Способ изготовления твердотельных ионисторов

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при производстве ионисторов-конденсаторов сверхвысокой емкости с двойным электрическим слоем. Цель изобретения - повышение надежности ионисторов. Согласно предложенному способу отборка по минимуму дисперсии тока утечки производится среди секций, подвергавшихся тренировке в одной кассете, т.е. тренировавшихся практически в одинаковых условиях. Перед этапами отборки секций и последующей сборки в пакет секции разряжаются. Поэтому существенным является обеспечение идентичности их исходных состояний. Переход от произвольного комплектования ионистора секциями непосредственно после их изготовления к созданию ионистора в соответствии с предлагаемым способом позволяет увеличить выработку ионисторов в среднем в три раза. 2 табл.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве ионисторов конденсаторов сверхвысокой емкости с двойным электрическим слоем. Цель изобретения повышение надежности ионисторов. Так как отдельные секции ионистора обладают низким рабочим напряжением, то в целях его повышения они соединяются в пакеты последовательно друг с другом. В соответствии с основным своим применением (в качестве резервных источников тока для питания памяти ЭВМ) ионисторы длительно выдерживаются под постоянным напряжением. При наличии разброса в токах утечки отдельных секций происходит перераспределение напряжения между секциями, повышение напряжения на секциях с наименьшими токами утечки, превышение напряжения разложения электролита и выход из строя таких секций, а с ними и всего ионистора. Отборка секций по минимуму дисперсии тока утечки преследует цель обеспечить минимум перераспределения напряжения при зарядке и разрядке секций в последовательном соединении (в едином пакете). Существенное отличие применяющегося подхода заключается в том, что отборка по минимуму дисперсии тока утечки производится среди секций, подвергавшихся тренировке в одной кассете, т. е. тренировавшихся в сугубо одинаковых условиях. Так как перед этапами отборки секций и последующей сборки в пакет секции разряжаются, то существенной является идентичность исходных состояний. Как показывают результаты проведенных испытаний, секции с одинаковыми токами утечки, но из разных кассет, т. е. различающиеся по величине прошедшего через них при тренировке заряда и динамике силы тока, при объединении в один ионистор обеспечивают много худшую надежность, чем ионистор, изготовленный в соответствии с предлагаемым способом. П р и м е р. Изготовляют секции ионистора на основе медьсодержащего твердого электролита Cu₄RbCl₃I₂. Для изготовления ионистора из 30 секций в кассету для термоэлектротренировки помещают 40 секций емкостью 1,5 Ф и рабочим напряжением 0,5 В. Секции заряжаются от источника постоянного тока в параллельном соединении через ограничительные сопротивления 51 Ом при 125^оС. Выдерживают в описанных условиях в течение 120 ч, после чего оценивается ток утечки по спаду напряжения на секциях за фиксированный промежуток времени 16,5 ч. Результаты измерения токов утечки секций ионисторов представлены в табл.1. Механизм выборки секций по токам утечки, представленных в табл.1, иллюстрируется табл. 2. Средние значения тока утечки и дисперсия тока утечки, приведенные в таблице, относятся к выборкам из 30 секций и проставлены они против последней секции, входящей в выборку. Токи утечки секций располагаются последовательно в возрастающем (или убывающем) порядке. Если требуется отобрать секции с наименьшим разбросом величины токов утечки, то находят разности (Δ i_i i₁ i_n; Δi₂ i₂ i_n+1 и так вплоть до Δi_к i_к i_N (где N число секций в выборке, равное n + K). Затем выбирается Δi_m(m≅ K), наименьшее из всех Δi, и отбирается пакет, включающий в себя секции с номерами от m до (m + n 1). В настоящее время отбраковка по минимуму дисперсии в соответствии с аналогичным алгоритмом осуществляется по общеизвестным программам с помощью ЭВМ. Построение гистограмм токов утечки для испытуемых выборок показывает, что распределение токов утечки для секций несильно отличается от нормального (гауссовского). Вероятность предлагаемого в виде возражения распределения в нашем случае пренебрежимо мала. Для полного исключения такого маловероятного события вводится величина критического тока утечки, которую не должен превышать ток утечки ни одного ионистора в отобранном пакете. Из таблицы видно, что минимуму дисперсий 0,038 отвечают секции в позициях 9-38 табл.2, т.е. секции с токами утечки в интервале 0,57-1,30 мА. Секции с токами утечки, большими 1,30 мА и меньшими 0,57 мА, отбраковываются. Переход от произвольного комплектования ионистора секциями непосредственно после их изготовления к созданию ионистора в соответствии с предлагаемым способом позволяет увеличить наработку ионисторов в среднем в 3 раза (до 1000 ч).

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ИОНИСТОРОВ, включающий изготовление секций и формирование пакета путем последовательного соединения секций, и электротермотренировку при максимальной рабочей температуре и номинальном напряжении, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности ионисторов, электротермотренировку проводят до операции формирования пакета, а после электротермотренировки измеряют токи утечки секций и осуществляют отбор секций для формирования пакета по минимуму дисперсии тока утечки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2