KR20210054380A - Method for evaluating life cycle of aluminum polymer capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법에 관한 것으로서, 특히 사용하고자 하는 목적에 맞추어 고분자 커패시터의 특성이나 성능을 설계 및 조절할 수 있는 알루미늄 고분자 커패시터의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating the life of an aluminum polymer capacitor, and in particular, to a method of manufacturing an aluminum polymer capacitor capable of designing and controlling the characteristics or performance of the polymer capacitor according to the intended use.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The contents described below merely provide background information related to the present invention and do not constitute the prior art.
알루미늄 고분자 커패시터는 우수한 특성과 높은 신뢰성으로 인해 종래 액체전해질 사용 전해 커패시터 대체 용도 등으로 많이 사용되어 왔으며, 최근에는 디지털 융복합 전자기기의 발달로 더 높은 성능, 신뢰성, 수명 등이 요구되고 있다.Aluminum polymer capacitors have been widely used as a substitute for electrolytic capacitors using conventional liquid electrolytes due to their excellent properties and high reliability, and in recent years, higher performance, reliability, and lifespan are required due to the development of digital fusion electronic devices.
성능 측면에서는 정격전압이 2.5V~16V 수준에서 100V까지 대폭 확대되고 있으며, 정전용량도 최대 1000㎌ 정도에서 3000㎌ 수준까지 증가하였고, 제품의 크기도 6~12㎜ 수준에서 15㎜까지 다양화되고 있다. 특히, 알루미늄 고분자 커패시터의 보증 수명은 105℃/2,000시간 수준에서 105℃/20,000시간, 125℃/4,000시간, 135℃/2,000시간으로 대폭 확대되고 있다.In terms of performance, the rated voltage has been greatly expanded from 2.5V~16V level to 100V, and the capacitance has also increased from about 1000㎌ to 3000㎌ level, and the size of the product is also diversified from 6~12㎜ level to 15㎜. have. In particular, the warranty life of aluminum polymer capacitors has been greatly expanded from 105°C/2,000 hours to 105°C/20,000 hours, 125°C/4,000 hours, and 135°C/2,000 hours.
한편, 일반적으로 커패시터의 보증 수명을 평가하기 위해서, 짧은 시간 내에 가혹한 조건에서 시험하는 가속 수명법이 많이 사용되고 있다.On the other hand, in general, in order to evaluate the guaranteed life of a capacitor, the accelerated life method, which is tested under severe conditions within a short time, is widely used.
가속 수명법의 일례로서, 알루미늄 고분자 커패시터의 경우, 커패시터의 온도를 높이고 정격전압을 인가한 상태에서 정해진 시간동안 연속적으로 부하를 걸어준 후, 초기 성능과 비교하여 수명을 평가하는 고온부하 수명평가 방법을 많이 사용한다. 고온부하 수명평가 방법에서는 다음과 같은 아레니우스 평가식에 근거하여 온도별 수명을 평가한다.As an example of the accelerated life method, in the case of an aluminum polymer capacitor, a high-temperature load life evaluation method that evaluates the life by comparing the initial performance after applying a load continuously for a predetermined period of time while increasing the temperature of the capacitor and applying a rated voltage. I use a lot. In the high-temperature load life evaluation method, the service life for each temperature is evaluated based on the following Arrhenius evaluation equation.
여기서, Tx는 특정 온도, To는 보증 온도, Lx는 특정 온도에서의 추정 수명(시간), Lo는 보증 온도에서의 보증 수명(시간)을 나타낸다. 예를 들어 125℃, 4,000시간으로 보증된 커패시터의 105℃에서의 기대되는 추정 수명은 40,000시간으로 계산된다. 즉, 125℃에서 4,000시간 수명이 보증된 제품은 105℃에서 40,000시간 수명이 보증된다.Here, T x is a specific temperature, T o is a guaranteed temperature, L x is an estimated life (hours) at a specific temperature, and L o is a guaranteed life (hours) at a guaranteed temperature. For example, the expected life expectancy at 105°C for a capacitor guaranteed to be 125°C and 4,000 hours is calculated as 40,000 hours. In other words, a product with a lifespan of 4,000 hours at 125°C is guaranteed 40,000 hours at 105°C.
그러나 이러한 가속 수명법을 사용하더라도 여전히 상당한 시간동안 수명 평가를 진행해야 하며, 평가 시간을 줄이기 위해 평가 온도를 높일 경우, 커패시터의 물성에 변화나 왜곡이 발생할 우려가 있다. 또한, 135℃ 이상으로 온도를 높일 경우, 고무전과 같은 외부 하우징 재료가 변성 또는 파괴될 우려도 있다. 뿐만 아니라, 상기한 바와 같이 고성능 및 고수명의 커패시터들이 개발됨에 따라, 단기간에 신속하게 수명을 평가하는 것은 더욱 더 어려워지고 있다. However, even if such an accelerated life method is used, life evaluation must still be performed for a considerable period of time, and if the evaluation temperature is increased to reduce the evaluation time, there is a concern that changes or distortions in the properties of the capacitor may occur. In addition, when the temperature is increased to 135°C or higher, there is a fear that the outer housing material such as rubber pan will be denatured or destroyed. In addition, as high-performance and high-life capacitors are developed as described above, it is becoming more and more difficult to quickly evaluate the lifetime in a short period of time.
따라서 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가에서의 시간 및 비용의 문제를 개선할 수 있는 새로운 수명 평가 방법을 개발할 필요가 있다. Therefore, there is a need to develop a new life evaluation method capable of improving the problems of time and cost in the life evaluation of an aluminum polymer capacitor.
본 발명은 상기한 종래의 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법에서의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 단기간에 적은 비용으로 커패시터의 수명을 평가할 수 있는 새로운 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to improve the problems in the conventional method for evaluating the life of an aluminum polymer capacitor, and an object of the present invention is to provide a new method for evaluating the life of an aluminum polymer capacitor that can evaluate the life of the capacitor in a short period and at a low cost. I want to.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법은, 알루미늄 고분자 커패시터를 반복해서 충방전하는 단계; 상기 충방전 후의 알루미늄 고분자 커패시터의 특성 변화값을 측정하는 단계; 및 상기 특성 변화값이 임계값에 도달했을 때의 충방전 횟수에 근거하여, 상기 알루미늄 고분자 커패시터의 수명을 평가하는 단계를 포함하여 이루어진다.The method for evaluating the life of an aluminum polymer capacitor according to the present invention for solving the above technical problem includes the steps of repeatedly charging and discharging the aluminum polymer capacitor; Measuring a characteristic change value of the aluminum polymer capacitor after charging and discharging; And evaluating the life of the aluminum polymer capacitor based on the number of times of charging and discharging when the characteristic change value reaches a threshold value.
상기 충방전하는 단계는, 상기 알루미늄 고분자 커패시터에 동일한 정격전압을 인가하여 일정한 시간동안 충전하고, 방전 시간을 변경하면서 방전할 수 있다.In the charging and discharging step, the aluminum polymer capacitor may be charged for a certain period of time by applying the same rated voltage, and discharge may be performed while changing a discharging time.
또한, 상기 충방전하는 단계는, 상기 알루미늄 고분자 커패시터에 동일한 정격전압을 인가하여 일정한 시간동안 충전하고, 방전 저항을 변경하면서 방전할 수 있다.In addition, in the charging and discharging step, the aluminum polymer capacitor may be charged for a predetermined time by applying the same rated voltage, and discharge may be performed while changing a discharge resistance.
또한, 상기 충방전하는 단계는 상온에서 실행하는 것이 바람직하다.In addition, the charging and discharging step is preferably performed at room temperature.
상기 알루미늄 고분자 커패시터의 특성은, 정전용량, 유전손실, 등가직렬저항을 포함할 수 있다.The characteristics of the aluminum polymer capacitor may include capacitance, dielectric loss, and equivalent series resistance.
상기 알루미늄 고분자 커패시터는 정격전압 25V 이상의 고전압 커패시터일 수 있다.The aluminum polymer capacitor may be a high voltage capacitor with a rated voltage of 25V or more.
본 발명의 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법에 의하면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the life evaluation method of the aluminum polymer capacitor of the present invention, the following effects can be expected.
첫째, 적절한 충전 및 방전 조건 하에서 반복적인 충방전을 실행하여, 단시간에 저비용으로 알루미늄 고분자 커패시터의 수명을 평가할 수 있다.First, it is possible to evaluate the life of the aluminum polymer capacitor in a short time and at low cost by repeatedly performing charging and discharging under appropriate charging and discharging conditions.
둘째, 방전 시간을 변경하면서 최적의 방전 조건 하에서 충방전을 실행함으로써, 더욱 단기간에 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가가 가능하게 되어, 정확한 평가를 실시할 수 있다.Second, by performing charging and discharging under optimal discharge conditions while changing the discharge time, it becomes possible to evaluate the lifespan of the aluminum polymer capacitor in a shorter period of time, thereby enabling accurate evaluation.
셋째, 상온에서 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가가 가능하므로, 고온의 평가 설비가 불필요하게 되어, 설비 비용을 감소시킬 수 있다.Third, since it is possible to evaluate the life of the aluminum polymer capacitor at room temperature, high-temperature evaluation equipment is unnecessary, and equipment cost can be reduced.
도 1은 알루미늄 고분자 커패시터의 일반적인 구조를 나타낸다.
도 2는 알루미늄 고분자 커패시터의 충방전에 따른 양극 전극의 변화 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법을 흐름도로서 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 고분자 커패시터의 충방전 조건에 따른 정전용량의 변화를 그래프로 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 고분자 커패시터의 온도 및 습도별 충방전 조건에 따른 정전용량의 변화를 그래프로 나타낸다.1 shows a general structure of an aluminum polymer capacitor.
2 shows a state of change of an anode electrode according to charging and discharging of an aluminum polymer capacitor.
3 is a flowchart illustrating a method for evaluating the life of an aluminum polymer capacitor according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a change in capacitance according to a charging/discharging condition of an aluminum polymer capacitor according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a graph showing changes in capacitance according to charging and discharging conditions for each temperature and humidity of an aluminum polymer capacitor according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
일반적으로 알루미늄 고분자 커패시터는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 양극 전극(10), 음극 전극(20), 절연지(30), 전도성 고분자(40)를 포함하여 구성된다. 또한, 양극 전극(10)에는 유전체 산화피막이 형성되어 있고, 양극 전극(10)과 음극 전극(20)에는 외부 인출용 리드(Lead) 단자(50)가 부착되어 있다. 양극 전극(10) 및 음극 전극(20)과 그 사이에 삽입된 절연지(30)는 권취 테이프(60)에 의해 한꺼번에 감겨서 형성된다.In general, an aluminum polymer capacitor, as shown in FIG. 1, includes a
도 1과 같은 구조의 알루미늄 고분자 커패시터는 미세 다공성 양극 전극(10) 및 음극 전극(20)에 전도성 고분자(40)가 물리적으로 결착되어 있기 때문에, 충전과 방전을 반복하게 되면 고분자 커패시터의 내부 저항 및 누설전류 발생 부위에서 국부적으로 발생하는 주울 열에 의해 전도성 고분자에 열팽창이 발생한다. 이로 인해 전도성 고분자가 변성될 수 있어서 유전손실과 등가직렬저항이 증가하게 되고, 결국 전극(10, 20)의 유전체 표면으로부터 전도성 고분자(40)가 분리되어 정전용량이 급격히 감소하는 현상이 발생한다.In the aluminum polymer capacitor having the structure as shown in FIG. 1, since the
도 2에 온도, 습도, 충전 및 방전 시간에 따른 알루미늄 고분자 커패시터의 양극 전극(10)의 변화 상태를 나타내었다. 도 2로부터 반복적인 충방전에 의해 양극 전극(10)에 손상이 발생함을 알 수 있다. 도 2에서의 온도, 습도, 충전 및 방전 시간의 조건들은 추후 설명하는 실험예와 동일하게 설정하였다.FIG. 2 shows a state of change of the
상기한 알루미늄 고분자 커패시터의 충방전 횟수와 특성 저하의 상관관계에 근거하여, 본 발명에서는 커패시터의 충방전 조건을 조절하여 단시간에 알루미늄 고분자 커패시터의 수명을 평가할 수 있는 새로운 방법을 개발하였다. 특히, 본 발명에서는 알루미늄 고분자 커패시터의 전도성 고분자를 노화시키는 주된 파라피터가 방전 시간이라는 점을 밝혀내어, 이를 커패시터의 수명 평가에 적용하였다.Based on the correlation between the number of times of charge and discharge of the aluminum polymer capacitor and the deterioration of the characteristics, the present invention has developed a new method for evaluating the life of the aluminum polymer capacitor in a short time by adjusting the charging and discharging conditions of the capacitor. In particular, in the present invention, it was found that the main parameter for aging the conductive polymer of the aluminum polymer capacitor is the discharge time, and this was applied to the life evaluation of the capacitor.
도 3에 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법을 흐름도로서 나타내었다.3 is a flowchart illustrating a method of evaluating the life of an aluminum polymer capacitor according to an embodiment of the present invention.
도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 수명 평가 방법은, 먼저 알루미늄 고분자 커패시터를 반복해서 충방전한다(단계 100). 이때 알루미늄 고분자 커패시터에 동일한 정격전압을 인가하고 동일한 저항을 연결하여 충방전을 실행한다.As shown in FIG. 3, in the life evaluation method according to the present invention, first, an aluminum polymer capacitor is repeatedly charged and discharged (step 100). At this time, charge/discharge by applying the same rated voltage to the aluminum polymer capacitor and connecting the same resistance.
충방전 단계(100)에서의 충전 시간 및 방전 시간은 다수의 시험을 통해 얻은 데이터에 근거하여 결정할 수 있으며, 특히, 방전 시간을 변경하면서 얻은 데이터에 근거하여 결정할 수 있다. 즉, 동일한 정격전압을 인가하여 일정한 시간동안 충전하고, 방전 시간을 변경하면서 방전을 실행하여, 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가에 적용할 수 있다. 이는 방전 시간이 짧을수록 커패시터의 특성 저하가 급격히 나타나므로, 단기간에 수명 평가를 완료할 수 있기 때문이다.The charging time and the discharging time in the charging/discharging
또한, 방전 시간을 변경하는 대신에, 방전 저항을 변경하면서 방전을 실행할 수도 있다. 즉, 알루미늄 고분자 커패시터에 동일한 정격전압을 인가하여 일정한 시간동안 충전하고, 방전 시에는 방전 저항을 변경하면서 방전을 실행하여, 수명 평가에 적용할 수 있다.Further, instead of changing the discharging time, discharging may be performed while changing the discharging resistance. That is, the aluminum polymer capacitor is charged with the same rated voltage for a certain period of time, and when discharging, discharging is performed while changing the discharging resistance, which can be applied to life evaluation.
한편, 상기한 충방전은, 온도 등의 외부의 물리적 환경에 의한 고분자 커패시터 구성 재료의 영향을 최소화하고 경제성을 고려하여, 상온에서 실행한다. 이는 적정한 방전 속도가 유지될 경우, 온도에 따른 커패시터의 특성 변화가 크게 나타나지 않으므로, 종래와 같이 고온에서 평가 시험을 실행할 필요가 없기 때문이다.Meanwhile, the above charging and discharging is performed at room temperature in consideration of economical efficiency and minimizing the influence of the material constituting the polymer capacitor due to an external physical environment such as temperature. This is because when the proper discharge rate is maintained, the characteristic change of the capacitor according to the temperature does not appear large, and there is no need to perform an evaluation test at a high temperature as in the prior art.
다음으로, 충방전 후의 알루미늄 고분자 커패시터의 특성 변화를 측정한다(단계 200). 즉, 충방전으로 인해 발생한 알루미늄 고분자 커패시터의 특성에서의 변화값을 측정한다. 측정할 커패시터의 특성은 정전용량, 유전손실, 등가직렬저항 등을 포함한다.Next, the change in characteristics of the aluminum polymer capacitor after charging and discharging is measured (step 200). That is, the change in the characteristics of the aluminum polymer capacitor caused by charging and discharging is measured. The characteristics of the capacitor to be measured include capacitance, dielectric loss, and equivalent series resistance.
다음으로, 상기 특성 변화값이 소정의 임계값에 도달했을 때의 충방전 횟수에 근거하여, 알루미늄 고분자 커패시터의 수명을 평가한다 (단계 300).Next, the life of the aluminum polymer capacitor is evaluated based on the number of times of charging and discharging when the characteristic change value reaches a predetermined threshold (step 300).
알루미늄 고분자 커패시터의 특성은 반복된 충방전으로 인하여 저하된다. 이러한 특성 변화값이 정상 상태의 범위를 벗어나는 임계값에 도달했을 때, 커패시터의 수명이 다한 것으로 판단할 수 있다. 따라서 특성 변화값이 임계값에 도달했을 때의 충방전 횟수 (즉, 충방전이 반복 실행된 전체 시간)에 근거하여 알루미늄 고분자 커패시터의 수명을 평가할 수 있다.The properties of the aluminum polymer capacitor deteriorate due to repeated charging and discharging. When this characteristic change value reaches a threshold value out of the range of the normal state, it can be determined that the lifetime of the capacitor has expired. Therefore, it is possible to evaluate the life of the aluminum polymer capacitor based on the number of times of charging and discharging when the characteristic change value reaches the threshold value (ie, the total time during which charging and discharging has been repeatedly performed).
상기한 본 발명의 실시예에 따른 수명 평가 방법은, 정격전압 25V 이상의 고전압 커패시터에 적용할 때에 더욱 유용하다. 고전압 커패시터의 경우, 종래의 고온부하 수명평가 방법으로는 장시간이 소요되기 때문이다.The life evaluation method according to the embodiment of the present invention described above is more useful when applied to a high voltage capacitor with a rated voltage of 25V or more. This is because, in the case of a high voltage capacitor, it takes a long time with the conventional high-temperature load life evaluation method.
이하에서는, 충방전에 따른 알루미늄 고분자 커패시터의 노화 시험에 대해 설명한다. 충방전 시간을 변경하면서 동일한 정격전압으로 충방전을 실행하고, 커패시터의 특성 변화를 측정하였다.Hereinafter, an aging test of an aluminum polymer capacitor according to charging and discharging will be described. Charging/discharging was performed at the same rated voltage while changing the charging/discharging time, and the change in the characteristics of the capacitor was measured.
알루미늄 고분자 커패시터의 충방전 조건은 '30초 충전/330초 방전'의 1 사이클 조건을 기준으로 하고, '30초 충전/30초 방전' 1 사이클, '10초 충전/10초 방전' 1 사이클, '5초 충전/5초 방전'1 사이클로 구분하여, 커패시터에 충방전 부하를 인가하고 방전 조건을 기준으로 평가하였다.The charging and discharging conditions of the aluminum polymer capacitor are based on the one cycle condition of '30 seconds charge/330 seconds discharge', and '30 seconds charge/30 seconds discharge' 1 cycle, '10 seconds charge/10 seconds discharge' 1 cycle, Divided into 1 cycle of '5 seconds charge / 5 seconds discharge', a charge/discharge load was applied to the capacitor and evaluated based on the discharge condition.
<실험예 1: 제품 63V/68㎌, 시료 각각 20개 평균, 상온에서 1000시간 연속 충방전 실시, 충방전 사용 저항 1㏀><Experimental Example 1: Product 63V/68㎌, average of 20 samples each, continuous charge/discharge for 1000 hours at room temperature, charge/discharge resistance 1㏀>
- 실험예 1-1: 5초 충전, 5초 방전-Experimental Example 1-1: 5 seconds charging, 5 seconds discharge
- 실험예 1-2: 10초 충전, 10초 방전-Experimental Example 1-2: 10 seconds charging, 10 seconds discharge
- 실험예 1-3: 30초 충전, 30초 방전-Experimental Example 1-3: 30 seconds charging, 30 seconds discharge
- 실험예 1-4: 30초 충전, 330초 방전-Experimental Example 1-4: 30 seconds charging, 330 seconds discharge
- 기준: 연속충전-Standard: Continuous charging
구 분
division
상기 표에 나타낸 실험 결과에서 정전용량의 변화에 대해서는 도 4에 그래프로도 나타내었다.In the experimental results shown in the above table, the change in capacitance is also shown as a graph in FIG. 4.
상기한 실험결과에 의하면, 방전 시간이 짧을수록 급격한 정전용량 감소 현상이 발생하고, 이에 따라 유전손실이 증가하고 등가직렬저항이 급격히 증가한다. 이것은 방전 시간에 따라 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 단축이 일어남을 나타내며, 이를 통하여 커패시터의 수명을 예측할 수 있다.According to the above experimental results, as the discharge time decreases, a sudden decrease in capacitance occurs, and accordingly, the dielectric loss increases and the equivalent series resistance increases rapidly. This indicates that the lifespan of the aluminum polymer capacitor is shortened according to the discharge time, and through this, the lifespan of the capacitor can be predicted.
<실험예 2: 제품 63V/68㎌, 시료 각각 20개 평균, 각 온도별로 2000시간 연속 충방전 실시, 충방전 사용 저항 1㏀><Experimental Example 2: Product 63V/68㎌, average of 20 samples each, continuous charge/discharge for 2000 hours at each temperature, charge/discharge resistance 1㏀>
- 실험예 2-1: 125℃, 30초 충전, 30초 방전-Experimental Example 2-1: 125°C, charging for 30 seconds, discharging for 30 seconds
- 실험예 2-2: 125℃, 30초 충전, 330초 방전-Experimental Example 2-2: 125°C, charging for 30 seconds, discharging for 330 seconds
- 실험예 2-3: 60℃/90%RH, 30초 충전, 330초 방전-Experimental Example 2-3: 60°C/90%RH, charging for 30 seconds, discharging for 330 seconds
- 실험예 2-4: 85℃/85%RH, 30초 충전, 330초 방전-Experimental Example 2-4: 85°C/85%RH, charging for 30 seconds, discharging for 330 seconds
- 기준: 125℃, 연속충전-Standard: 125℃, continuous charging
구 분
division
상기 표에 나타낸 실험 결과에서 정전용량의 변화에 대해서는 도 5에 그래프로도 나타내었다.The change in capacitance in the experimental results shown in the above table is also shown as a graph in FIG. 5.
상기 실험 결과에 의하면, 방전 조건이 330초인 경우 내습부하 조건 60℃/90%RH, 85℃/85%RH에 따라 전도성 고분자의 변성이 거의 없었으며, 전극과 전도성 고분자와의 결착 상태에도 별다른 영향이 없으며, 이러한 결과는 125℃ 연속 충전에서도 동일하였다. 이는 적정한 방전 속도가 확보되면, 충방전이 반복되더라도 온도는 알루미늄 고분자 커패시터 수명에 별다른 영향을 주지 않는다는 것을 의미한다. 상온에서 실험한 실험예 1-3 및 1-4와 비교하더라도, 온도에 따른 영향은 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 그러나 방전 시간을 30초로 단축한 경우에는, 충방전이 반복될수록 정전용량이 급격히 감소하였다. According to the above experiment results, when the discharge condition was 330 seconds, there was little modification of the conductive polymer according to the moisture-resistant load conditions of 60°C/90%RH and 85°C/85%RH, and there was a significant effect on the bonding state of the electrode and the conductive polymer. No, these results were the same even at 125°C continuous charging. This means that if an appropriate discharge rate is secured, even if charging and discharging are repeated, the temperature does not significantly affect the life of the aluminum polymer capacitor. Even compared with Experimental Examples 1-3 and 1-4, which were tested at room temperature, it can be seen that there is no significant difference in the effect of temperature. However, when the discharge time was shortened to 30 seconds, the capacitance rapidly decreased as charging and discharging were repeated.
따라서 방전 시간이 알루미늄 고분자 커패시터의 노화 속도에 결정적인 영향을 준다는 사실을 알 수 있으며, 상온에서 커패시터의 수명 평가가 가능하므로, 수명 평가를 위해 고온의 평가 오븐과 같은 설비가 불필요하다.Therefore, it can be seen that the discharge time has a decisive effect on the aging rate of the aluminum polymer capacitor, and since it is possible to evaluate the life of the capacitor at room temperature, equipment such as a high-temperature evaluation oven is unnecessary for the life evaluation.
이상 설명한 본 발명의 수명 평가 방법은, 정격전압 25V 이상의 고전압 알루미늄 고분자 커패시터 분야에 최적으로 적용될 수 있으며, 또한 다른 커패시터나 전자 부품의 제조에 적절히 응용될 수 있을 것이다. The life evaluation method of the present invention described above may be optimally applied to the field of high voltage aluminum polymer capacitors having a rated voltage of 25V or higher, and may also be appropriately applied to the manufacture of other capacitors or electronic components.
본 발명은 상기한 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.Although the present invention has been described with reference to the above-described preferred embodiments and the accompanying drawings, different embodiments may be configured within the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and should be construed as not limited by the specific embodiments described herein.
10 양극 전극
20 음극 전극
30 절연지
40 전도성 고분자
50 리드 단자
60 권취 테이프 10 positive electrode
20 cathode electrode
30 insulating paper
40 conductive polymer
50 lead terminal
60 winding tape
Claims (6)
알루미늄 고분자 커패시터를 반복해서 충방전하는 단계;
상기 충방전 후의 알루미늄 고분자 커패시터의 특성 변화값을 측정하는 단계; 및
상기 특성 변화값이 임계값에 도달했을 때의 충방전 횟수에 근거하여, 상기 알루미늄 고분자 커패시터의 수명을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법.In the life evaluation method of an aluminum polymer capacitor,
Repeatedly charging and discharging the aluminum polymer capacitor;
Measuring a characteristic change value of the aluminum polymer capacitor after charging and discharging; And
And evaluating the life of the aluminum polymer capacitor based on the number of times of charging and discharging when the characteristic change value reaches a threshold value.
상기 충방전하는 단계는
상기 알루미늄 고분자 커패시터에 동일한 정격전압을 인가하여 일정한 시간동안 충전하고, 방전 시간을 변경하면서 방전하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법.The method of claim 1,
The charging and discharging step
A method for evaluating the life of an aluminum polymer capacitor, characterized in that the aluminum polymer capacitor is charged for a certain time by applying the same rated voltage to the aluminum polymer capacitor, and discharged while changing the discharge time.
상기 충방전하는 단계는
상기 알루미늄 고분자 커패시터에 동일한 정격전압을 인가하여 일정한 시간동안 충전하고, 방전 저항을 변경하면서 방전하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법.The method of claim 1,
The charging and discharging step
A method for evaluating the life of an aluminum polymer capacitor, characterized in that the aluminum polymer capacitor is charged for a certain time by applying the same rated voltage to the aluminum polymer capacitor, and discharged while changing a discharge resistance.
상기 충방전하는 단계는, 상온에서 실행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법. The method of claim 1,
The charging and discharging step is a life evaluation method of an aluminum polymer capacitor, characterized in that carried out at room temperature.
상기 알루미늄 고분자 커패시터의 특성은, 정전용량, 유전손실, 등가직렬저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법. The method of claim 1,
The characteristics of the aluminum polymer capacitor, the life evaluation method of the aluminum polymer capacitor, characterized in that it includes capacitance, dielectric loss, and equivalent series resistance.
상기 알루미늄 고분자 커패시터는 정격전압 25V 이상의 고전압 커패시터인 것을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 커패시터의 수명 평가 방법.The method of claim 1,
The method of evaluating the life of the aluminum polymer capacitor, characterized in that the aluminum polymer capacitor is a high voltage capacitor with a rated voltage of 25V or more.
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