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Elektrolyt-Kondensator für höhere Spannungen.
Bisher sind Elektrolytkondensatoren lediglich für Betriebsspannungen bis 500 Volt ausgeführt worden, da Kondensatoren für höhere Spannungen hinsichtlich der Sicherheit, des Raumbedarfs und Preises keine zufriedenstellenden Ergebnisse zeigen.
Bekanntlich stellt beim Elektrolytkondensator die Oxydschicht an der positiven Elektrode die Isolation zwischen den beiden Belägen dar, die teils durch eine Vor-und teils durch eine Nachformierung für die entsprechende Betriebsspannung erzeugt wird. Es hat sich gezeigt, dass der Elektrolytkondensator um so wirtschaftlicher wird, je geringer die Betriebsspannung wird bei prozentualer gleicher Erhöhung der Kapazität. Die bis heute erreichte, durch die Durchschlagsfestigkeit der Oxydschicht bedingte Höchstgrenze der Betriebsspannung beträgt zirka 500 Volt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass für den Prozess, der zur Erzeugung der Oxydschicht erforderlich ist, fast doppelt soviel Elektrolyt erforderlich ist wie für einen Kondensator gleicher Kapazität, aber für eine Betriebsspannung von nur 400 Volt.
Entsprechend steigt auch die für diesen Prozess erforderliche Zeit und der Stromverbrauch.
Diese Betrachtungen zeigen an sich, dass man durch eine Serienschaltung viel günstigere Ergebnisse erzielen kann.
Eine bekannte Möglichkeit, zwei Kondensatorwickel in Serie zu schalten und in einem Becher zu vereinigen, fordert bei der praktischen Ausführung ganz besonders viel Raum, da nicht nur die beiden Wickel, sondern auch die beiden Elektrolyte, welche die einzelnen Wickel umgeben, vollkommen voneinandergetrennt sein müssen. Es kommt hinzu, dass bei der Verwendung eines Metallbechers der eine Wickel gegen den Becher nochmals eine weitere Isolierung erfordert.
Diese Nachteile können dadurch behoben werden, dass je zwei benachbarte Wickel eine gemeinsame durchlaufende Elektrode besitzen und po als Ganzes einen Doppel-oder Serienwickel bilden. Dabei wird eine Elektrode eines Wickels verlängert ausgeführt und die Teile der Elektroden zwischen zwei benachbarten Wickeln eingewickelt. Die eine Hälfte der gemeinsamen Elektrode wird mit einer Oxydschicht versehen, während die andere Hälfte die blanke Folie bildet. Erfindungsgemäss ist an der Übergangsstelle der Aussenelektroden eine Isolierschicht aus einem im Elektrolyten unlöslichen Material über
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einander zu isolieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung für einen Doppelwickel dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung die Anordnung der gemeinsamen durchlaufenden Elektrode zwischen den Aussenelektroden, Fig. 2 die Anordnung der Isolierschicht an der Übergangsstelle derAussenelektroden, Fig. 3 veranschaulicht in Ansicht den fertigen Doppelwickel. Der Wickel 1 besteht aus einer Elektrode 2 und einer Elektrode 3, die vorzugsweise doppelt so lang ist wie die Elektrode 2. Der verlängerte Teil der Elektrode 3 ist mit der Elektrode 4 des Wickels 5 zusammengewickelt. Dieser Doppelwiekel besteht also aus drei Elektroden, deren eine, u. zw. die mittlere, vollkommen durchlaufend mit den Einzelwickeln 1 und 5 gewickelt ist. Der eine Teil der verlängerten Elektrode 3 ist oxydiert, während der andere Teil die blanke Folie bildet.
Die durchlaufende Elektrode ist lediglich in den Wickel eingelegt und besitzt keine Verbindungen nach aussen. Dem oxydierten Teil der verlängerten Folie 3 ist eine blanke Folie gegenübergestellt, während dem blanken Teil der verlängerten Folie eine oxydierte Folie gegen- übersteht. Die verlängerte Elektrode kann natürlich auch aus zwei Teilen einer oxydierten und einer
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blanken Folie bestehen, die miteinander z. B. durch Vernietung verbunden sind und in der gleichen Weisezwischen den Aussenfolien eingelegt ist wie die beschriebene verlängerte Elektrode.,.
An der Übergangsstelle der Aussenelektroden wird an Stelle des Elektrolytträgers eine im Elektrolyt unlösliche Isolierschicht 6, beispielsweise aus Cellophan, Zelluloid od. dgl., über eine oder mehrere Windungen miteingewiekelt, während sich an dieser Zwischenschicht die Elektrolytträger 7 anschliessen.
Die isolierende Zwischenschicht, welche die Aussenfolien und insbesondere die beiden Elektrolyte voneinandertrennen soll, überragt in ihrer Breite sowohl die Folien als auch die Elektrolytträger.
Dieser so gebildete Doppelwickel kann zur vollständigen Isolierung gegen die beiden Elektrolyte und überhaupt zum Abschluss nach aussen beispielsweise durch Eintauchen in eine Isoliermasse, wie Wachs, mit einem Überzug versehen werden. Aus diesem Überzug ragen dann lediglich die beiden Elektrodenfahnen hervor, so dass der Doppel- oder Serienwickel gegen Austrocknen und gegen einen
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benachbarte Wickel eine gemeinsame durchlaufende Elektrode besitzen, während nur die Aussenelektroden von geringerer Länge sind und an sie die Elektrodenfahnen angeschlossen sind.
Durch die hier gegebene Lösung der Serienschaltung ist es möglich, Ele1.'irolytkondensatoren für Spannungen über 500 Volt wirtschaftlich herzustellen, ohne die einzelnen Wickel übermässig zu beanspruchen, während der Prozess zur Erzeugung der Oxydschicht wesentlich vereinfacht wird.
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Electrolytic capacitor for higher voltages.
So far, electrolytic capacitors have only been designed for operating voltages of up to 500 volts, since capacitors for higher voltages do not show satisfactory results in terms of safety, space requirements and price.
As is known, in the case of the electrolytic capacitor, the oxide layer on the positive electrode represents the insulation between the two coatings, which is produced partly by pre-forming and partly by post-forming for the corresponding operating voltage. It has been shown that the electrolytic capacitor becomes all the more economical, the lower the operating voltage with the same percentage increase in capacitance. The maximum operating voltage limit achieved to date, due to the dielectric strength of the oxide layer, is around 500 volts. It has been shown, however, that the process required to produce the oxide layer requires almost twice as much electrolyte as a capacitor of the same capacity, but for an operating voltage of only 400 volts.
The time required for this process and the power consumption increase accordingly.
These considerations show that one can achieve much more favorable results with a series connection.
A well-known possibility of connecting two capacitor coils in series and uniting them in a cup requires a particularly large amount of space in the practical implementation, since not only the two coils, but also the two electrolytes that surround the individual coils must be completely separated from each other . In addition, when a metal cup is used, the one wrap against the cup requires further insulation.
These disadvantages can be eliminated in that two adjacent coils each have a common continuous electrode and po as a whole form a double or series coil. One electrode of a coil is extended and the parts of the electrodes are wrapped between two adjacent coils. One half of the common electrode is provided with an oxide layer, while the other half forms the bare foil. According to the invention, an insulating layer made of a material insoluble in the electrolyte is over the transition point of the external electrodes
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isolate each other.
An embodiment of the invention is shown in the drawing for a double winding.
1 shows the arrangement of the common continuous electrode between the outer electrodes in a schematic representation, FIG. 2 shows the arrangement of the insulating layer at the transition point of the outer electrodes, FIG. 3 shows the finished double winding. The coil 1 consists of an electrode 2 and an electrode 3, which is preferably twice as long as the electrode 2. The extended part of the electrode 3 is wound together with the electrode 4 of the coil 5. This Doppelwiekel thus consists of three electrodes, one of which, u. between the middle, completely continuous with the individual winding 1 and 5 is wound. One part of the extended electrode 3 is oxidized, while the other part forms the bare foil.
The continuous electrode is only inserted into the coil and has no connections to the outside. The oxidized part of the lengthened foil 3 is opposed to a bare foil, while the bare part of the lengthened foil is opposed to an oxidized foil. The extended electrode can of course also consist of two parts, one oxidized and one
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consist of bare film, which z. B. are connected by riveting and is inserted between the outer foils in the same way as the elongated electrode described.
At the transition point of the outer electrodes, instead of the electrolyte carrier, an insulating layer 6, for example made of cellophane, celluloid or the like, which is insoluble in the electrolyte, is wrinkled over one or more turns, while the electrolyte carrier 7 adjoins this intermediate layer.
The insulating intermediate layer, which is intended to separate the outer foils and in particular the two electrolytes from one another, protrudes beyond both the foils and the electrolyte carriers in terms of its width.
This double winding formed in this way can be provided with a coating for complete insulation from the two electrolytes and generally to close it off from the outside, for example by immersion in an insulating compound such as wax. Only the two electrode tabs then protrude from this coating, so that the double or series winding against drying out and against one
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Adjacent coils have a common continuous electrode, while only the outer electrodes are shorter and the electrode tabs are connected to them.
The solution of the series connection given here makes it possible to economically manufacture electrolyte capacitors for voltages above 500 volts without placing excessive stress on the individual windings, while the process for generating the oxide layer is significantly simplified.