AT202665B - Elektrolytkondensator - Google Patents

Description

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  Elektrolytkondensator   Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolytkondensator, der eine Anode, auf der durch elektrolytische Oxydation eine dielektrische Oxydschicht gebildet ist, einen Elektrolyten und eine Kathode enthält. 



  Zwischen der Kathode und dem Elektrolyten tritt im Betrieb eine Übergangsimpedanz auf, welche die Qualität des Kondensators nachteilig beeinflusst, wenn der Übergangswiderstand hoch und die Übergangskapazität niedrig ist. Dies ergibt einen hohen Reihenwiderstand, sowie eine Abnahme der Kapazität des Kondensators und eine beträchtliche Frequenzabhängigkeit. 



  Diese Erscheinung tritt insbesondere bei Elektrolytkondensatoren kleiner Abmessungen auf, wie sie mit einer Anode aus Tantal oder Niobium hergestellt werden. Bei diesen Bauarten, bei denen die Anoden- ) fläche zur Erzielung einer hohen Kapazität vielfach durch besondere Massnahmen bei der Herstellung vergrössert wird, hat die Kathode, welche als Behälter für den Elektrolyter ausgebildet sein kann, eine verhältnismässig kleine Oberfläche, was das Auftreten einer störenden Kathodenimpedanz bewirkt. 



  Es wurde bereits auf verschiedene Weise versucht, diesen Nachteil zu vermeiden. So ist es bereits bekannt, dass eine Verbesserung dadurch erzielt werden kann, dass die Oberfläche der Kathode durch Ätzen vergrössert wird. Ät en von Materialien, die bei Elektrolytkondensatoren mit einer Anode aus Tantal oder Niobium für die Kathode in Betracht kommen, wie Silber oder Nickel, ergibt aber im allgemeinen keine hinreichende Oberflächenvergrösserung. Weiterhin wurde versucht, durch Bedecken der Kathodenoberfläche mit nicht-metallischen Stoffen, wie Kohlenstoff und Silicium, das Auftreten einer störenden Kathodenimpedanz zu vermeiden. Hiemit wurden aber keine guten Ergebnisse erzielt. Schliesslich wurde noch vorgeschlagen, die Kathode mit Lackschichten zu bedecken, die feinverteilte, leitfähige Stoffe, wie Metalle, Oxyde oder Sulphide, enthalten.

   Solche Lackschichten haben aber einen verhältnismässig hohen Widerstand und verursachen einen hohen Reihenwiderstand des Kondensators. 



  Nach der Erfindung wird das Auftreten einel störenden Kathodenimpedanz bei einem Elektrolytkondensator, der eine Anode aus Tantal oder Niobium, die mit einer dielektrischen Schicht versehen ist, einen Elektrolyten und eine Kathode enthält, dadurch vermieden, dass die Kathodenoberfläche mit einer schwammartigen Schicht eines der Platinmetalle, insbesondere einer Schicht Platinschwarz, versehen ist. 



  Solche schwammartigen Schichten haben den Vorteil, dass sie einen niedrigen elektrischen Widerstand haben ; es wird somit, ohne dass der Reihenwiderstand des Kondensators erhöht wird, eine grosse wirksame Kathodenoberfläche erzielt, z. B. eine etwa lOOfache Vergrösserung. Infolge dieser Schicht wird eine beträchtliche Herabsetzung der Kathodenimpedanz erreicht. 



  Die Schicht kann in bekannter Weise aus einer Lösung einer Verbindung eines der Platinmetalle, gegebenenfalls unter Erhitzung, oder, auf elektrolytischem Wege, aufgetragen werden. 



  Ein Elektrolytkondensator weist z. Beine Kathode in Form einer Silberbüchse mit einem inneren Durchmesser von 3,5 mm, gefüllt mit einem 24 N-Phosphorsäure-Elektrolyten und eine in der Büchse zentriert angebrachte Anode auf, welche aus einem gesinterten Tantalkörper mit einem Durchmesser von 1, 5 mm und. einer Länge von 5 mm besteht. Diese Anode ist durch Formieren in einem 24 N-Phosphorsäure-Elektrolyten bei einer Spannung bis 8 Volt mit einer dielektrischen Oxydhaut versehen. 



  Die Innenseite der silbernen Kathodenbüchse kann dadurch mit einer Schicht Platinschwarz versehen werden, dass die Büchse mit einer wässerigen Lösung von H PtCl gefüllt und das Ganze auf 500 C erhitzt   

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 wird. Bei dieser Bearbeitung geht etwas Silber derKathodenoberfläche in Lösung und es wird Platinschwarz niedergeschlagen. Besonders geeignet ist z. B. eine Lösung von 33 g    HPtCl.6H 0   pro Liter, der 2 g Bleiacetat zugesetzt wurde. 



   Eine schwammartige Paladiumschicht kann bei Zimmertemperatur aus einer 3%   PdCl-Lösung inWas-   ser niedergeschlagen werden und eine Rhodiumschicht kann auf elektrolytischem Wege aus einer 4%    RhCl3-Lösung   in Wasser bei einer Stromdichte von 30 mA/cm2 während 10 Minuten erzielt werden. 



   In nachstehender Tabelle sind die Kapazität und der Reihenwiderstand bei Frequenzen von 50 und 5000 Hz verzeichnet, welche mit einem Kondensator der obenerwähnten Bauart erreicht werden, dessen Kathode unbearbeitet ist und mit Kondensatoren, deren Kathoden auf die angegebene Weise mit einer Platinschwarzschicht nach der Erfindung mit einer Stärke in der Grössenordnung von 1 Mikron versehen ist. 



  Ferner sind darin der Reihenwiderstand und die Kapazität von Kondensatoren angegeben, deren Kathode mit Palladium bzw. Rhodium bedeckt ist, gemessen bei 50 Hz. 
 EMI2.1 
 
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<tb> 



  Kathodenbehandlung <SEP> C50 <SEP> in <SEP>  F <SEP> R50 <SEP> in <SEP> # <SEP> C5000 <SEP> in <SEP>  F <SEP> R5000 <SEP> in <SEP> #
<tb> - <SEP> 18 <SEP> 30 <SEP> 9. <SEP> 5 <SEP> 2. <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Platin <SEP> 24 <SEP> 5. <SEP> 5 <SEP> 18 <SEP> 2
<tb> Palladium <SEP> 23 <SEP> 6
<tb> Rhodium <SEP> 24 <SEP> 7
<tb> 
 
Aus der Tabelle ergibt sich, dass durch die Erfindung nicht nur. eine beträchtliche Verbesserung der
Kapazität und des Reihenwiderstandes erreicht wird, sondern dass diese auch weniger abhängig von der
Frequenz geworden sind. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Elektrolytkondensator, der eine mit einer dielektrischen Oxydhaut versehene Anode aus Tantal oder Niobium, einen Elektrolyten und eine Kathode enthält, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Ka-   tl1odellobertlache   eine schwammartige Schicht eines der Platinmetalle befindet.

Claims (1)

1. 2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Platinschwarz besteht und eine Stärke in der Grössenordnung von 1 Mikron aufweist.