CS270641B1 - Impregnační elektrolyt pro elektrolytické kondenzétory β teplotním rozsahem minus 55 až plus 125 °C - Google Patents

Abstract

Pracovní impregnační elektrolyt je í určen pro elektrolytické kondenzétory s hliníkovými elektrodami, s širokým teplotním rozsahem minus 55 °C až plus 125 °C, skladovací teplotou minus 60 °C 1 a provozním napětím 160 V až 250 V. Elektrolyt obsahuje dimetylamoniumadipát, di-dietylaminát adipový a etylenglykolboritan amonný. Oeho výhodou jsou nízké . hodnoty odporu při minusových teplotách j a stabilita parametrů při teplotě plus 125 OC, čímž je dána dlouhodobá trvanlivost kondenzátorů.

Description

Vynález se týká pracovního impregnačního elektrolytu pro elektrolytické kondenzátory s hliníkovými elektrodami. Širokým teplotním rozsahem mínus 55 až plus 125 °C, pro provozní napětí 160 až 250 V.

Tento typ kondenzátorů se skládá z AI aňůdové fólie s dielektrickou kysličnikovou vrstvou, kondenzátorového papíru a AI katodové fglie. Svitek kondenzátoru je naimpregnován tekutým pracovním elektrolytem, vložen clo pouzdra a utěsněn*.

Impregnační elektrolyt, který tvoři vlastní katodu kondenzátoru, je Jpdnou z jeho nejdůležitějších součásti - podstatně ovlivňuje všechny základní parametry elektrolytického kondenzátoru. Nároky na Jeho vlastnosti se neustále zvyšují, je požadováno, aby kondenzátory byly schopné pracovat .v širokém teplotním rozmezí minus 55 až plus 125 °C.

□e známé pro impregnaci elektrolytických kondenzátorů používat elektrolyt na bázi etylenglykolu, kyseliny borité a čpavku. Tento elektrolyt však pří teplotách nad 70 °C . působí agresivně na dielektrickou kysličnikovou vrstvu na AI anodě a v minusových teplotách vykazuje nepříznivý průběh teplotní závislosti odporů. Čeho použitelnost je tedy pouze'pro teplotní rozmezí minus 25 až plus 70 °C.

Dále Jsou známé elektrolyty různých složeni na bázi etylenglykolu, kyseliny adipové a čpavku. Ze stejných důvodů uvedených u boritého elektrolytu je jejich použitelnost pouze pro teplotní rozmezí minus 40 až plus 85 °C.

Aby elektrolytické kondenzátory vyhovovaly předepsanými parametry při minus 55 °C, musí impregnační elektrolyt vykazovat příznivý průběh odporu v minusových teplotách a při této teplotě velmi nízkou hodnotu specifického odporu. Aby kondenzátory eoučasně vyhovovaly dlouhodobě při teplotě plus 125 °C, musí být elektrolyt při této teplotě a určeném provozním napětí kondenzátorů dostatečně stabilní a musí vykazovat přiměřeně vysoké jiskřící napětí.

Vlastnosti elektrolytu v minusových teplotách, Jeho stabilita a hodnota jiskřícího napětí při plus 125 °C jsou dány druhem organického rozpouštědla nebo sloučeniny organického rozpouštědla s organickou kyselinou a vlastnostmi a koncentrací přidaných sloučenin obsahujících ionogeny.

Nedostatky - úzké teplotní rozmezí a nestabilita při vysokých teplotách - uvedené u elektrolytů z etylenglykolu s kyselinou borltou nebo kyselinou adipovou jsou odstraněny impregnačními elektrolyty, např. z dimetylformamidu, mono-dietylaminátu maleinového nebo di-dietylaainátu adipového a stylenglykolboritanu amonného.

Elektrolyty tohoto složeni vykazuji při teplotách plus 30 °C a minus 55 °C nízké hodnoty specifického odporu a |^ři teplotě plue 125 °C jsou dostatečně stabilní - nepůsobí korozivně na AI elektrody, nerozrušují dielektrickou kysličnikovou vrstvu, mají dobrou formovací schopnost, ale jiskřící napětí vhodné pouze pro kondenzátory s provozním napětím 6 až 100 V.

Tento nedoatatek - nízké jiskřící napětí - při zachováni ostatních přednosti - Je odstraněn impregnačním elektrolytem podle vynálezu, jehož podstatou je, že se skládá z 70 až 92 hmotnostních dílů dimetylamoniumadipátu, 3 až 15 hmotnostních dílů di-dietylaminátu adipového, 5 až 15 hmotnostních dílů etylenglykolboritanu amonného.

Elektrolyt tohoto složeni vykazuje při teplotách plue 30 °C a minus 55 °C požadované hodnoty specifického odporu a při teplotě plus 125 °C js dokonale stabilní - nepůsobí korozivně na A1 elektrody a nerozrušuje dielektrickou kysličnikovou vrstvu, má dobrou formovací schopnost a dostatečně vysoké jiskřící napětí pro kondenzátory s provozním napětím 160 až 250 V.

Pro lepši znázorněni jsou nejdůležitější parametry elektrolytů a kondenzátorů uvede

CS 270 641 Bl ny v dalších tabulkách.

Elektrolyty jsou označeny:

1. Elektrolyt z etylenglykolu a kyseliny borité, 2. Elektrolyt z etylenglykolu a kyseliny adipdvéj 3. Elektrolyt diaetylformamidový pro 63 až 10Q V/ 4. Elektrolyt podle vynálezu pro 160 až 250 V.

Závislost spec, odporu elektrolytů na teplotš (OHm.cm)

Elektrolyt				teplota (°C)			-	. · -
	+ 30	-	25	-	40		-	55
1	895	70	400	470	000	4	610	000
2	735	26	350	133	600	1	304	000
3	340	1	020	1	970		4	590
4	570	1	820	3	410		' 7	550

Elektrolyty vykazují následující zvýšení specifickéhocodporu v rozmezí teplot plus 30 °C až minus 55 °C: boritý 5150 x, adipový 1774 x, dimatylformamidový pro 63 V až 100 V 13,5 x a elektrolyt dle vynálezu pro 160 V až 250 V 13,2 x. Dála vykazuje elektrolyt dle vynálezu při teplotě minus 55 °C 172 x nižší hodnotu specifického odporu než adipový elektrolyt. Jiskřící napětí elektrolytů Elektrolyt

445V

475V

360V , 460 V až 480 V

Elektrolyt podle vynálezu pro 160 V až 250 V vykazuje podstatně vyšší jistřicí napětí než diBetylformamidový elektrolyt pro 63 až 100 V.

Trvanlivost kondenzátorů 250 V/20 _zuF při 125 °C s elektrolytem podle vynálezu

V tabulce jsou uvedeny změny kapacity, ztrátového činitele a zbytkového proudu v průběhu zkoušky 5 000 hod.

doba trváni zkoušky (hod.)

	0	1 000	2 000	4 000	5 000
	c	(/UF)	20,5	20,4	20,4	20,3	20,3
	tgO	(%)	2,7	2,6	2,7	3,0	3,2
	Izb	(/UA)	4,0	1,0	0,9	0,9	0,8

Ze získaných hodnot je vidět, že kondenzátory s elektrolytem podle vynálezu nohou pracovat při teplotě plus 125 °C několik tisíc hodin s velmi malými změnami základních parametrů.

Složeni elektrolytů podle vynálezu je popsáno v následujících příkladech:

Elektrolyt pro 160 V

Smíchá se:

hmotnostních dílů dimetylamoniumadipát, 5 hmotnostních dílů di-dietylaminát adipový.

CS 270 641 Bl 3 hmotnostních dílů etylenglykolboritan amonný.

Směs so stabilizuje zahřátim na teplotu 120 až 125 °C po dobu 2 hodin.

Specifický odpor 350 až 500 0hm.cm/30 °C □iskřicí napětí . 460 V ! ।

Dimetylamoniumadipát se připraví reakci Úimetylformaaidu s kyselinou adipovou při zvýšené teplotě. .

Elektrolyt pro 250 V

Smíchá se: 88 hmotnostních dílů dimetylamoniumadipát, 5 hmotnostních dilů-di-diotylaminát adipový, 7 hmotnostních dílů etylenglykolboritan amonný.

Směs se stabilizuje zahřátim na teplotu 120 až 125 °C po dobu 24. hodin.

Specifický odpor 600 až 750 0hm.cm/30 °C □iskřicí napětí 480 V .

* impregnační elektrolyt podle vynálezu umožňuje vyrábět elektrolytické kondenzátory s AI elektrodami pro provozní napětí 160 až 250 V s Širokým teplotním rozsahem minus 55 až plus 125 skladovací teplotou minus 60 °C a trvanlivosti minimálně 2 000 hod. při teplotě plus 125 °C. ' ’

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Impregnační elektrolyt pro elektrolytické kondenzátory s hliníkovými elektrodami, širokým teplotním rozsahem minus 55 °C až plus 125 °C a provozním napětím 160 až 250 V, vyznačující se tím, že se skládá ze 70 až 92 hmotnostních dílů dimetylamoniumadipátu, 3 až 15 hmotnostních dílů di-dietylaminátu adipováho a 5 až 15 hmotnostních dílů etylenglykolboritanu amonného.
2. 2. Způsob impregnačního elektrolytu podle bodu 1, vyznačený tím, že směs dimetylamoniumadipátu, di-dietylaminátu adipového a etylengylkolboritanu amonného se zahřívá na teplotu 120 až 130 °C po dobu 0,5 až 36 hodin a tím se stabilizuje.