專利名稱:一種有電量鎖存功能的陶瓷電容器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明內(nèi)容涉及電子儲能領域,利用一種復合的分子材料薄膜與電極、絕緣體組 成的基于物理電容原理具有電量鎖存功能的陶瓷電容器。
背景技術(shù):
自1800年意大利科學家伏達(Vlota)發(fā)明的電化學電池問世以來,基于電化學電 池的各類產(chǎn)品已經(jīng)應用到人們?nèi)粘I詈凸ぷ髦械脑S多領域,其中應用最為廣泛的是鉛酸 電池。屬于電化學的鉛酸電池腐蝕性強,對環(huán)境污染嚴重,保養(yǎng)成本高,充電時間長,使 用壽命短,并且單位重量存儲電量指標較低,往往不能滿足許多方面的更高的應用要求。以后,人類陸續(xù)開發(fā)出了鎳金屬類電池(包括鎳-鎘(Ni-Cad),鎳-鋅(Ni-Z)和 鎳-氫電池),鋰電池,燃料電池,太陽能電池等。這些電池雖然相對鉛酸電池在某些性能上 有所改善,如有的在對環(huán)境污染方面有所改善,有的在單位重量下存儲電量方面有所提高, 有的在充電時間方面有所縮短,…等等。但是也同時出現(xiàn)了一些新的問題,①、成本提高,如 相同單位重量下存儲電量的電池成本是鉛酸電池的3倍以上;②、出現(xiàn)新的安全性,如一些 材料可能會引起爆炸;③、存在記憶效應,如鎳-氫電池;④、光電或熱電轉(zhuǎn)換效率較低,如 太陽能電池實際轉(zhuǎn)化效率一般低于16% ;⑤、充電時間依然較長等;⑥電池使用壽命有限, 如最好的鉛酸電池有效充電次數(shù)一般低于700次;⑦、維護保養(yǎng)成本高,如鉛酸電池對電極 極板要求定時更換;⑧、化學腐蝕性強,容易燒蝕接觸的衣物和固定件,對環(huán)境污染大等。上述類型的電池應用中,基于電化學原理的電池占據(jù)了目前產(chǎn)品的主要市場。以前,基于物理原理的電容器研究雖然具有儲電功能,但由于漏電快,存儲電量 低,體積大,一些材料還對環(huán)境污染造成較大影響等等原因,阻礙了其商業(yè)應用,長期處于 停滯狀態(tài)。本發(fā)明描述了基于一種復合分子的電介質(zhì)材料薄膜,導電電極材料,以及絕緣材 料組成,有電量鎖存功能的陶瓷電容器的結(jié)構(gòu)和典型制作方法。多個這種電容器可以并聯(lián) 集成更大的AFF電容器組暨陶瓷電池。這種電容器所使用的電介質(zhì)核心材料是一種鈣鈦類反鐵磁分子材料類 (antiferromagnetism, AFM)與四方相鐵電分子材料類(Ferroelectricstetragonal, FET) 相復合的新型結(jié)構(gòu)材料(Antiferromagnetism &Ferroelectrics,簡稱 AFM-FET,或 AFF), 其典型代表之一是釹酸錳和鈦酸鋇粉體復合的材料。在這種電容器還使用了功能性金屬氧化物(Metal-Oxide,簡稱M0),在AFF粉體外 層包裹了一層MO材料的粉體稱為MOAFF粉體,用MOAFF粉體與填充材料制作的薄膜稱為 MOAFF薄膜。由于本發(fā)明描述的AFF電容器是一種基于物理意義上改進的電容器充電工作機 理,具有漏電小,可反復充電,存儲容量高,充電時間短,綠色環(huán)保,無爆炸性,成本低,長壽 命等特點。與傳統(tǒng)的陶瓷電容器相比,顯著區(qū)別在于其漏電量很低。這種AFF電容器在實際應用中可以帶來并促進許多新的技術(shù)進步,在結(jié)構(gòu)上具有新的特色,可以為AFF電容器 提供更高的介電常數(shù),同時為AFF電容器實現(xiàn)高、低電壓下開展應用提供了新的途徑,預計 本專利產(chǎn)品在電子、電力、運輸工具(包含車輛,船舶和航空航天器)有良好的應用前景。本專利描述的AFF電容器與目前市場上的MLCC電容器主要區(qū)別在于核心粉體結(jié) 構(gòu),以及電容器結(jié)構(gòu)的不同。MLCC通常采用半導體晶界型陶瓷材料如鈦酸鋇粉體作為核心 粉體,而陶瓷電容器不但采用半導體晶界型陶瓷材料的鈦酸鋇粉體,而且還采用了半導體 晶界型的MOAFF復合陶瓷粉體,如AFF材料族中的鈦酸鋇/錳酸釹復合粉體。在物理特性 上也存在不同,MLCC在充電電場去掉后,電荷將出現(xiàn)快速漏電,而AFF電容器能夠利用自身 特有的電量鎖存功能,在充電電場去掉后,漏電很小,使聚集在電極兩端的電荷基本保存下 來。本專利特點在于1、電介質(zhì)層由兩種(類)不同的電介質(zhì)粉體材料薄膜組成。第 一種(類)薄膜由半導體晶界型AFF復合陶瓷粉體組成,如鈦酸鋇/錳酸釹復合粉體;第二 種(類)薄膜由無AFF復合功能的高介電常數(shù)的半導體晶界型陶瓷粉體組成,如;鈦酸鋇粉 體;2、電容器結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為“正電極2膜-M0AFF11膜-電介質(zhì)1膜-(MOAFF膜11)-負電極 2膜”的夾層結(jié)構(gòu),其中“-(M0AFF膜)”表示為一種選項。關于上述內(nèi)容的歷史、現(xiàn)狀和技術(shù)進展,有大量文獻和資料可供參考,其中包括曲 遠方《功能陶瓷的物理性能》(2005年,化學工業(yè)出版社),梁力平等《片式疊層陶瓷電容器》 (2008年,暨南大學出版社)。美國Richard Wier等在其(US 7033406)電能存儲單元的專利中,描述了一種基 于改性鈦酸鋇的電能存儲單元的制作工藝。他們的專利在材料結(jié)構(gòu)和工藝制作方法上與本 專利區(qū)別如下1、本專利明確采用了與其不同的電介質(zhì)核心結(jié)構(gòu),即AFF材料,如MOAFF粉 體,而且不是結(jié)構(gòu)不明確的鈦酸鋇和錳氧基化合物;2、在抗電擊穿,抗高溫和抗老化方面, 本專利推薦使用性能良好的聚酰亞胺(Polyimide,簡稱PI)類絕緣材料,相對于常規(guī)的對 苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)材料,可以免除冷凍粉碎處理工藝;3、本專利強調(diào)在AFF電 容器外部表面,端子引線等處,采用隔磁、抗磁材料,如金屬銅等措施;4、本專利采用獨特的 “正電極2膜-MOAFFl 1膜-電介質(zhì)1膜-(M0AFF膜11)-負電極2膜”的夾層結(jié)構(gòu)。本專利描述的有關AFF電容器的技術(shù)內(nèi)容,其關鍵在于對其相關核心材料AFF粉 體和AFF薄膜取得的重要認識,本專利中所介紹的一些重要的物理作用機理,其目的是便 于對本專利的理解。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了一種具有電量鎖存功能的AFF電容器的結(jié)構(gòu)和制作方法。這種電容 器結(jié)構(gòu)(
圖1)至少包括電介質(zhì)薄膜1,至少兩個以上的嵌入導電內(nèi)電極2,端電極4,電極 外引線5,外(殼)絕緣體6,防磁隔磁層7,端絕緣體8,MOAFF薄膜11等組成;其中,電介質(zhì)薄膜1由絕緣填充材料3層,F(xiàn)ET材料9層和MO材料10層組成;其中,MOAFF薄膜11由絕緣填充材料3層,F(xiàn)ET材料9層,MO材料10層和AFM材 料12層組成;其結(jié)構(gòu)特征在于,在電介質(zhì)層1與兩個(正,負)內(nèi)電極2之間,增加了一層或兩層MOAFF薄膜11夾層結(jié)構(gòu);AFF粉體是由厚度小于IOnm的鈣鈦類反鐵磁(AFM材料12)層包裹直徑小于2 μ m 的四方相鐵電(FET)粉體9,進行分子復合的粉體;例如錳酸釹包裹鈦酸鋇粉體;在AFF粉體外層表面再包裹一層厚度小于IOnm的非導電的功能性金屬氧化材料 10 (MO)層,如α -Al2O3,形成二次包裹的MOAFF粉體;MOAFF粉體與絕緣填充材料3按照50 1到99 1范圍的比例混合,并制作成基 于AFF功能,厚度范圍為0. 01-10 μ m的MOAFF薄膜11 ;除與端電極4連接處外,這種MOAFF薄膜包裹在(正,負)內(nèi)電極2的外周,或至 少其中正或負內(nèi)電極的外周;電介質(zhì)薄膜1為厚度范圍為0. 1_500μπι的電介質(zhì)薄膜層,其中電介質(zhì)薄膜與 MOAFF薄膜在化學意義上相兼容,如鈦酸鋇材料的晶界半導體型陶瓷粉體與錳酸釹/鈦酸 鋇材料的晶界半導體型陶瓷粉體相兼容;由MOAFF薄膜11包裹,至少兩個內(nèi)電極2,是相向和交錯分布的,厚度在1_2 μ m范 圍;集于兩端的內(nèi)電極2分別與端電極4連接,并經(jīng)過端電極4,連接電極外引線5 ;嵌入在電介質(zhì)薄膜層1之中的內(nèi)電極2和電極外引線5使用的材料至少包括以下 一種=Au, Ni,Al,Ag,Cu 等金屬;端電極4使用的材料至少包括以下一種含高電導率的有機分子固化材料,如加 熱固化的高含銀Ag量的環(huán)氧樹脂等;外絕緣材料6和外絕緣材料8分別用于封裝集成好的AFF電容器外殼,以及兩個 端電極處的外封裝,所使用材料至少包括酚醛,甲醛,聚脂,環(huán)氧,聚酰亞胺PI,二苯醚,對 苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET),ABS樹脂,云母,以及它們的衍生物等;AFF電容器的外引線5和防磁隔磁層7,采用抗磁性或順磁材料,包括網(wǎng)狀,或功能 性的鍍層,其材料至少主要包括以下一種Au,Ni, Al,Ag,Cu等;以上描述可構(gòu)成一個基本的AFF陶瓷電容器單元,它可以采用疊層技術(shù)制作為由 多個AFF陶瓷電容器單元組成的AFF陶瓷電容器;其中電介質(zhì)薄膜層1,內(nèi)電極2和MOAFF薄膜11組成了以AFF特性為核心功能的 AFF電容器單元的基本原型;物理特征在于,通過電極,在外部電場正向或反向作用下,AFF電阻率變化至少在IO6 Ω · m以上, 有顯著的變化特性;充電時,AFF陶瓷電容器在直流電壓的正向作用下,通過電極,AFF薄膜電阻陡然 下降,使電介質(zhì)FET核內(nèi)的極化電荷,穿過AFM,MO層和PI層,迅速的聚集到電極表面,電極 上電能存儲密度顯著增加;充電完成時,AFF陶瓷電容器在直流電壓的瞬時反向作用下,電阻瞬時增大,將聚 集在電極表面端的電荷有效阻擋在AFF復合分子層的外面;當反向電壓在瞬時斷開后,AFF電容器失去外部電場作用,由于AFF材料處于變化 的高電阻狀態(tài),聚集在電極端的電荷難以快速返回電介質(zhì)9中,有效防止了快速回漏電流 現(xiàn)象的發(fā)生,并且保持下去,此時AFF電容器可以較長期存儲電量,表現(xiàn)為獨特的電量鎖存
7功能;AFF電容器電極兩端接入負載放電時,存儲(聚集)在電極表面端的電荷,經(jīng)過負 載電阻被釋放出來,直至電極端間電壓為零;當AFF電容器的工作溫度高于自身的臨界值時,其電量鎖存功能將失效;當AFF電容器的工作溫度回到自身的臨界值時,經(jīng)過重新充電,恢復電量鎖存功 能,并確定極性;如果充、放電時電流過大,或者當在直流電壓的反向作用下,時間過長,可能導致 器件和導線發(fā)熱,這可能傳導到AFF電容器電介質(zhì)層內(nèi)部,引起內(nèi)部溫度升高,當溫度接近 或超過技術(shù)臨界溫度范圍時,將影響其電量鎖存功能;在出現(xiàn)以上情況時,可采取物理方法 對可能導入熱量的部位,如導線,功率器件等采取必要的冷卻措施;在規(guī)定的臨界溫度范圍內(nèi),AFF電容器可以像常規(guī)陶瓷電容器那樣快速進行充電、 放電,多次重復循環(huán)使用。兩個以上的AFF電容器可以并聯(lián),從而實現(xiàn)多個電容器組成的更大容量的AFF電 容器組C。利用本發(fā)明方法可以指導多個領域的專業(yè)技術(shù)人員制作出多種以AFF材料為核 心電介質(zhì)材料的基于本結(jié)構(gòu)等同的產(chǎn)品,并且應用于其他方面的系統(tǒng)設備和產(chǎn)品。MOAFF 薄膜AFF電容器的核心是MOAFF薄膜結(jié)構(gòu)。如果沒有MOAFF薄膜,一旦去掉外部電場作用,在電極端聚集的電荷很快經(jīng)過介 質(zhì)回漏掉了。因此,沒有MOAFF薄膜的電容器,僅能在一般電路中應用,不能用于長期斷電 情況下的儲能。在本結(jié)構(gòu)中,AFF粉體與絕緣金屬氧化(MO)材料10,如氧化鋁,組合為包裹的 MOAFF粉體,這種粉體與絕緣材料3制作的薄膜,可以形成具有AFF特性的鐵電陶瓷晶界半 導體結(jié)構(gòu),其特點是除具有視在介電常數(shù)特性外,同時具有電量鎖存特性。通常,鐵電材料FET除了極化特性,還有突出的介電特性,鈦酸鋇就是其中的一 種。當四方相下鐵電材料的c/a軸比接近1時,介電性能最高,但是AFF功能的實現(xiàn)是以 犧牲鐵電c/a軸比值為一定代價的,介電常數(shù)要下降。因此,采用“正電極2膜-M0AFF11 膜-電介質(zhì)1膜-(MOAFF膜11)-負電極2膜”的夾層結(jié)構(gòu),其中“-(M0AFF膜)”表示為一 種選項。一方面可以保證AFF鎖存功能,另一方面可以盡量提高AFF電容器的介電性能。需 要說明的是把“-(M0AFF膜)”作為一種選項,是因為(正)電極2、電介質(zhì)1,(負)電極2 之間的通道,僅需要一個電極包裹MOAFF薄膜就可以滿足應用要求,如果對正、負兩個電極 均包裹MOAFF薄膜后,可以提高AFF電容器應用電壓范圍。 MOAFF材料中的AFF材料是一種由反鐵磁AFM材料和四方相鐵電FET材料復合的 功能分子材料,在電場正反向作用下,可表現(xiàn)出磁電阻的開關效應。在磁電阻的開(ON)狀 態(tài),外部高電壓可以將高密度的電荷聚集到電極表面;在磁電阻的關(OFF)狀態(tài),可以有效 防止電極上的電荷回流到電介質(zhì)材料中,這樣保證了高密度電荷的存儲,防止了電荷的流失。 “正電極2膜-MOAFFl 1膜-電介質(zhì)1膜-(M0AFF膜11)-負電極2膜”的夾層結(jié)構(gòu) 中,電介質(zhì)1膜層可以適當選用具有很高介電常數(shù)的電介質(zhì)材料,甚至是巨介電常數(shù)的電介質(zhì)材料,不必一定是AFF材料中所使用的材料;對于AFF電容器來說,可能使得介電常數(shù) 指標得到有效提升;而且,這種結(jié)構(gòu),可以放寬對電介質(zhì)材料層的厚度限制,不象單MOAFF 薄膜對厚度有嚴格的規(guī)定。這些對放寬生產(chǎn)條件,提高性能,降低成本都十分重要。當然,保證電介質(zhì)粉體原料的純度始終是非常重要的。因為在AFF材料相變過程 中,雜質(zhì)除了不能保證準確的化學結(jié)構(gòu),影響AFF功能分子性能外,還可能發(fā)生由于雜質(zhì)原 因?qū)е碌膿舸?。這種電擊穿后果可能使其失效。在AFF電容器中,MOAFF粉體可由專業(yè)生產(chǎn)商生產(chǎn),并在市場上出售。這種粉體與 絕緣體填充材料3混合,制作成厚度在0. 1-10 μ m之間的AFF薄膜11。在MOAFF薄膜制作 過程中可能存在氣泡,孔隙和涂敷缺陷問題。在強電場下,這些空隙會發(fā)生電擊穿,其過程 是首先某個介質(zhì)點的孔隙發(fā)生電離擊穿,該介質(zhì)點孔隙所承擔的偏置電壓,全部加載到其 他介質(zhì)點上,使其他介質(zhì)點承受電壓增大,可能造成粉體進一步擊穿,最終導致AFF材料失 效。實驗表明電擊穿可以在KT7-IO-8秒內(nèi)發(fā)生,一般采取電路方法難以快速進行有效控 制。同理,電介質(zhì)材料1也會發(fā)生類似問題。對于在薄膜涂覆工藝制作過程中產(chǎn)生的間隙和氣泡,而已采取物理方法,如熱等 靜壓等技術(shù),有效減少氣泡,孔隙;如粉體尺寸分布收窄,可以使其抗電擊穿強度提高。以下數(shù)據(jù)表明如果氣泡尺寸減小,都可以使其抗電擊穿強度顯著提高。
權(quán)利要求
1. 一種具有電量鎖存功能的AFF電容器的結(jié)構(gòu)和制作方法。這種電容器結(jié)構(gòu)(圖1)至 少包括電介質(zhì)薄膜1,至少兩個以上的嵌入導電內(nèi)電極2,端電極4,電極外引線5,外(殼) 絕緣體6,防磁隔磁層7,端絕緣體8,MOAFF薄膜11等組成;其中,電介質(zhì)薄膜1由絕緣填充材料3層,F(xiàn)ET材料9層和MO材料10層組成; 其中,MOAFF薄膜11由絕緣填充材料3層,F(xiàn)ET材料9層,MO材料10層和AFM材料12 層組成;其結(jié)構(gòu)特征在于,在電介質(zhì)層1與兩個(正,負)內(nèi)電極2之間,增加了一層或兩層MOAFF薄膜11夾層 結(jié)構(gòu);AFF粉體是由厚度小于IOnm的鈣鈦類反鐵磁(AFM材料12)層包裹直徑小于2 μ m的四 方相鐵電(FET)粉體9,進行分子復合的粉體;例如錳酸釹包裹鈦酸鋇粉體;在AFF粉體外層表面再包裹一層厚度小于IOnm的非導電的功能性金屬氧化材料 10 (MO)層,如α -AI2O3,形成二次包裹的MOAFF粉體;MOAFF粉體與絕緣填充材料3按照50 1到99 1范圍的比例混合,并制作成基于 AFF功能,厚度范圍為0. 01-10 μ m的MOAFF薄膜11 ;除與端電極4連接處外,這種MOAFF薄膜包裹在(正,負)內(nèi)電極2的外周,或至少其 中正或負內(nèi)電極的外周;電介質(zhì)薄膜1為厚度范圍為0. 1-500 μ m的電介質(zhì)薄膜層,其中電介質(zhì)薄膜與MOAFF薄 膜在化學意義上相兼容,如鈦酸鋇材料的晶界半導體型陶瓷粉體與錳酸釹/鈦酸鋇材料的 晶界半導體型陶瓷粉體相兼容;由MOAFF薄膜11包裹,至少兩個內(nèi)電極2,是相向和交錯分布的,厚度在1-2 μ m范圍; 集于兩端的內(nèi)電極2分別與端電極4連接,并經(jīng)過端電極4,連接電極外引線5 ; 嵌入在電介質(zhì)薄膜層1之中的內(nèi)電極2和電極外引線5使用的材料至少包括以下一 種:Au,Ni,Al,Ag,Cu 等金屬;端電極4使用的材料至少包括以下一種含高電導率的有機分子固化材料,如加熱固 化的高含銀Ag量的環(huán)氧樹脂等;外絕緣材料6和外絕緣材料8分別用于封裝集成好的AFF電容器外殼,以及兩個端電 極處的外封裝,所使用材料至少包括酚醛,甲醛,聚脂,環(huán)氧,聚酰亞胺PI,二苯醚,對苯二 甲酸乙二醇酯(簡稱PET),ABS樹脂,云母,以及它們的衍生物等;AFF電容器的外引線5和防磁隔磁層7,采用抗磁性或順磁材料,包括網(wǎng)狀,或功能性的 鍍層,其材料至少主要包括以下一種Au,Ni, Al, Ag,Cu等;以上描述可構(gòu)成一個基本的AFF陶瓷電容器單元,它可以采用疊層技術(shù)制作為由多個 AFF陶瓷電容器單元組成的AFF陶瓷電容器;其中電介質(zhì)薄膜層1,內(nèi)電極2和MOAFF薄膜11組成了以AFF特性為核心功能的AFF 電容器單元的基本原型; 物理特征在于,通過電極,在外部電場正向或反向作用下,AFF電阻率變化至少在106 Ω ·πι以上,有顯 著的變化特性;充電時,AFF陶瓷電容器在直流電壓的正向作用下,通過電極,AFF薄膜電阻陡然下降,使電介質(zhì)FET核內(nèi)的極化電荷,穿過AFM,MO層和PI層,迅速的聚集到電極表面,電極上電 能存儲密度顯著增加;充電完成時,AFF陶瓷電容器在直流電壓的瞬時反向作用下,電阻瞬時增大,將聚集在 電極表面端的電荷有效阻擋在AFF復合分子層的外面;當反向電壓在瞬時斷開后,AFF電容器失去外部電場作用,由于AFF材料處于變化的 高電阻狀態(tài),聚集在電極端的電荷難以快速返回電介質(zhì)9中,有效防止了快速回漏電流現(xiàn) 象的發(fā)生,并且保持下去,此時AFF電容器可以較長期存儲電量,表現(xiàn)為獨特的電量鎖存功 能;AFF電容器電極兩端接入負載放電時,存儲(聚集)在電極表面端的電荷,經(jīng)過負載電 阻被釋放出來,直至電極端間電壓為零;當AFF電容器的工作溫度高于自身的臨界值時,其電量鎖存功能將失效;當AFF電容器的工作溫度回到自身的臨界值時,經(jīng)過重新充電,恢復電量鎖存功能,并 確定極性;如果充、放電時電流過大,或者當在直流電壓的反向作用下,時間過長,可能導致器件 和導線發(fā)熱,這可能傳導到AFF電容器電介質(zhì)層內(nèi)部,引起內(nèi)部溫度升高,當溫度接近或超 過技術(shù)臨界溫度范圍時,將影響其電量鎖存功能;在出現(xiàn)以上情況時,可采取物理方法對可 能導入熱量的部位,如導線,功率器件等采取必要的冷卻措施;在規(guī)定的臨界溫度范圍內(nèi),AFF電容器可以像常規(guī)陶瓷電容器那樣快速進行充電、放 電,多次重復循環(huán)使用。兩個以上的AFF電容器可以并聯(lián),從而實現(xiàn)多個電容器組成的更大容量的AFF電容器 組C。
2.權(quán)利要求1,至少包括NdMn03/BaTi03的復合粉體極其衍生物所構(gòu)成一種AFF材料 和BaTi03極其衍生物構(gòu)成一種FET電介質(zhì)材料;在NdMn03/BaTi03粉體,以及BaTi03外層 分別包裹一層厚度為I-IOnm厚的α -AI2O3氧化鋁,形成MO-AFF和M0_BaTi03粉體;這些 粉體與聚酰亞胺PI塑料,按照50 1到99 1范圍的比例在超聲輔助的攪拌下,制作成 MOAFF和M0-BaTi03印刷用漿料;并且最終分別制作出MOAFF薄膜11和電介質(zhì)1薄膜。
3.權(quán)利要求1,內(nèi)電極2至少包括使用鎳,銅或者鋁金屬材料,在惰性氣體保護下,涂敷 烘干后的固含量厚度為1-2 μ m。
4.權(quán)利要求1,外絕緣體6和端電極外封裝8可以使用預制成型的塑料件,所使用材料 至少包括酚醛,甲醛,聚脂,環(huán)氧,聚酰亞胺PI,二苯醚,對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET), ABS樹脂,云母,以及它們的衍生物等;電介質(zhì)1和外絕緣體6之間,端電極外封裝8與端電 極4之間,用快速固化型絕緣材料還氧樹脂進行灌封。
5.權(quán)利要求1,防磁隔磁外殼7使用防磁隔磁金屬制品,如銅的箔和噴涂層,包裹在外 絕緣體6外部。
6.權(quán)利要求1,端電極4使用摻入高含量銀金屬的快速固化型還氧樹脂作為導電固化 劑,并在導電固化劑固化前,將引線5預先埋于固化劑中。
7.權(quán)利要求1,使用超聲波和機械攪拌裝置分別對聚酰亞胺(PI),MOAFF,電極2,電介 質(zhì)1與甘油,乙二醇混合的流動助劑均勻混合,制作成漿料。
8.權(quán)利要求1,權(quán)利要求1,AFF電容器采用“正電極2膜-M0AFF11膜-電介質(zhì)1膜-(MOAFF膜11)-負電極2膜”的夾層結(jié)構(gòu),其中“-(M0AFF膜)”表示為一種選項。
9.權(quán)利要求1,AFF電容器熱等靜壓密度(HIP)處理,參數(shù)范圍在50-300°C,5-20MPa, 10-100分鐘;采用階梯預加熱工藝,處理后AFF電容器單元的厚度尺寸范圍分別為電介質(zhì) 1 層 10-100 μ m,絕緣層 10-100 μ m,電極 2 層 1-2 μ m, MOAFF 粉體薄膜 11 層 0. 1-10 μ m。
10.權(quán)利要求1,使用帶導線的特制夾具,一端與AFF電容器的正、負電極端子4連接, 另一端連接到專用的電極充電設備的電極輸出兩端;隨溫度周期循環(huán)變化,在電極兩端交 替的加載正、負偏壓,循環(huán)5次以上;主要參數(shù)范圍在-40-300°C,-5000V-+5000V,5-100分 鐘/每次循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有電量鎖存功能的陶瓷電容器,一種具有電量鎖存功能的AFF電容器的結(jié)構(gòu)和制作方法。這種電容器結(jié)構(gòu)(圖)至少包括電介質(zhì)薄膜1,至少兩個以上的嵌入導電內(nèi)電極2,端電極4,電極外引線5,外(殼)絕緣體6,防磁隔磁層7,端絕緣體8,MOAFF薄膜11等組成。
文檔編號H01G9/038GK102117705SQ20101000001
公開日2011年7月6日 申請日期2010年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者縱堅平 申請人:縱堅平