CH295223A - Elektrolytischer Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung. - Google Patents

Description

  Elektrolytischer Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung.    Es sind elektrolytische Kondensatoren be  kanntgeworden, die als Abstandhalter und       Elektrolytträger    zwischen den beiden Elek  troden, nämlich der Anode und Kathode, Um  setzungsprodukte der Elektroden enthalten,  bei Aluminiumelektroden     meistens        Aliuni-          niumoxyd.    Im wesentlichen ist bei diesen be  kannten Kondensatoren nur die Anode stark  oxydiert und mit zwei verschiedenartigen       Oxydschichten    versehen.

   Die eine als Sperr  schicht wirkende     Oxydschicht    dient hierbei  als     Dielektrikiun,    während die andere, zu  oberst liegende     Oxydschicht    für den elektri  schen Strom in beiden Richtungen keine  Sperrwirkung zeigt und als     Abstandshalter     und     Elektrolytträger    dient. Die Eigenschaf  ten dieser     Oxydschichten    werden bekanntlich  durch entsprechende     Formierungselektrolyte     erzeugt. Es ist aber auch schon vorgeschlagen,  nicht nur die Anode, sondern die     Anode    und  die Kathode mit mindestens einer isolierenden       Oxydschicht    zu versehen.

   Bei der     kathodi-          schen    Belegung handelt es sich bei gepolten       Elektrolytkondensatoren    immer nur um eine  in beiden Stromrichtungen keine Sperrwir  kung zeigende     Oxydschicht.    Die sogenannten       ungepolten        Elektrolytkondensatoren    tragen  auch auf der Kathode eine als Sperrschicht  wirkende     Oxydschicht.    Die eben beschrie  benen bekannten elektrolytischen     Ko4densa-          toren    haben gegenüber den normalen elektro  lytischen Kondensatoren, die einen zusätz  lichen Abstandhalter aus saugfähigem Stoff         zwischen    den Elektroden besitzen und.

   die  schon eine verhältnismässig     grosse    Kapazität  im kleinen Raum unterzubringen gestatten,  den Vorteil einer weit besseren Raumausnut  zung.  



  Der     vorliegenden.    Erfindung liegt nun die  Aufgabe zugrunde, die     Raumkapazität    sol  cher     Kondensatoren,    deren     anodische    Bele  gung in bekannter Weise mit zwei verschie  denartigen Isolierschichten, insbesondere be  stehend aus einem     Umwandlungsprodukt    des       Elektrodenmaterials,    überzogen ist.

   und     deren.     eine als Sperrschicht wirkende Isolierschicht  als     Dielektrikum    und deren andere, zuoberst  liegende Isolierschicht als     Abstandshalter    und       Elektrolytträger    dient, noch weiter zu stei  gern, indem die     kathodische        Belegung    mit der  zuoberst liegenden Isolierschicht festhaftend  verbunden ist.

   Bei Kondensatoren mit Alumi  niumelektroden     wird    sich zwischen den Me  tallbelegungen im wesentlichen eine     Alumi-          niumoxydschicht    befinden, die mit irgend  einem an sich bekannten Betriebselektrolyten  imprägniert wird.     Vorteilhaft    ist es, die Oxyd  schicht nach ausreichender Trocknung mit  einer     höchstens    1 oder 5     Tausendstel-Millimeter     dicken leitenden Schicht zum Beispiel durch  Bedampfen zu versehen. Die Herstellung der  zweiten, als     Dielektrikum    dienenden Oxyd  schicht kann nach Fertigstellung des Konden  sators durch Formieren erfolgen.

   Anstatt des       Aufdampfens,    können die Beläge auf die     oxy-          dierte    Folie auch durch Aufbrennen nach      dem     Dekorverfahren    sowie allen andern in der  Technik     bekannten;    Verfahren, wie Spritzen,       Kaschieren:    oder dergleichen, aufgebracht wer  den.

   Statt     Aluminium    können auch andere       Ventilmetalle,        beispielsweise    Titan,     'Tantal,          1'Vlagnesilun    oder dergleichen, verwendet wer  den;

   es ist auch möglich, die     oxydierte        an-          odische        Elektrode,    welche im wesentlichen       meistens        als        dünne    Folie von zum Beispiel  nicht unter 20     Tausendstel-hIillimeter    vor  liegt,     mit    einem     Nichtventilmetall,    insbeson  dere durch     Bedampfung    zu überziehen, je  nachdem, ob er Kondensator als sogenannter       ungepolter    oder gepolter elektrolytischer     Kon-          densator--    verwendet werden soll.

   Es können  auch nichtmetallische Leiter verwendet wer  den., beispielsweise Kohlenstoff; der in Form  von kolloiden     Suspensionen,        zum    Beispiel       Aquadag    oder     Ilydrokollag,    aufgetragen wer  den kann.  



  Vorteilhaft erfolgt das Überziehen der  oxydierten Folie mit der leitenden Schicht in  der Weise, dass die Ränder der Folie von  dieser     Schicht    Freibleiben, also     beispielsweise     nicht     mitbedampft    werden, da an diesen Rän  dern vom Schneiden der     Folie    Grat vorhan  den sein kann, mit welchem die     Bedampfung          Kurzschhiss    hervorrufen kann.

   Weiterhin ist  es zweckmässig, nach -dem Aufbringen der  leitenden     Schicht    die Folie     abzukühlen        und     das zu passierende     Kühlbett    als Rolle auszu  bilden, so dass die auf einer Seite aufgebrachte  leitende Schicht nicht     wieder    abgestossen wird.  



       Weiterhin        ist    es vorteilhaft., darauf     mi     achten, dass einige wenige Teile der Oxyd  schicht     frei    von der die zweite     Beleging    des       Kondensators    ,bildenden Schicht bleiben, so  dass an diesen Stellen die elektrischen An  schlussstücke angenietet werden können..  



  Das Schneiden der     -oxydierten        und    mit der       kathodischen        Belegung    versehenen Folie in  einzelne Stücke von     gewünschter    Länge     muss     unter besonderen Vorsichtsmassnahmen erfol  gen. Beim normalen Schneiden mit einer  Schere entstehen nämlich über die Breite der  Folie Grate, welche Kurzschluss zwischen den  beiden     Belegungen    hervorrufen können. Die  Folie wird daher     zweckmässig    senkrecht zur    Dicke, das heisst     hochkantstehend    zu der ge  wünschten Länge, geschnitten.

   Es ergibt. sieh  dann lediglich an der untern schmalen Kante  über die Dicke der Folie eventuell eine     Grat-          bildung,    welche aber aus     dein        gondensator-          körper    herausragt und daher mit der die       Kathode    bildenden Schicht nicht in Berüh  rung kommen kann.  



  Von besonderem Vorteil ist es noch, bei  der     Herstellung    eines     Wickelkondensators    die       Folienschnittkanten    durch Einlagen von Iso  lierstreifen, beispielsweise Papierstreifen, zu  bedecken. Der elektrische Anschluss für die       anodische    Belegung erfolgt zum Beispiel durch  Annieten eines geeigneten     Folienstreifens    in  die     oxydierte    Folie, auf welcher bei der Auf  bring     ang    der     kathodisch.en        Belebung,    also zum  Beispiel beim Bedampfen,

   zur     AnbringLung     des     Anschlussstückes    ein Streifen     unbedampft     bleibt. Dies erreicht man vorteilhaft dadurch,       däss    je nach Länge der Anodenfolie in ver  schiedenen Abständen sogenannte Masken mit.  der Folie mitlaufen, auf denen sich statt auf  der Folie der Metalldampf niederschlägt.  



  In der Zeichnung sind     Ausführungsbei-          spiele    der Erfindung dargestellt.  



  In     Fig.    1     zeigt    1 eine aus Ventilmetall be  stehende Elektrode, welche mit einer isolieren  den. Schicht überzogen ist. Diese Isolierschicht  selbst ist. nicht dargestellt. Mit 2 ist schraf  fiert. die aufgedampfte,     als        kathodische    Bele  gung dienende leitende Schicht bezeichnet.  Es ist aus der     Fig.1    ohne weiteres zu er  kennen, dass zur Vermeidung von Kurzschlüs  sen zwischen der aufgedampften Schicht 2  und dem Rand der Folie 1 ein freier     Rauin     bleibt.

   Mitunter ist es     zweckmässig,    wie eben  falls in der     Fig.    1 dargestellt, die aufge  dampfte Schicht mit     Durchbrechungen    3 zu  versehen. Hierdurch wird eine leichtere Im  prägnierung der     Oxydschicht    mit dem Elektro  lyten erreicht. Die     Herstellung    der als     Dielek-          trikum    dienenden Isolierschicht erfolgt durch  Formieren des     Kondensators.     



  In der     Fig.    2 ist dargestellt, wie der elek  trische Anschluss der     kathodischen    Belegung  erfolgen kann. In die letzte Windung des  Wickels wird auf die aufgedampfte Schicht 4,      welche sich auf der mit     Oxydschicht        verse-          henen    Folie 5 befindet., eine dünne Folie 6  gelegt, deren äussere Randzone 7 in bekannter  Weise     zwecks    Bildung des eigentlichen An  s     schlusses    umgefaltet ist.  



  Es ist unter Umständen auch möglich, das  elektrische     Anschlussstück    auf die aufge  dampfte Schicht aufzulöten..  



  Es ist zweckmässig, in den     fertigen    Wickel  körper, wie er in     Fig.    3     gezeigt,    ist, umlau  fende     Kontaktsicken    8     anzubringen,    durch  welche die Kontaktgabe     zwischen    der     katho-          disehen    Belegung und den etwa eingelegten       Anschlussstücken    einwandfrei gewährleistet  wird. Mit     Vorteil    werden die     Kontaktsicken     an jedem Ende des Wickelkörpers angebracht.  



  Es hat sich gezeigt, dass der vorstehend  beschriebene     Kondensatoraufbau    in Wickel  form die     Unterbringung        mindestens    der sechs  fachen Kapazität gestattet im Vergleich eines       Aufbaues    mit. glatter Folie und saugfähigem  Material wie Papier als     Abstandshalter.    Ne  ben dieser verhältnismässig grossen spezifi  schen Raumkapazität zeigt der Kondensator  noch eine hohe     Durchschlagsunempfindlich-          keit,    die auf die geringe Dicke der zweiten  Belegung zurückzuführen ist. Die Kondensa  toren weisen einen     kleinen.    Temperaturbeiwert  der Kapazität und des Verlustwinkels auf,

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektrolytischer Kondensator mit zwei verschiedenen, auf der anod'ischen Elektrode erzeugten Isolierschichten, wobei die eine als Sperrschicht wirkende Isolierschicht als Di- elektrikum und die andere, zuoberst liegende als Elektrolytträger und Abstandshalter dient., dadurch gekennzeichnet, dass die kathodische Belegung mit. der zuoberst liegenden Isolier schicht festhaftend verbunden ist.

   II. Verfahren zur Herstellung eines Kon densators nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die auf der anodischen Elektrode erzeugte, als Elektrolytträger und Abstandshalter dienende Isolierschicht nach ausreichender Trocknung mit der kathodischen Belegung versehen wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Kondensator nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die kathodische Belegamg höchstens fünf Tausendstel-Milli- meter dick ist. 2.

   Kondensator nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die kathodische Belegung höchstens ein Tausendstel-Milli- meterdick ist. 3. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die kathodische Belegung durch Aufdampfen aufgebracht wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die kathodische Belegung mittels des Dekorverfahrens aufge bracht wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die kathodische Belegung durch Spritzen aufgebracht., wird. 6. Verfahren, nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet., dass die kathodische Belegung durch Kaschieren aufgebracht wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die kathodische Belegung als Kohlenstoffschicht in Form einer kolloiden Suspension aufgebracht wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die kathodische Belegung ein anderes Ventilmetall als Alu- miniuin verwendet wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass als anodische Elek trode eine Metallfolie verwendet wird, deren Stärke 20 Tausendstel-Millimeter nicht un terschreitet. 10.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das Überziehen der Isolierschicht mit der kathodischen Belegung in der Weise erfolgt, dass die Ränder der Iso lierschicht von der kathodischen Schicht. frei bleiben. 11. Verfahren nach Patentanspr ucli II, da durch gekennzeichnet, dass die mit der katho- dischen Belegung versehene Elektrode nach der Aufbringung dieser Belegtag abgekühlt wird. 12.

   Verfahren nach Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass eine bandförmige anodische Elektrode verwendet wird und das zu passierende Kühlbett als Rolle ausgebildet wird. 13. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet,

   dass einige Teile der Isolierschicht frei von der die kathodische. Belegung des Kondensators bildenden leiten den Schicht bleiben und an diesen Stellen die elektrischen Anschlussstücke für die anodische Belegung angebracht werden. 14.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch. gekennzeichnet, dass die anodische, in Bandform vorliegende Elektrode senkrecht zur Dicke zu der gewünschten Länge ge schnitten wird. - - 15.

   Verfahren nach Patentanspruch II zur Herstellung eines wickelförmigen Kondensa- tors, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien- schnittkantendurch Einlegen von Isolierstrei- fen bedeckt werden. 16.

   Verfahren nach Unteranspruch 13, da- .durch gekennzeichnet, dass der elektrische An- sehluss für die anodische Belegung durch An nieten eines Anschlussstückes an die mit Iso lierschicht bedeckte Elektrode erfolgt, auf welcher bei der Aufbringung der Kathoden schicht ein dem Anschlussstück entsprechender Streifen unbedeckt bleibt. 17.

   Verfahren nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass zwecks Erzeugung von mit der käthodischen Belegung unbedeck ten, die Anschlussstücke aufnehmenden Strei- fen je nach der Länge der anodischen Elek trode in verschiedenen Abständen 'Masken auf die Isolierschicht angebracht werden, auf denen sich die Kathodenschicht ablagert. 18.

   Verfahren nach- Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die die katho- dische Belegung bildende Schicht mit Durch b2echungen versehen wird, wodurch eine leichtere Imprägnierung der Isolierschicht mit dem Elektrolyten erreicht wird. 19.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Bildung des elektrischen Anschlusses für die katho- dische Belegung in die letzte Windung des wickelförmigen Kondensatorkörpers auf die aufgebrachte kathodische Belegung ein An schlussstreifen gelegt wird,

   dessen aus der Windung herausragender Teil rechtwinklig zum. in die Windung eingelegten Teil umge faltet wird. 20. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Anschhlssstück für die kathodische Belegung auf diese aufgelötet wird. 21.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass indem Wickel körper umlaufende Kontaktsicken angebracht werden.. 22. Verfahren nach Unteranspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt- sicken an jedem Ende des Wickelkörpers an gebracht werden.