DD242302A1 - PROCESS FOR REFORMATING ELECTROLYTE CAPACITORS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachformieren von bipolaren Elektrolytkondensatoren nach dem Herstellungsprozess. Es ist Ziel der Erfindung, durch ein geeignetes Nachformierverfahren die Schaedigung der Oxidschicht durch Falschpolung auf ein Minimum zu reduzieren, um zwei gleichmaessig gut formierte Anodenfolien zu erhalten. Das wird dadurch erreicht, dass bereits fertig montierte Kondensatoren, deren Wickel noch nicht nachformiert wurden, einer Behandlung mit Wechselstrom von 50 Hz zur Nachformierung unterzogen werden. Aufgrund der hohen Verlustleistung wird die Einschaltdauer sehr kurz gewaehlt und zwischen den Einschaltphasen so lange Pausen eingelegt, dass der Kondensator sich durch die Verlustleistung nicht unzulaessig aufheizt und zerstoert wird.The invention relates to a method for reformulating bipolar electrolytic capacitors after the manufacturing process. It is an object of the invention to minimize by a suitable Nachformierverfahren the damage of the oxide layer by incorrect polarity, to obtain two uniformly well-formed anode foils. This is achieved by subjecting pre-assembled capacitors whose coils have not yet been reformed to 50 Hz alternating current treatment. Due to the high power loss, the duty cycle is chosen very short and pauses between the switch-on phases so long that the capacitor is not heated up and destroyed by the power loss inadmissible.
Description
' Anwendungsgebiet der Erfindung'Field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachformieren von bipolaren Elektrolytkondensatoren nach dem Herstellungsprozeß, bevor sie der Endprüfung unterzogen werden.The invention relates to a method for reforming bipolar electrolytic capacitors after the manufacturing process, before they are subjected to the final test.
Zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren werden mit einer dielektrisch wirksamen Oxidschicht überzogene Aluminiumfolien verwendet, kurz Anodenfolien genannt. Die Aluminiumoxidschicht wird durch den sogenannten Verformierprozeß im Durchlaufverfahren auf die Aluminiumfolien aufgebracht. Die Qualität dieser Oxidschicht (Dielektrikum) bestimmt die Qualität des Kondensators. Während des anschließenden Produktionsprozesses werden die formierten Anodenfolien auf die entsprechenden Bandbreiten'aufgeschnitten, wobei Schnittkanten entstehen, die keine Oxidschicht besitzen. Durch Umspulen und Herstellen des Kondensatorwickels wird die sehr empfindliche, spröde und nur max. 0,7 pm dicke Oxidschicht beschädigt.For the production of electrolytic capacitors, aluminum foils coated with a dielectrically active oxide layer are used, in short called anode foils. The aluminum oxide layer is applied to the aluminum foils in a continuous process by the so-called deformation process. The quality of this oxide layer (dielectric) determines the quality of the capacitor. During the subsequent production process, the formed anode foils are cut to the appropriate bandwidths, resulting in cut edges that have no oxide layer. By rewinding and producing the capacitor winding, the very sensitive, brittle and only max. 0.7 μm thick oxide layer damaged.
Aus diesen Gründen ist es zwingend notwendig, nach der Imprägnierung des Wickels bzw. nach Fertigstellung des Kondensators diesen einer Nachformierung zu unterziehen, um alle Fehlstellen der Oxidschicht auszuheilen und die Schnittkanten zu formieren.For these reasons, it is imperative, after the impregnation of the coil or after completion of the capacitor to subject this to a reforming to heal all defects of the oxide layer and to form the cut edges.
Dieser Prozeß vollzieht sich nur richtig, wenn die Anodenfolie positiv gepolt ist, da nur bei dieser Polung die Oxidschicht in Verbindung mit dem Elektrolyt als Sperrschicht wirkt und sich neues Oxid bilden kann. Bei Falschpolung ist die Oxidschicht praktisch leitend und wird bei dauernder Falschpolung mit höherer Spannung in ihrer Qualität gemindert.This process only takes place correctly if the anode foil is positively poled, since only in this polarity does the oxide layer in conjunction with the electrolyte act as a barrier layer and new oxide can form. In case of polarity reversal, the oxide layer is practically conductive and is degraded during continuous polarity reversal with higher voltage in their quality.
Bei polaren Elektrolytkondensatoren entstehen diesbezüglich keine Probleme, da bei diesen eine Falschpolung nicht erforderlichIn polar electrolytic capacitors no problems arise in this regard, since in these a polarity reversal is not required
Bei bipolaren Elektrolytkondensatoren müssen beide Anodenfolien nachformiert werden. Im fertig montierten Kondensator ist eine zeitweilige Falschpolung der beiden Anoden unumgänglich notwendig.For bipolar electrolytic capacitors, both anode foils must be reformed. In the ready-mounted capacitor, a temporary polarity reversal of the two anodes is inevitably necessary.
In bekannterWeise kann man erst die eine und anschließend die andere Anodenfolie nachformieren und zwar jeweils die insgesamt notwendige Zeit von z. B. je 6 Stunden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die zuletzt falsch gepolte Anode sehr stark ah Qualität einbüßt, der Reststrom ist erheblich gestiegen. Eine Verbesserung bringt bereits ein anders gewählter Zyklus, in dem die beiden Anoden im Wechsel nachformiert werden und jede Folie z. B. 3mal 2 Stunden an Spannung liegt und damit die Falschpolungszeit kürzer ist. Noch günstiger wirkt es sich aus, wenn die Zyklenzeiten gegen Ende der Formierung kürzer werden,In a known way, one can first transform the one and then the other anode foil, and in each case the total necessary time of z. For example 6 hours each. This method has the disadvantage that the last incorrectly poled anode loses quality very much ah, the residual current has increased significantly. An improvement brings already a different cycle, in which the two anodes are alternately nachformiert and each slide z. B. 3 times 2 hours of voltage and thus the wrong polarity is shorter. It is even better if the cycle times are shorter towards the end of the formation,
z. B. je Anode 3,2 und 1 Stunde im Wechsel, so daß die Gesamtzeit von je 6 Stunden erhalten bleibt. Aber auch hierbei bleiben bei der zuletzt falsch gepolten Anode Schäden zurück, trotz der langen Formierzeit von 2mal 6 Stunden.z. B. per anode 3.2 and 1 hour in alternation, so that the total time of 6 hours is maintained. But even with the last incorrectly poled anode damage remains, despite the long forming time of 2 times 6 hours.
Ziel der Erfindung ist es, durch ein geeignetes Nachformierverfahren für bipolare Kondensatoren die Schädigung der Oxidschicht durch Falschpolung auf ein Minimum zu reduzieren, um zwei gleichmäßig gut formierte Anodenfolien zu erhalten.The aim of the invention is to minimize by a suitable Nachformierverfahren for bipolar capacitors, the damage of the oxide layer by false polarity to obtain two uniformly well-formed anode foils.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen bipolaren Elektrolytkondensator im bereits fertig montierten Zustand, bei dem der Zugang zu einer evtl. zwischen den beiden Anodenfolien liegenden neutralen unformierten Folie nicht möglich ist, so nachzuformieren, daß durch die dabei unvermeidliche Falschpolung der einen Anode deren Oxidschicht nicht geschädigt wird. Bipolare Elektrolytkondensatoren, z. B. Motoranlaßkondensatoren, werden im Anwendungsfall mit relativ hoher Wechselspannung im Bereich zwischen 100 und 380V betrieben.The invention is based on the object, a bipolar electrolytic capacitor in the already assembled state, in which the access to a possibly lying between the two anode sheets neutral unformed film is not possible to reformate so that by the case inevitable false polarity of an anode whose oxide layer not harmed. Bipolar electrolytic capacitors, e.g. As engine starter capacitors are operated in the application with relatively high AC voltage in the range between 100 and 380V.
Infolge des großen Verlustfaktors von Elektrolytkondensatoren werden bis zu 10% der Wechselstromleistung in Wärme umgesetzt. Aus diesem Grunde sind Anlaßelektrolytkondensatorennur für Einschaltdauer bis 3s bei einer Nennspieldauer von 3min zugelassen. Die relative Einschaltdauer liegt zwischen 0,55 und 1,7%. Ausgehend von dieser Betriebsart, die nachweislich keine Schädigung der Oxidschichten zur Folge hat, wurde das Problem der Nachformierung wie folgt gelöst. Fertig montierte Kondensatoren, die noch nicht als Wickel nachformiert wurden, werden einer Behandlung mit Wechselstrom von 50 Hz zum Zwecke der Nachformierung unterzogen. Aufgrund der hohen Verlustleistung wird die Einschaltdauer sehr kurz gewählt und zwischen den Einschaltphasen so lange Pausen eingelegt, daß der Kondensator sich durch die Verlustleistung nicht unzulässig aufheizt und zerstört wird. Ein bestimmtes Maß an Eigenerwärmung wirkt sich jedoch positiv auf den Prozeß aus. Will man die starke Eigenerwärmung umgehen, so wählt man einen Wechselstrom von niedriger Frequenz oder geht auf eine Gleichstromformierung über, die in kurzen Zeitabständen jeweils umgepolt wird, wobei die Kondensatoren nur entladen werden und keine Pausenzeit benötigen. Es hatsich gezeigt, daß mit diesem Verfahren die Nachformierspannungen kleiner gewählt werden können, z.B. nur die Nennwechselspannung anstelle des 1,4fachen derselben.Due to the large loss factor of electrolytic capacitors, up to 10% of the AC power is converted into heat. For this reason, starting electrolytic capacitors are allowed only for duty cycle up to 3 seconds with a nominal playing time of 3 minutes. The duty cycle is between 0.55 and 1.7%. Based on this mode of operation, which demonstrably does not result in damage to the oxide layers, the problem of reforming has been solved as follows. Ready assembled capacitors that have not yet been reformed as a coil are subjected to 50 Hz alternating current treatment for reforming purposes. Due to the high power loss, the duty cycle is chosen to be very short and so long pauses between the power-up phases that the capacitor is not inadmissible heated by the power loss and destroyed. However, a certain degree of self-heating has a positive effect on the process. If you want to bypass the strong self-heating, so you choose an AC of low frequency or goes to a DC shaping, which is reversed at short intervals each, the capacitors are only unloaded and need no pause time. It has been found that with this method the post-forming voltages can be made smaller, e.g. only the nominal AC voltage instead of 1.4 times the same.
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist die Erkenntnis, daß die Nachformierzeit insgesamt einschließlich Pausenzeit beim Wechselstromformieren von 12 auf 1-2 Stunden reduziert werden kann, wobei die Qualität der Kondensatoren besser ist als nach dem alten Verfahren. Durch die Verkürzung der Gesamtzeit wird es erstmals möglich, die Kondensatoren im Durchlaufverfahren automatisch nachzuformieren.Another advantage of this method is the recognition that the overall reformation time, including break time in AC forming, can be reduced from 12 to 1-2 hours, the quality of the capacitors being better than the old method. By shortening the total time, it is possible for the first time to automatically reformulate the capacitors in a continuous process.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll an zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden.The method according to the invention will be explained with reference to two exemplary embodiments.
Die fertig montierten bipolaren Kondensatoren werden mit folgenden Parametern nachformiert:The fully assembled bipolar capacitors are transformed with the following parameters:
Nachformierspannung: Nennwechselspannung des KondensatorsReforming voltage: nominal AC voltage of the capacitor
Einschaltdauer: 3 sDuty cycle: 3 s
Pausenzeit: 3 minBreak time: 3 min
Gesamtzeit: 2 hTotal time: 2 h
Die Kondensatoren werden mit Gleichspannung nachformiert, wobei die Polung wie folgt gewechselt wird:The capacitors are reformed with DC voltage, the polarity being changed as follows:
Nächfotmierspannung: Gleichspannung gleich dem 1,2fachen der NennwechselspannungNext photo voltage: DC voltage equal to 1.2 times the rated AC voltage
Einschaltdauer: 2 minDuty cycle: 2 min
Entladungswiderstand: 0,5 kDischarge resistance: 0.5 k
Pausenzeit: keine, nach Entladung sofort Spannung umkehrter Polarität anlegenPause time: none, immediately apply voltage of reversed polarity after discharge
Gesamtzeit: 60 minTotal time: 60 min
Zwecks schonenderer Behandlung können die Spannungen zu Beginn der Formierung auf z.B. 80% reduziert und erst nach Ablauf der Hälfte der Gesamtformierzeit auf die angegebene Höhe geregelt werden.For gentler treatment, the stresses at the beginning of the formation may be adjusted to e.g. Reduced 80% and only after the half of the total forming time to the specified height regulated.
In beiden Beispielen gelangt man zu Kondensatoren, deren Anodenfolien gleichmäßig nachformiert sind und extrem niedrige Restströme zur Folge haben. Auch die anderen Eigenschaften, wie z.B. Wärmegleichgewicht werden von dem erfindungsgemäßen Verfahren positiv beeinflußt.In both examples, one arrives at capacitors whose anode foils are uniformly replicated and result in extremely low residual currents. Also the other properties, e.g. Heat balance are positively influenced by the method according to the invention.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD28259285A DD242302B1 (en) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | PROCESS FOR REFORMATING ELECTROLYTE CAPACITORS |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DD242302A1 true DD242302A1 (en) | 1987-01-21 |
DD242302B1 DD242302B1 (en) | 1988-08-24 |
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ID=5572839
Family Applications (1)
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DD28259285A DD242302B1 (en) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | PROCESS FOR REFORMATING ELECTROLYTE CAPACITORS |
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DD (1) | DD242302B1 (en) |
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1985
- 1985-11-07 DD DD28259285A patent/DD242302B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
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DD242302B1 (en) | 1988-08-24 |
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