍。

所述高溫儲(chǔ)液箱的溫度控制在45～95℃，高溫儲(chǔ)液箱的容積是形成槽容積的5～15倍。

本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)設(shè)置前處理單元、形成處理單元和后處理單元，前處理單元能夠有效祛除陽(yáng)極體表面的雜質(zhì)和其它污染物，提高電解液在微孔內(nèi)的滲透性，提高形成后電容器的容量，形成處理單元利用低溫和高溫的組合形成裝置顯著提高介質(zhì)氧化膜的質(zhì)量，避免高溫、高壓和大電流同時(shí)作用過(guò)程，利于防止氧化膜表面的晶化，形成后處理單元通過(guò)熱釋-水合過(guò)程和密致過(guò)程能夠充分隔離介質(zhì)氧化膜表面的瑕疵，降低介質(zhì)氧化膜失效的風(fēng)險(xiǎn)，提高介質(zhì)氧化膜的可靠性。通過(guò)本裝置形成的介質(zhì)氧化膜的均勻性和致密性有很大的改善，產(chǎn)品的耐壓能力有大幅的提升，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性也有明顯的改善。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的原理框圖；

圖2是圖1中前處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中形成處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中后處理單元的表面致密裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-前處理單元，101-機(jī)械手，102-可移動(dòng)支架，103-移動(dòng)軌道，104-操作臺(tái)，105-產(chǎn)品架放置槽，106-清洗裝置，107-漂洗裝置，108-脫水/干燥裝置，109-暖風(fēng)產(chǎn)生裝置，110-提高浸潤(rùn)性處理裝置，111-產(chǎn)品堆放槽，112-控制面板A，2-形成處理單元，201-冷凝裝置，202-低溫儲(chǔ)液箱，203-溫度檢測(cè)儀，204-高溫儲(chǔ)液箱，205-加熱裝置，206-輸液支管A，207-形成槽，208-熱吹風(fēng)裝置，209-控制面板B，210-電源，211-電流密度檢測(cè)儀，212-導(dǎo)線(xiàn)，213-流量檢測(cè)儀，214-pH值檢測(cè)儀，215-電導(dǎo)率檢測(cè)儀，216-泵，217-輸液總管，218-三通閥，219-輸液支管B，3-后處理單元，31-噴淋裝置，32-煮洗裝置，33-熱處理裝置，34-表面致密裝置，341-產(chǎn)品架，342-密致箱，343-排水孔，344-蒸汽分散孔，345-蒸汽管道，346-蒸汽發(fā)生器。

具體實(shí)施方式

下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。

如圖1～4所示的一種電解電容器電化學(xué)形成設(shè)備系統(tǒng)，包括前處理單元1、形成處理單元2和后處理單元3；所述前處理單元1中操作臺(tái)104上設(shè)置有依次通過(guò)傳送帶連接的清洗裝置106、漂洗裝置107、脫水/干燥裝置108和提高浸潤(rùn)性處理裝置110，所述前處理單元1中的提高浸潤(rùn)性處理裝置110還通過(guò)傳送帶與形成處理單元2中的形成槽207連接，形成槽207通過(guò)傳送帶與后處理單元3中的噴淋裝置31、煮洗裝置32、熱處理裝置33和表面致密裝置34依次連接。

前處理單元1中操作臺(tái)104的側(cè)面上還設(shè)置有移動(dòng)軌道103，機(jī)械手101通過(guò)可移動(dòng)支架102活動(dòng)安裝在移動(dòng)軌道103上。所述操作臺(tái)104上還設(shè)置有產(chǎn)品架放置槽105和產(chǎn)品堆放槽111。所述104的側(cè)壁上還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)控制的控制面板A112。所述脫水/干燥裝置108內(nèi)還設(shè) 置有暖風(fēng)產(chǎn)生裝置109。

其中清洗裝置106包含一個(gè)耐酸堿的儲(chǔ)液箱和一個(gè)升降伺服電機(jī)。伺服電機(jī)的升降幅度和升降頻率隨產(chǎn)品可調(diào)。漂洗裝置107主要使用去離子水對(duì)陽(yáng)-芯子表面進(jìn)行沖洗，沖洗方式可以是旋轉(zhuǎn)式，也可以是平躺式，一般對(duì)質(zhì)量較大的芯子使用平躺式?jīng)_洗方法，較小的使用旋轉(zhuǎn)式。清凈后的陽(yáng)極芯子進(jìn)行脫水處理，脫水/干燥裝置108為等大小的槽子組成梯形，脫水時(shí)產(chǎn)品需要從低到高逐次進(jìn)行。脫水后的產(chǎn)品自動(dòng)置于干燥平臺(tái)進(jìn)行干燥，干燥的溫度、時(shí)間等參數(shù)需要根據(jù)產(chǎn)品的大小和粉型特點(diǎn)決定，采用暖風(fēng)干燥方式，暖風(fēng)發(fā)生裝置位于處理槽下方，暖風(fēng)的溫度和氣流大小可控。

形成處理單元2的形成槽207由控制面板B209調(diào)節(jié)控制，所述形成槽207與輸液總管217的一端連接，輸液總管217的另一端連接至三通閥218的輸出口，三通閥218的兩個(gè)輸入口分別通過(guò)輸液支管A206和輸液支管B219與高溫儲(chǔ)液箱204和低溫儲(chǔ)液箱202連接。所述高溫儲(chǔ)液箱204和低溫儲(chǔ)液箱202內(nèi)分別設(shè)置有加熱裝置205和冷凝裝置201，且高溫儲(chǔ)液箱204和低溫儲(chǔ)液箱202內(nèi)均設(shè)置有溫度檢測(cè)儀203。所述輸液總管217上還設(shè)置有泵216，泵216通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)212與電源210連接，且導(dǎo)線(xiàn)212上還設(shè)置有電流密度檢測(cè)儀211。所述形成槽207上方還設(shè)置有熱吹風(fēng)裝置208。所述輸液總管217上還設(shè)置有流量檢測(cè)儀213、pH值檢測(cè)儀214和電導(dǎo)率檢測(cè)儀215。

形成電源210安裝在形成槽207旁邊，盡量減小傳輸過(guò)程中引起的壓降。電源210的輸出端安裝電流密度檢測(cè)儀211。

低溫儲(chǔ)液箱202中或周?chē)惭b冷凝裝置201，低溫儲(chǔ)液箱202的溫度控制在-5～65℃，更好是在-3～55℃。低溫儲(chǔ)液箱202的容積是形成槽容積的5～15倍，更好是6～12倍。流量控制儀213測(cè)試和控制形成槽中新溶液的交換量，適宜范圍是0.1～25L/min，電導(dǎo)率檢測(cè)儀2015和pH值檢測(cè)儀214根據(jù)技術(shù)要求配置，并和配液組件之間 可以通過(guò)傳感器控制電磁閥實(shí)現(xiàn)智能控制。溫度、儲(chǔ)液箱的加液閥門(mén)和冷凝裝置的開(kāi)關(guān)之間也通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)智能控制。

高溫儲(chǔ)液箱204中或周?chē)惭b液體加熱裝置205，高溫儲(chǔ)液箱204的溫度控制在45～95℃，更好是在55～90℃。高溫儲(chǔ)液箱204的容積是形成槽容積的5～15倍，更好是6～12倍。高溫形成組件與低溫形成組件共用，各個(gè)檢測(cè)儀器和檢測(cè)范圍根據(jù)需要調(diào)整。流量控制儀201測(cè)試和控制形成槽207中新溶液的交換量，適宜范圍是0.5～50L/min，電導(dǎo)率檢測(cè)儀215和pH值檢測(cè)儀214根據(jù)技術(shù)要求配置，并和配液組件之間可以通過(guò)傳感器控制電磁閥實(shí)現(xiàn)智能控制。溫度、儲(chǔ)液箱的加液閥門(mén)和冷凝裝置的開(kāi)關(guān)之間也通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)智能控制。

形成過(guò)程電流和電壓的變化曲線(xiàn)通過(guò)液晶顯示屏可以直接觀(guān)察。并安裝一個(gè)電位差測(cè)試儀，以便隨時(shí)監(jiān)測(cè)形成槽中的電位分布。使用與其中的冷卻和冷凝設(shè)備不宜有液體或者氣體的排放，也不宜帶有快速的冷卻功能。

熱吹風(fēng)裝置208主要應(yīng)用在高溫組件，通過(guò)在垂直和水平方向吹送暖風(fēng)，防止水汽在裝配桿上凝結(jié)。暖風(fēng)的溫度以高于形成液的溫度+5～10℃為宜，風(fēng)速為0.05-5m/s，優(yōu)選0.1-3m/s。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障，或者參數(shù)超出設(shè)定值范圍，設(shè)備開(kāi)始報(bào)警，并停止工作。

后處理單元3中的表面致密裝置34中的密致箱342內(nèi)固定設(shè)置有產(chǎn)品架341，密致箱342的底部還設(shè)置有排水孔343，頂部設(shè)置有蒸汽分散孔344，蒸汽分散孔344通過(guò)蒸汽管道345與蒸汽發(fā)生器346連接。

形成結(jié)束后的陽(yáng)極體經(jīng)過(guò)噴淋、煮洗，再在240～450℃的空氣或充氮?dú)獾母邷貭t中進(jìn)行熱處理，該過(guò)程使用現(xiàn)有的設(shè)備。高溫?zé)崽幚磉^(guò)程產(chǎn)生很大的熱量和應(yīng)力，形成的介質(zhì)氧化膜的表面會(huì)發(fā)生很大的形變，甚至出現(xiàn)破裂，通常需要對(duì)陽(yáng)極體進(jìn)行修復(fù)和密致。修復(fù)是在之前的形成設(shè)備中完成的，使用高溫組件對(duì)氧化膜進(jìn)行修復(fù)。其中 噴淋、煮洗和熱處理采用現(xiàn)有裝置完成。

密致是在蒸汽環(huán)境中進(jìn)行的，表面致密裝置34主要包括蒸汽發(fā)生器346和密致箱342，蒸汽從密致箱342頂部進(jìn)入，垂直通過(guò)產(chǎn)品，產(chǎn)品連同框架放置在柵欄型支架上，柵欄下面是排水孔343，冷卻的水汽和凝聚的水從孔中排除。

形成設(shè)備包括形成前處理、形成和形成后處理，前處理能夠有效祛除陽(yáng)極體表面的雜質(zhì)和其它污染物，提高電解液在微孔內(nèi)的滲透性，提高形成后電容器的容量，形成環(huán)節(jié)利用低溫和高溫的組合形成裝置顯著提高介質(zhì)氧化膜的質(zhì)量，避免高溫、高壓和大電流同時(shí)作用過(guò)程，利于防止氧化膜表面的晶化，形成后處理通過(guò)熱釋-水合過(guò)程和密致過(guò)程能夠充分隔離介質(zhì)氧化膜表面的瑕疵，降低介質(zhì)氧化膜失效的風(fēng)險(xiǎn)，提高介質(zhì)氧化膜的可靠性。通過(guò)本裝置形成的介質(zhì)氧化膜的均勻性和致密性有很大的改善，產(chǎn)品的耐壓能力有大幅的提升，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性也有明顯的改善。

本發(fā)明通過(guò)設(shè)置前處理單元、形成處理單元和后處理單元，前處理單元能夠有效祛除陽(yáng)極體表面的雜質(zhì)和其它污染物，形成處理單元利用低溫和高溫的組合形成裝置顯著提高介質(zhì)氧化膜的質(zhì)量，形成后處理單元通過(guò)修復(fù)和密致過(guò)程能夠充分隔離介質(zhì)氧化膜表面的瑕疵，降低介質(zhì)氧化膜失效的風(fēng)險(xiǎn)；本發(fā)明能夠最大限度地使得形成溶液浸透到陽(yáng)極芯子內(nèi)部的微孔，形成的電介質(zhì)面積盡可能接近理論值，再通過(guò)表面處理的方法提高電解質(zhì)在這些微孔中的滲透性，從而為低電壓形成產(chǎn)品的可靠性提供了一定的保證；通過(guò)本裝置形成的介質(zhì)氧化膜的均勻性和致密性有很大的改善，產(chǎn)品的耐壓能力有大幅的提升，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性也有明顯的改善。