AT249194B - Verfahren zur Herstellung sehr dünner elektrisch hochisolierender Schichten auf Lackunterlagen, insbesondere für Kondensatoren hoher Raumkapazität - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Verfahren zur Herstellung sehr dünner elektrisch hochisolierender Schichten auf Lackunterlagen, insbesondere für Kondensatoren hoher
Raumkapazität 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 



   Soll ein kleiner Verlustfaktor erreicht werden, was für technische Kondensatoren natürlich stets zu fordern ist, so muss weiterhin der spezifische Widerstand der ionenleitenden Schicht der Bedingung genügen 
 EMI2.3 
 
 EMI2.4 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Die Anwendung der dünnen hochisolierenden Schichten nach der Erfindung hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen in Kombination mit einem Verfahren zur Herstellung elektrischer Kondensatoren, wo- bei auf ein Trägerband Lackschichten aufgetragen werden, auf die Metallschichten, insbesondere aus
Aluminium, aufgedampft werden und die so gebildeten aus Lackschichten und metallischen Belegungen bestehenden, Bänder von der   Trägerfolie   abgezogen und zu Kondensatoren verwickelt werden. Bildet man die Lackschichten aus ionenleitendem Lack und mindestens die Belegungen einer Polarität aus einem Ven- tilmetall, so können durch Anlegen einer Gleichspannung diese Belegungen formiert werden und so die
Spannungsfestigkeit erheblich erhöht werden. 



   Falls die ionenleitenden Schichten einem nur aus diesen Stoffen zusammen mit aufgedampften Ven- tilmetallschichten und gegebenenfalls andern Metallschichten hergestellten Kondensatorband keine aus- reichende mechanische Festigkeit geben, so können zuästzlich zu den ionenleitenden Schichten eine oder mehrere Lackschichten aus einem Stoff hoher mechanischer Festigkeit, vorzugsweise einem Zelluloselack, z. B. Acetylzellulose, hergestellt werden. 



   Die Kontaktierung der Belegungen des Kondensators erfolgt durch Aufspritzen von Stirnkontaktschich- ten. Als besonders geeigpet haben sich für die Kontaktierung   von Aluminiumbelägen   Zinkstirnkontakt- schichten erwiesen. Um zu verhindern, dass durch den Kontakt zwischen den Stirnkontaktschichten und den ionenleitenden Schichten Nebenschlüsse entstehen, kann es insbesondere bei Verwendung von Stoffen sehr hoher Ionenleitfähigkeit zweckmässig sein, auch für die Herstellung der Stirnkontaktschichten ein
Ventilmetall zu verwenden. Beispielsweise hat sich eine Stirnkontaktschicht aus Aluminium für die Kon- taktierung von Aluminiumbelegungen als geeignet herausgestellt. 



   An Hand der Zeichnungen werden einige besondere vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungs- gemässen Verfahrens erläutert. 



   In Fig. l ist auf einem Trägerband 1 eine erste Lackschicht 2, darauf eine ventilmetallschicht 3 aufgebracht, vorzugsweise aufgedampft, und hierüber eine zweite Lackschicht 4 ange- ordnet. Vorzugsweise bestehen die Lackschichten 2 und 4 beide aus einem ionenleitenden Stoff. Durch Ablösen der Lackschichten 2 und 4 mit dem eingeschlossenen Metallbelag 3 von der Trägerfolie 1 kann unter Verwendung einer weiteren gleichartig aufgebauten Mehrschichtfolie, bestehend aus den Lackschichten 6 und 7 und dem dazwischen eingebetteten Metallbelag 8, wie in Fig. 2 dargestellt, ein ein Kondensator hergestellt werden und durch anodische Oxydation auf den Ventilmetallschichten 3 und 8 Oxydschichten 5,   5'und   9, 9'gebildet werden.

   Man erhält hiedurch einen bipolaren   Konden-   sator, der auf Grund der ausserordentlich geringen Stärke der als Dielektrikum dienenden   Oxydschicht-   ten 5, 5'und 9,   9'und   der ebenfalls verhältnismässig sehr dünnen Elektrolytschichten 2,4, 6,7 eine sehr hohe Raumkapazität besitzt. 



   Während bei dem in Fig. 2 dargestellten Kondensator durch entsprechende Formierung sowohl der Metallbelag 3 als auch der Metallbelag 8 mit Oxydschichten bedeckt sind und hiedurch ein   bipolair   Kondensator erzeugt ist, wird in Fig. 3 ein sonst gleichartig aufgebauter Kondensator dargestellt, bei dem jedoch lediglich auf der Metallschicht 8 Oxydschichten 9 und   92 erzeugt   sind, so dass ein unipolarer Kondensator entsteht. Die Metallschicht 3 kann hiebei auch aus einem Nichtventilmetall bestehen. 



   In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines bipolaren Kondensators dargestellt. Das dort gezeigte Kondensatorband besteht aus einer ersten Lackschicht 10 aus einem Stoff hoher mechanischer Festigkeit, z. B. aus Acetylzellulose. Die Metallschichten 11 und 14 bestehen aus Ventilmetall und die Lackschicht 13 besteht aus einem Stoff hoher Ionenleitfähigkeit. Durch anodische Oxydation sind auf den Ventilmetallschichten 11 und 14 Oxydschichten 12 und 15 gebildet. Ein besonderer Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, dass die Stärke der ionenleitenden Lackschicht 13 besonders dünn gemacht werden kann, da die Lackschicht 10 eine ausreichende mechanische Festigkeit gewährleistet. 



  Durch diese geringe Stärke der ionenleitenden Schicht 13 lässt sich ein besonders geringer Verlustwinkel erreichen. 



   In Fig. 5 ist ein Kondensatorband dargestellt, das sich von dem in Fig. 4 dargestellten nur dadurch unterscheidet, dass nur auf der Metallschicht 11 eine Oxydschicht 12 erzeugt worden ist, wodurch ein unipolarer Kondensator hergestellt wird. An Stelle der Lackschichten 10 in Fig. 4 und 5 kann auch eine ionenleitende Substanz verwendet werden. Bei der anodischen Oxydation werden dann auf beiden Seiten   der Metallbeläge   11 und 14 Oxydschichten gebildet und   die Volumenkapazität   erhöht sich auf das Doppelte. 
 EMI3.1 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 stand, der kleiner ist als   zu   Ohm. cm, durch Aufdampfen oder Vernetzern aus der Dampfphase in Va- 
 EMI4.2 
 gebildetionenleitenden Schicht eine Oxydschicht gebildet wird. 



   2. Verfahren   nachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dassaufdieionenleitendedünne   Schicht eine zweite Ventilmetallschicht aufgebracht wird. 



   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch   gekennzeichnet,   dass zwischen der zweitenVentilmetallschicht und der ionenleitenden dünnen Schicht durch anodische Oxydation eine Oxydschicht gebildet wird. 



   4. Verfahren   nach einem der Ansprüche l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Her-   stellung polarisierter Kondensatoren die Belegungen der andern Polarität aus einem   Nichurentilmetall   hergestellt werden. 



   5.   Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche Ibis 4, dadurch gekennzeichnet,   dass als Ventilmetall an sich bekanntes Aluminium verwendet wird. 



   6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ionenleitende Schicht durch Vernetzung von Silikonöl aus der Dampfphase gebildet wird.

Claims (1)

1. 7. Vertahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung durch Beschuss mit Elektronenstrahlen vorgenommen wird. <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 dass die ionenleitende Schicht durch Aufdampfen von Siliziumoxyd gebildet wird.

   9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische Widerstand p des Lackes hoher Ionenleitfähigkeit sehr klein ist gegenüber dem reziproken Produkt, das gebildet ist aus der Dielektrizitätskonstanten e des Lackes und den Droportionalitäts- faktoren w (obere Grenzfrequenz des Betriebsbereiches) und EO (Dielektrizitätskonstante des Vakuums) EMI5.2 10.

   Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der spezifische Widerstand p des Lackes boher onenleitfähigkeit sehr klein ist gegenüber dem Quotienten, der gebildet ist aus der Dicke dx der Oxydschicht und dem Produkt aus der Dicke dE der ions. ! - leitenden Schicht, der Dielektrizitätskonstanten e. der Oxydschicht und den Proportionalitätsfaktoren w (obere Grenzfrequenz des Betriebsbereiches) und EO (Dielektrizitätskonstante des Vakuums) EMI5.3 11.

   Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als ionenleitende Schicht ein aus einem synthetischen Harz bestehender Lack verwendet wird, der als EMI5.4 enthält.12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche l bis 11, dadurch gekennzeichnet, das als ionenleitende Schicht Gelatine verwendet wird, die mit einem Elektrolyten versetzt ist.

   13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, bei dem zur Herstellung eines Kondensators hoher Raumkapazität auf eine Trägerfolie eire erste Lackschicht aufgebracht wird, hierauf eine Metallschicht aufgebracht, vorzugsweise aufgedampft wird und über dieser Metallschicht gegebenenfalls weitere Lack- und Metallschichten aufgebracht werden und die Trägerfolie vorzugsweise abg < *lost wird, und aus dem aus Metall- und Lackschichten bestehenden Band, gegebenenfalls zusammen mit weiteren Bändern, ein Kondensator, vorzugsweise Wickelkondensator hergestellt wird, wobei die Belegungen stirnseitig durch Ausfpritzen von Kontaktschichten kontaktiert werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

   dass zur Herstellung eines elektrolytischen Kondensators in an sich bekannter Weise mindestens alle Belegungen einer Polarität aus Ventilmetall hergestellt werden und mindestens ein Teil der Lackschichten aus einem Stoff mit hoher Ionenleitfähigkeit hergestellt wird und dass auf den Ventilmetallschichten in an sich bekannter Weise durch anodische Oxydation Oxydschichten erzeugt werden.

   14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkontaktierung in an sich bekannter Weise durch Aufspritzen eines Ventilmetall, vorzugsweise Aluminium, vorgenommen wird.

   15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Lackschichten aus einem Stoff bestehen, dei eine hohe mechanische Festigkeit besitzt, vorzugsweise aus einem Zellubselack, z. B. der an sicn bekannten Acetylcellulose.

   16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, bei dem auf eine Trägerfolie eine erste Lackschicht aufgetragen wird, hierauf vorzugsweise unter Freilassung eines Randstreifens sin Belag aus einem Ventilmetall aufgebracht wird, hierüber eine weitere Lackschicht aufgebracht wird und dar- über, vorzugsweise unter Freilassung eines Randstreifens und versetzt gegenüber dem ersten Metallbelag, ein zweiter Metallbelag, gegebenenfalls auch aus einem Ventilmetall, als Gegenbelegung aufgebracht wird, und aus einem solchen Band, vorzugsweise nach Abziehen von der Trägerfolie und gegebenenfalls mit weiteren Bändern, ein Kondensator hergestellt wird, wobei die weiteren Schritte des Stirnkontaktierens, Formierens usw.

   durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lackschicht aus einem Lack mit hoher Ionenleitfähigkeit aufgebracht wird.

   17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung eines Kondensators aus einem oder mehreren Bändern durch Aufeinanderschichten, insbesondere Aufeinanderwickeln, zwischen den einzelnen Lagen gutionenleitende klebende Substanzen, z. B. mit Stoffen hoher Ionenleitfähigkeit versetzte synthetische Harze, eingebracht werden, die an diesen Stellen den Widerstand vermindern.

   18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, <Desc/Clms Page number 6> dass die einzelnen Schichten derart angeordnet und gepolt werden, dass die Grenzflächen aufeinanderliegender Bänder oder Wickellagen im feldfreien Raum liegen und dort kein Ionenfluss stattfindet.