CH503361A - Elektrolytkondensator - Google Patents
ElektrolytkondensatorInfo
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Description
Elektrolytkondensator
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator mit Aluminiumelektrode.
Als Elektrolyten in solchen Kondensatoren verwendet man gewöhnlich ein Gemisch aus einer organischen und einer anorganischen Säure, wie Borsäure, in Wasserlösung zusammen mit Ammoniak und Glykol, wobei der Hauptzweck des letztgenannten Elementes darin liegt, den Gefrierpunkt des Elektrolyten herabzusetzen.
Kondensatoren mit einem Elektrolyten dieser Zu- sammensetzung haben jedoch den Nachteil, dass sie nur innerhalb leines begrenzten Temperaturbereiches zufrie densteliend arbeiten. Bei niedrigen Temperaturen hat der Elektrolyt gewöhnlich einen zu hohen Widerstand, und hinsichtlich dieser Tatsache ist es wichtig, festzustellen, dass alle Massnahmen, die zur Herabsetzung des Widerstandes ergriffen werden können, wie eine Erhöhung des Wassergehaltes und der Zusatz von Alkali, eine Verschlechterung des Kondensators bei hohen Temperaturen ergeben. Bei hohen Temperaturen wird die dielektrische Schicht durch den Elektrolyten angegriffen, was lan der Gasbildung zu erkennen ist.
Auch ohne die oben erwähnten Massnahmen kann die Gasbil- dung von einer solchen Grösse sein, dass besondere konstruktive Massnahmen ergriffen werden müssen, um einen Gasauslass zu schaffen, damit ein Zerplatzen des Kondensatorgehäuses vermieden wird.
Bei einer bekannten Elektrolytzusammensetzung wird die Gasbildung vermieden. Dieser Elektrolyt besteht aus einem Gemisch von Borsäure, Glykol und Ammoniak mit einem Zusatz von Phosphorsäure oder einem Phosphat. Kondensatoren mit diesem Elektrolyten sind jedoch bei niedrigen Temperaturen nicht brauchbar, besonders weil der spezifische Widerstand dieses Elektrolyten ziemlich hoch ist, und zwar in der Grössenordnung von 5000 Ohmem bei Raumtemperatur.
Die Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator mit Aluminiumeiektrode, der sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen arbeiten soll und einen verhältnismässig niedrigen spezifischen Widerstand aufweist. Der darin verwendete Elektrolyt ist von der gleichen Art wie die oben erwähnten Elektrolyten und enthält infolgedessen eine organische Säure in Wasserlösung zusammen mit einem Zusatz von Phosphorsäure oder einem Phosphat als Elektrolyt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die organische Säure eine Dicarbonsäure ist, und die Konzentration der Phosphationen, berechnet als PO 1 zwischen 0,01 Gew. /o und 1 Gew. /o des Elektrolyten beträgt.
Es ist Ibequem, den Elektrolyten mit Hilfe von Ammoniak auf einen pH-Wert zwischen 4 und 9 zu neutralisieren. Ein Beispiel der Zusammensetzung des Elektrolyten gemäss der Erfindung ist wie folgt.
Adipinsäure 81 g Ammoniak 70 ml Glykol 110 mi Wasser 250 ml Diammoniumphosphat 0,2 g
Dieser Elektrolyt hat einen spezifischen Widerstand von 25 Ohmcm bei Raumtemperatur und gibt einen Kondensator, der vorteilhaft im Temperaturbereich zwischen -55 0C und + 100 0C verwendet werden kann.
Hinsichtlich des Phosphatgehalts ist zu bemerken, dass gewisse Aluminiumoxydschichten Phosphationen stark absorbieren, und es ist deshalb notwendig, mit einem ausreichenden Überschuss an Phosphat für diese Absorption zu rechnen, wenn über die Zusammensetzung des Elektrolyten entschieden wird, sodass die Zusammensetzung des Elektrolyten im Arbeitszustand des Kondensators richtig ist.
Der Einfluss Ides Phosphatgehalts auf die Gasbildung wird in der Figur der beiliegenden Zeichnung gezeigt, in der Kurven der Gasbildung bei einer Aluminiumfolie zu sehen sind, die in Elektrolyte mit unterschiedlicher Konzentration Ides Phosphats eingetaucht ist Eine geätzte Folie in der Grösse von 1 dm2 aus Aluminium mit einer Reinheit von 99,99 /o wurde in verschiedene Bäder des Elektrolyten mit einer Zusammensetzung gemäss dem oben gegebenen Beispiel und mit verschiedener Phosphatkonzentration getaucht. Die Temperatur,des Elektrolyten wurde auf 85 OC gehalten, und das gebildete Gas wurde gesammelt und in regelmässigen Zeitabständen gemessen. Auf der X-Achse ist die Zeit in Stunden aufgetragen, und auf der Y-Achse ist das Volumen des Gases in ml angegeben.
Die Prozentzahlen an den Kurven beziehen sich auf die Phosphatkonzentration in jedem einzelnen Fall. Die gerade Linie B bezieht sich auf einen Elektrolyten, der Borsäure in Aethylglykol und mit Ammoniak neutralisiert enthält. Der spezifische Widerstand des Elektrolyten beträgt 550 Ohmcm. Die Kurven A betreffen die Elektrolyte gemäss der Erfindung.
Wie die Kurven zeigen, wird die geringste Gasbildung bei einer PO Konzentration von etwa 0,05 Gew.O/o erzielt, doch schon eine Konzentration von 0,01 Gew. /o ergibt leine geringere Gasbildung als der herkömmliche Ammoniumborat-Elektrolyt, und dies ist auch der Fall bei einer PO Konzentration von
4 0,5 Gew.O/o und darüber.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCHElektrolytkondensator mit Aluminium'elektrode, der eine organische Säure in Wasserlösung zusammen mit einem Zusatz von Phosphorsäure oder einem Phosphat als Elektrolyt enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Säure eine Dicarbonsäure ist und die Konzentration der Phosphationen, berechnet als PO 4 zwischen 0,01 Gew.O/o und 1 Gew.0/o Indes Elektro 4 lyten beträgt.
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