[发明专利]一种制造全钽电解电容器阴极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，尤其是涉及一种制造全钽电解电容器阴极的方法。

背景技术

液体钽电解电容器具有容量大、耐中高压、漏电流较小等优点，尤其适合在中高压条件下的大容量电路中使用。但是液体钽电解电容器采用酸性液体电解液，一旦发生液体泄漏，可能会使电路板短路，进而引起设备发生严重故障。

全钽全密封液体钽电解电容器因此应运而生，其密封性极好，不会漏液，且由于采用的是钽外壳，使其具有很高的环境稳定性，能承受较大的纹波电流，适用于要求高可靠性的设备使用。而全钽液体钽电解电容器结构与普通银外壳液体钽电解电容器结构基本相同，由高温烧结的钽芯作为阳极，在阳极表面氧化生成无定型的Ta₂O₅介质膜作为电介质层，金属外壳和酸性电解液作为阴极，不同的是普通液体钽电解电容器是用银外壳作为阴极引出，全钽液体钽电解电容器是用钽外壳作为阴极引出。钽外壳作为阴极面临一个不易电镀铂黑的问题，使得其阴极面积较小，不易于电容器容量的提升。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种制造性能稳定、比表面积大、比容量高、适合高可靠性全钽电解电容器组装的全钽电解电容器阴极的方法。

本发明公开的技术方案包括：

提供了一种制造全钽电解电容器阴极的方法，其特征在于，包括：步骤A：喷砂打磨全钽电解电容器的钽外壳的内表面，使所述内表面粗糙；步骤B：将氧化石墨烯加入分散溶剂中分散，获得氧化石墨烯分散液；步骤C：将所述氧化石墨烯分散液加入所述钽外壳中，并以预定转速旋转所述钽外壳，使所述氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯分散于所述内表面上；步骤D：对分散于所述内表面上的氧化石墨烯进行还原处理；步骤F：用电化学方法在所述内表面上形成氧化钌层。

进一步地，在所述喷砂打磨中，喷砂磨料为400目钢砂，喷砂压强为0.6至0.8兆帕，喷砂时间为0.5至3分钟。

进一步地，喷砂打磨全钽电解电容器的钽外壳的内表面之后还包括：用丙酮超声清洗所述钽外壳0.5至1小时；用去离子水清洗所述钽外壳0.5至1小时；烘干所述钽外壳。

进一步地，所述氧化石墨烯分散液的浓度为1 ~5毫克/毫升，并且所述以预定转速旋转所述钽外壳包括：以50至100转/分钟的转速旋转所述钽外壳20至60秒。

进一步地，所述对分散于所述内表面上的氧化石墨烯进行还原处理包括：在真空度高于5×10-4帕、温度为200至220摄氏度的环境下还原分散于所述内表面上的氧化石墨烯0.5至1小时。

进一步地，在所述步骤F之前还包括：重复所述步骤C和所述步骤D 3~5次。

进一步地，所述用电化学方法在所述内表面上形成氧化钌层包括：制备电解液；将所述电解液加入所述钽外壳中；以所述钽外壳为工作电极、铂丝为对电极、银/氯化银为参比电极，用循环伏安法在所述钽外壳的所述内表面上形成氧化钌层。

进一步地，所述电解液包括：浓度为0.01~0.02摩尔/升的三氯化钌、浓度为0.1~0.2摩尔/升的氯化钾和浓度为0.01~0.03摩尔/升的氯化氢，所述电解液的温度为40℃~60℃。

进一步地，在所述循环伏安法中，循环电压为-0.2~1伏，扫描速度为100~800毫伏/秒，循环次数为100~500次。

进一步地，在所述钽外壳的所述内表面上形成氧化钌层之后还包括：在真空度高于5×10-4帕、温度为180~250℃下退火2~3小时。

本发明的实施例中的方法中，通过石墨烯和氧化钌的复合，不仅可以极大的增加全钽电容器的阴极面积，增大钽电容器的有效面积，还在钽外壳上引入了赝电容，均可提高电容器的容量。 

附图说明

图1是本发明一个实施例的制造全钽电解电容器阴极的方法的流程示意图。

图2是显示根据本发明的实施例的方法制造的全钽电解电容器阴极的样品的参数的图。

具体实施方式

下面将结合附图详细说明本发明的实施例的制造全钽电解电容器阴极的方法的具体步骤。

如图1所示，本发明的实施例中，一种制造全钽电解电容器阴极的方法包括步骤10、步骤12、步骤16、步骤18和步骤20。下面对每个步骤进行详细的说明。

步骤10：喷砂打磨钽外壳内表面。