Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Elektrolytkondensatoren, bei welchem der Wickel derart hergestellt wird, dass mindestens auf einer Stirnseite desselben eine Elektrodenfolie die Isolationszwischenlage überragt, welche Stirnseite mindestens teilweise mit einem Metallbelag versehen wird.
Es ist bereits bekannt, Metallpapier- und Folienkondensatoren so herzustellen, dass der Elektrodenbelag auf der Stirnseite des Wickels die Isolierzwischenlage überragt, welche Stirnseiten dann metallisiert werden. Für die Metallisierung der Stirnseiten werden niedrig schmelzende Legierungen verwendet, die häufig auch lötbar sind, damit die Anschlussdrähte direkt, mit oder ohne Lotzugabe, angelötet werden können. Da die Stirnseiten der Wickel kurzgeschlossen werden, erhält man auf diese Weise Kondensatoren von geringer Eigeninduktivität.
Bei Aluminium-Elektrolytkondensatoren wurde dieses Verfahren bis heute nicht angewendet, weil die elektrische Verbindung zwischen Elektrodenfolie und stirnseitigem Belag aus einer niedrigschmelzenden Legierung bei Anwesenheit des Elektrolyten nicht beständig war.
Bei hochkapazitiven Aluminium-Elektrolytkondensatoren bewirkt die grosse, durch den Kondensator fliessende Wechselstrom komponente beträchtliche ohmsche Verluste in den Elektrodenfolien. Um diese Verluste herabzusetzen, wurde jede der Elektrodenfolien mit mehreren Anschlüssen versehen, was einen erheblichen fabrikatorischen Aufwand bedingt, und eine automatisierte Fertigung der Kondensatorwickel nahezu verunmöglicht.
Es ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für Kondensatorwickel anzugeben, das einerseits die erwähnten Nachteile bei der Herstellung hochkapazitiver Aluminium-Elektrolytkondensatoren vermeidet und anderseits zu einer Verringerung der ohmschen Verluste führt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass für den stirnseitigen Metallbelag das gleiche Material wie für die Elektrodenfolie verwendet wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: die Fig. 1 einen Kondensatorwickel, bei welchem eine Stirnseite mit einem Metallbelag versehen ist; und die Fig. 2 einen Kondensatorwickel, bei welchem beide Stirnseiten mit Metallbelägen versehen sind.
Die Fig. 1 zeigt einen Kondensatorwickel 1, der aus zwei Elektrodenfolien aus Aluminium und Beilaufpapier zur Isolation der Folien gegeneinander besteht. Die eine Elektrodenfolie ist dabei so gegen die andere und das Beilaufpapier versetzt, dass auf einer Stirnseite 2 des Wickels 1 ein vorstehender Rand 9 entsteht. Diese Stimseite 2 wird nun mit einem Metallbelag 4 versehen, um den vorstehenden Rand 9 der Windungen der einen Elektrodenfolie kurzzuschliessen.
Der elektrische Anschluss dieser Elektrode an die zugehörige, in der Zeichnung nicht sichtbare Klemme ist in konventioneller Weise mit Hilfe eines beim Wickeln in den Wickel eingelegten und mit der Folie geeignet verbundenen Streifens 6 ausgeführt.
Die andere Elektrodenfolie ist in der bisher üblichen Weise mit mehreren Anschlussstreifen 7 versehen, die in nicht gezeigter Weise auf eine einzige Klemme geführt werden.
Der Metallbelag 4 wird mit Hilfe von bekannten Techniken, z.B. Flammspritzen, Lichtbogenspritzen, Plasmaspritzen unter Verwendung des gleichen Materials wie das der Elektrodenfolie aufgebracht. Mit Vorteil wird dabei eine Schablone verwendet, um nur einen Teil der Stirnseite des Wickels mit einem Metallbelag zu versehen. Dadurch wird das Tränken mit dem Elektrolyten erleichtert und der an die Klemmen anzuschliessende Streifen 6 bleibt sauber. Es wäre jedoch auch eine Lösung denkbar, bei welcher der Anschlussstreifen in dem mit dem Metallbelag versehenen Teil der Stirnseite aus dieser austritt.
Die Fig. 2 zeigt einen Kondensatorwickel 1, bei welchem wie bei Fig. 1 eine Elektrodenfolie auf der Stirnseite 2 einen vorstehenden Rand 9 aufweist. Zusätzlich ist jedoch hier auch die andere Elektrodenfolie auf der andern Stirnseite 3 mit einem vorstehenden Rand 10 versehen. Die Stirnseiten 2 und 3 werden je mit einem Metallbelag 4 bzw. 5 versehen, der wiederum nur einen Teil der Stirnseite bedeckt. Dabei können sich die beiden Metallbeläge gegenüberstehen, wie dies in Fig.
2 gezeigt ist, sie können aber auch gegeneinander versetzt sein.
Jede der Elektrodenfolien ist mit einem Anschlussstreifen 6 bzw.
8 versehen, wobei je nachdem, ob die Anschlüsse an beiden Enden des Wickels anzuordnen sind oder nur auf einer Seite, ein Anschlussstreifen 6a oder 6b eingelegt wird.
Die Form der stirnseitigen Metallbeläge ist natürlich nicht auf Kreisringflächen oder Teile davon beschränkt, sondern es wäre z.B. auch ein Streifenmuster oder irgend ein anderes Muster denkbar.
PATENTANSPRUCH
Verfahren zur Herstellung eines Aluminium-Elektrolytkondensators, bei welchem der Wickel derart hergestellt wird, dass mindestens auf einer Stirnseite desselben eine Elektrodenfolie die Isolationszwischenlage überragt, welche Stirnseite mindestens teilweise mit einem Metall be lag versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass für den stirnseitigen Metallbelag das gleiche Material wie für die Elektrodenfolie verwendet wird.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitige Metallbelag mittels Flamm- oder Lichtbogenspritzen aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitige Metallbelag mittels Plasmaspritzen aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitige Metallbelag mittels Pulverspritzen aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Unteransprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Aluminium mit einem Reinheitsgrad besser als 99,9% aufgebracht wird.
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The present invention relates to a method for producing aluminum electrolytic capacitors, in which the winding is produced in such a way that an electrode film protrudes over the intermediate insulation layer on at least one end face, which end face is at least partially provided with a metal coating.
It is already known to manufacture metal paper and film capacitors in such a way that the electrode coating on the end face of the coil protrudes beyond the intermediate insulating layer, which end faces are then metallized. For the metallization of the end faces, low-melting alloys are used, which can often also be soldered so that the connecting wires can be soldered directly, with or without the addition of solder. Since the end faces of the windings are short-circuited, capacitors with low self-inductance are obtained in this way.
In the case of aluminum electrolytic capacitors, this process has not yet been used because the electrical connection between the electrode foil and the frontal coating made of a low-melting alloy was not stable in the presence of the electrolyte.
In the case of high-capacity aluminum electrolytic capacitors, the large alternating current component flowing through the capacitor causes considerable ohmic losses in the electrode foils. In order to reduce these losses, each of the electrode foils was provided with a plurality of connections, which requires considerable manufacturing expense and makes automated production of the capacitor windings almost impossible.
It is therefore an aim of the present invention to specify a manufacturing method for capacitor windings which on the one hand avoids the disadvantages mentioned in the manufacture of high-capacity aluminum electrolytic capacitors and on the other hand leads to a reduction in ohmic losses.
The method according to the invention is characterized in that the same material is used for the end-face metal coating as for the electrode film.
Embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing: FIG. 1 shows a capacitor winding in which one end face is provided with a metal coating; and FIG. 2 shows a capacitor winding in which both end faces are provided with metal coatings.
Fig. 1 shows a capacitor winding 1, which consists of two electrode foils made of aluminum and slip paper for isolating the foils from one another. One electrode film is offset from the other and the slip paper in such a way that a protruding edge 9 is formed on one end face 2 of the roll 1. This end face 2 is now provided with a metal coating 4 in order to short-circuit the protruding edge 9 of the turns of one electrode film.
The electrical connection of this electrode to the associated terminal, which is not visible in the drawing, is carried out in a conventional manner with the aid of a strip 6 inserted into the winding during winding and suitably connected to the film.
The other electrode foil is provided in the usual manner with a plurality of connection strips 7 which are routed to a single terminal in a manner not shown.
The metal covering 4 is applied using known techniques, e.g. Flame spraying, arc spraying, plasma spraying using the same material as that of the electrode foil. A template is advantageously used in order to provide only a part of the end face of the roll with a metal coating. This makes it easier to soak with the electrolyte and the strip 6 to be connected to the terminals remains clean. However, a solution would also be conceivable in which the connection strip emerges from the part of the end face provided with the metal coating.
FIG. 2 shows a capacitor winding 1 in which, as in FIG. 1, an electrode film has a protruding edge 9 on the end face 2. In addition, however, the other electrode film is also provided with a protruding edge 10 on the other end face 3 here. The end faces 2 and 3 are each provided with a metal coating 4 or 5, which in turn covers only part of the end face. The two metal coverings can face each other, as shown in Fig.
2 is shown, but they can also be offset from one another.
Each of the electrode foils is provided with a connection strip 6 or
8, a connection strip 6a or 6b being inserted depending on whether the connections are to be arranged at both ends of the coil or only on one side.
The shape of the metal coverings on the end face is of course not limited to circular ring surfaces or parts thereof, but it would be e.g. a striped pattern or any other pattern is also conceivable.
PATENT CLAIM
Process for the production of an aluminum electrolytic capacitor, in which the winding is produced in such a way that an electrode film protrudes over the intermediate insulation layer on at least one end face, which end face is at least partially provided with a metal coating, characterized in that the same for the end face metal coating Material as used for the electrode foil.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim, characterized in that the front metal coating is applied by means of flame or arc spraying.
2. The method according to claim, characterized in that the end-face metal coating is applied by means of plasma spraying.
3. The method according to claim, characterized in that the frontal metal coating is applied by means of powder spraying.
4. The method according to any one of the dependent claims 1 to 3, characterized in that aluminum is applied with a degree of purity better than 99.9%.
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