DE102018120320A1 - Condenser with absorber element - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensator (1) mit einem Kondensatorelement (10) und einem Außengehäuse (13), wobei das Außengehäuse (13) das Kondensatorelement (10) vollständig umschließt, zwischen dem Kondensatorelement (10) und einer zu dem Kondensatorelement (10) weisenden Innenwand des Außengehäuses (13) ein Aufnahmehohlraum bestimmt ist und in zumindest einem Abschnitt des Aufnahmehohlraums ein Absorberelement (11) zur Absorption von Feuchtigkeit angeordnet ist.The invention relates to a capacitor (1) with a capacitor element (10) and an outer housing (13), the outer housing (13) completely enclosing the capacitor element (10), between the capacitor element (10) and one facing the capacitor element (10) An accommodating cavity is defined on the inner wall of the outer housing (13) and an absorber element (11) for absorbing moisture is arranged in at least one section of the accommodating cavity.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensator mit einem Kondensatorelement und einem Außengehäuse, wobei in dem Außengehäuse ein Absorberelement angeordnet ist.The invention relates to a capacitor with a capacitor element and an outer housing, an absorber element being arranged in the outer housing.

Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Ausführungsformen von Kondensatoren bekannt, welche durch verschiedene Bauarten ein Eindringen von Wasser bzw. Feuchtigkeit in das Kondensatorelement, beispielsweise den sogenannten Kondensatorwickel, verhindern sollen. Dringt Feuchtigkeit in das Kondensatorelement ein, kann das im Inneren des Kondensatorelements zur Korrosion der leitfähigen Kondensatorbeschichtung führen, wodurch sich die Kapazität des Kondensators verringert, oder weitere Eigenschaften des Kondensators beeinflusst werden. Im Stand der Technik ist beispielsweise bekannt, Elemente des Kondensatorelements mit Öl zu tränken (Ölpapier-Kondensator) oder das gesamte Kondensatorelement in einem Ölbad anzuordnen. Hierbei ist es jedoch von Nachteil, dass das Kondensatorelement vollständig gekapselt werden muss und bei einer Undichtigkeit der Kapselung Öl austritt und der Kondensator somit unbrauchbar wird. Durch eine solche vollständige Kapselung und dadurch, dass eine solche Kapselung aufgrund der hohen Anforderungen meist aus Metall bestehen muss, sind solche Kondensatoren sehr teuer.Various embodiments of capacitors are already known from the prior art, which are intended to prevent water or moisture from penetrating into the capacitor element, for example the so-called capacitor winding, through different designs. If moisture penetrates into the capacitor element, this can lead to corrosion of the conductive capacitor coating inside the capacitor element, as a result of which the capacitance of the capacitor is reduced or other properties of the capacitor are influenced. It is known in the prior art, for example, to impregnate elements of the capacitor element with oil (oil paper capacitor) or to arrange the entire capacitor element in an oil bath. However, it is disadvantageous here that the capacitor element must be completely encapsulated and if the encapsulation leaks, oil escapes and the capacitor thus becomes unusable. Such a complete encapsulation and the fact that such an encapsulation usually has to consist of metal due to the high requirements make such capacitors very expensive.

Ferner ist im Stand der Technik bekannt, das Kondensatorelement ohne ein Ölbad mit einer Kapselung wasserdicht zu kapseln. Eine vollständig wasserdichte Kapselung ist jedoch in den meisten Fällen kostenintensiv. Kommt es zu einer Beschädigung der Kapselung, kann Feuchtigkeit zudem einfach und ungehindert eindringen.It is also known in the prior art to encapsulate the capacitor element in a watertight manner without an oil bath. However, fully waterproof encapsulation is costly in most cases. If the encapsulation is damaged, moisture can penetrate easily and unhindered.

Aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit wird die Lebensdauer der Kondensatoren bzw. der Kondensatorelemente deutlich verkürzt, wobei bekannte Maßnahmen zur Abdichtung im Allgemeinen teuer sind und die Herstellung der Kondensatoren aufwändig ist.Due to the penetration of moisture, the life of the capacitors or the capacitor elements is significantly shortened, known measures for sealing being generally expensive and the production of the capacitors being complex.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und einen Kondensator bereitzustellen, dessen Kondensatorelement in einer kosteneffizienten Weise vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt ist.The invention is therefore based on the object of overcoming the aforementioned disadvantages and of providing a capacitor whose capacitor element is protected from the ingress of moisture in a cost-effective manner.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird ein Kondensator mit einem Kondensatorelement und einem Außengehäuse vorgeschlagen. Das Außengehäuse umschließt das Kondensatorelement vollständig. Zwischen dem Kondensatorelement und einer zu dem Kondensatorelement weisenden Innenwand des Außengehäuses ist ein Aufnahmehohlraum bestimmt, wobei in zumindest einem Abschnitt des Aufnahmehohlraums ein Absorberelement zur Absorption von Feuchtigkeit angeordnet ist.According to the invention, a capacitor with a capacitor element and an outer housing is proposed. The outer housing completely surrounds the capacitor element. A receiving cavity is defined between the capacitor element and an inner wall of the outer housing facing the capacitor element, an absorber element for absorbing moisture being arranged in at least one section of the receiving cavity.

Das Kondensatorelement umfasst zumindest zwei Elektroden, die von einem Dielektrikum getrennt sind. Dabei kann das Kondensatorelement verschiedene Bauformen aufweisen und polarisiert oder nicht polarisiert sein. Beispielsweise kann das Kondensatorelement gewickelt oder gestapelt ausgebildet und ein Keramik-, Kunststoff-Folien-, Papier, Aluminium-Elektrolyt-, Tantal-Elektrolyt- oder Niob-Elektrolytkondensator sein.The capacitor element comprises at least two electrodes which are separated from a dielectric. The capacitor element can have different designs and be polarized or non-polarized. For example, the capacitor element can be wound or stacked and can be a ceramic, plastic film, paper, aluminum electrolyte, tantalum electrolyte or niobium electrolytic capacitor.

Vorteilhaft ist insbesondere, dass der Kondensator bzw. das Außengehäuse nicht vollständig abgedichtet sein muss oder beschädigt werden kann, ohne dass der Kondensator unbrauchbar wird, da eindringende Feuchtigkeit von dem Absorberelement absorbiert wird, bevor es zu dem Kondensatorelement, welches die eigentlichen funktionalen Eigenschaften des Kondensators bereitstellt, vordringen kann. Es wird somit möglich, ohne eine vollständige und damit teure Abdichtung, einen Kondensator bereitzustellen, dessen Kondensatorelement bei eindringender Feuchtigkeit trocken bleibt, da die Feuchtigkeit von dem Absorberelement absorbiert und gebunden wird. Die Feuchtigkeit kann zudem auch wieder aus dem Absorberelement nach außen abgegeben werden, so dass sich das Absorberelement regenerieren kann.It is particularly advantageous that the capacitor or the outer housing does not have to be completely sealed or can be damaged without the capacitor becoming unusable, since penetrating moisture is absorbed by the absorber element before it reaches the capacitor element, which has the actual functional properties of the capacitor provides, can penetrate. It is thus possible, without a complete and therefore expensive seal, to provide a capacitor whose capacitor element remains dry when moisture penetrates, since the moisture is absorbed and bound by the absorber element. The moisture can also be released to the outside again from the absorber element, so that the absorber element can regenerate.

Eine vorteilhafte Ausbildungsvariante sieht vor, dass der Aufnahmehohlraum das Kondensatorelement vollständig umgibt.An advantageous embodiment variant provides that the receiving cavity completely surrounds the capacitor element.

Darüber hinaus ist bei einer weiteren Variante des Kondensators vorteilhaft, dass das Absorberelement das Kondensatorelement vollständig oder zumindest in eine Umfangsrichtung des Kondensatorelements umgibt. Dringt Feuchtigkeit in den Aufnahmehohlraum ein, wird diese von dem Absorberelement aufgenommen bzw. von dem Kondensatorelement abgehalten, bevor die Feuchtigkeit zu dem Kondensatorelement gelangen oder in dieses eindringen kann. In Bereichen, in welchen das Kondensatorelement nicht von dem Absorberelement umgeben ist, kann ein dichtes Innengehäuse ausgebildet sein, durch welches das Kondensatorelement in diesen Bereichen vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt ist. Die Feuchtigkeit wird in einem solchen Fall von dem Innengehäuse zu dem Absorberelement abgeleitet.In addition, in a further variant of the capacitor, it is advantageous that the absorber element completely or at least surrounds the capacitor element in a circumferential direction of the capacitor element. If moisture penetrates into the receiving cavity, this is absorbed by the absorber element or held off by the capacitor element before the moisture can reach or enter the capacitor element. In areas in which the capacitor element is not surrounded by the absorber element, a tight inner housing can be formed, by means of which the capacitor element is protected against the ingress of moisture in these areas. In such a case, the moisture is discharged from the inner housing to the absorber element.

Um das Kondensatorelement in dem Außengehäuse ausrichten und zugleich anschließen zu können, weist der Kondensator ferner ein Kathodenanschlusselement und ein Anodenanschlusselement auf, welche sich jeweils durch das Außengehäuse und den Aufnahmehohlraum zu dem Kondensatorelement erstrecken. Das Kathodenanschlusselement und das Anodenanschlusselement sind an dem Außengehäuse fixiert und mit dem Kondensatorelement verbunden. Die Position des Kondensatorelements in dem Außengehäuse ist durch das Kathodenanschlusselement und das Anodenanschlusselement festgelegt. Das Kathodenanschlusselement und das Anodenanschlusselement sind beispielsweise in das Außengehäuse eingegossen und können durch Öffnungen oder sich orthogonal zu einer jeweiligen Längsrichtung des Anschlusselements erstreckende Vorsprünge Elemente aufweisen, durch welche das Kathoden- bzw. Anodenanschlusselement besser mit dem Außengehäuse verbinden lässt. Vorzugsweise sind das Kathoden- und das Anodenanschlusselement starr und elektrisch leitfähig mit je einer Elektrode des Kondensatorelements verbunden. Das Kondensatorelement kann unmittelbar über beispielsweise jeweils als Draht ausgebildetes Kathodenanschlusselement und Anodenanschlusselement elektrisch kontaktiert sein oder über Kontaktpads elektrisch kontaktiert werden, welche an einer Außenfläche des Außengehäuses angeordnet und über das Anodenanschlusselement und das Kathodenanschlusselement mit dem Kondensatorelement verbunden sind.In order to be able to align and connect the capacitor element in the outer housing, the capacitor furthermore has a cathode connection element and Anode connection element, which each extend through the outer housing and the receiving cavity to the capacitor element. The cathode connection element and the anode connection element are fixed to the outer housing and connected to the capacitor element. The position of the capacitor element in the outer housing is determined by the cathode connection element and the anode connection element. The cathode connection element and the anode connection element are cast into the outer housing, for example, and can have elements through openings or projections extending orthogonally to a respective longitudinal direction of the connection element, by means of which the cathode or anode connection element can be better connected to the outer housing. The cathode and the anode connection element are preferably rigidly and electrically conductively connected to one electrode of the capacitor element. The capacitor element can be electrically contacted directly, for example, by means of a cathode connection element and anode connection element each formed as a wire, or can be electrically contacted via contact pads which are arranged on an outer surface of the outer housing and are connected to the capacitor element via the anode connection element and the cathode connection element.

Eine vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das Außengehäuse durch einen Gehäusetopf und einen Gehäusedeckel gebildet ist. Ein um den Gehäusedeckel umlaufender Übergang zwischen Gehäusedeckel und Gehäusetopf ist durch ein Dichtmittel abgedichtet. Der Gehäusedeckel kann zu dem Gehäusetopf auch durch ein verschmelzen der jeweils verwendeten Materialien abgedichtet sein. Vorzugsweise wird hierfür Kunststoff als Material für den Gehäusetopf und den Gehäusedeckel verwendet.An advantageous embodiment variant of the invention provides that the outer housing is formed by a housing pot and a housing cover. A transition around the housing cover between the housing cover and the housing pot is sealed by a sealant. The housing cover can also be sealed to the housing pot by fusing the materials used in each case. Plastic is preferably used for this purpose as the material for the housing pot and the housing cover.

Der Aufnahmehohlraum ist bei einer weiteren Ausbildungsform vollständig mit dem Absorberelement gefüllt und das Außengehäuse zumindest derart aus einem dehnfähigen Material gebildet, dass sich das Außengehäuse bei Ausdehnung des Absorberelements vorzugsweise spannungsfrei ausdehnt. Saugt sich das Absorberelement mit Feuchtigkeit voll und wird dadurch ausgedehnt, dehnt sich das Außengehäuse mit dem Absorberelement, so dass kein Druck auf das Kondensatorelement ausgeübt wird und dieses nicht mechanisch belastet wird, so dass sich die elektrischen Eigenschaften des Kondensatorelements nicht verändern.In a further embodiment, the receiving cavity is completely filled with the absorber element and the outer housing is formed at least in such a way from an expandable material that the outer housing expands preferably tension-free when the absorber element is expanded. If the absorber element soaks up moisture and is thereby expanded, the outer housing with the absorber element expands so that no pressure is exerted on the capacitor element and this is not mechanically stressed, so that the electrical properties of the capacitor element do not change.

Davon abweichend sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsalternative vor, dass der Aufnahmehohlraum in einem ersten Abschnitt mit dem Absorberelement gefüllt ist und das Absorberelement ausgebildet ist, sich durch ein Absorbieren von Feuchtigkeit in einen zweiten Abschnitt des Aufnahmehohlraums auszudehnen. Das Außengehäuse muss sich hierbei nicht ausdehnen, da in dem durch das Außengehäuse bestimmten Innenraum, in welchem das Kondensator- und das Absorberelement aufgenommen sind, konstruktiv ausreichen Platz für das Absorberelement in einem ausgedehnten Zustand zur Verfügung gestellt wird. Vorteilhaft hierbei ist auch, dass sich der Bauraumbedarf des Kondensators unabhängig von einer von dem Absorberelement aufgenommenen Feuchtigkeit konstant ist.Deviating from this, a further advantageous embodiment alternative provides that the receiving cavity is filled with the absorber element in a first section and the absorber element is designed to expand into a second section of the receiving cavity by absorbing moisture. The outer housing does not have to expand here, since in the interior determined by the outer housing, in which the capacitor element and the absorber element are accommodated, sufficient space is provided for the absorber element in an expanded state. It is also advantageous here that the space requirement of the capacitor is constant regardless of a moisture absorbed by the absorber element.

Bei einer ebenfalls vorteilhaften Variante kann das Außengehäuse auch aus einem dehnfähigen Material gebildet sein und ein Abschnitt des Aufnahmehohlraums frei von dem unausgedehnten Absorberelement sein. Zunächst kann sich das Absorberelement bei einer Absorption von Feuchtigkeit ausdehnen, bis es an dem Außengehäuse anliegt. Wird weiter Feuchtigkeit aufgenommen, kann das Außengehäuse von der durch das Absorberelement wirkenden Kraft gedehnt werden.In a likewise advantageous variant, the outer housing can also be formed from an expandable material and a section of the receiving cavity can be free of the unextended absorber element. When absorbing moisture, the absorber element can initially expand until it rests on the outer housing. If moisture is absorbed further, the outer housing can be stretched by the force acting through the absorber element.

Um von dem Absorberelement aufgenommene Feuchtigkeit aus dem Kondensator abführen zu können, sieht eine weitere Ausgestaltungsform vor, dass das Außengehäuse zumindest abschnittsweise von einer unidirektionalen Membran gebildet ist. Eine solche Membran ist ausgebildet, Feuchtigkeit aus dem Aufnahmehohlraum in einen den Kondensator umgebenden Außenraum passieren zu lassen, jedoch nicht umgekehrt. Wird Feuchtigkeit, beispielsweise auch unterstützt durch Zuführung von Wärme, aus dem Aufnahmehohlraum und aus dem Absorberelement in den Außenraum abgeführt, geht die Dehnung des Absorberelements zurück und das Absorberelement regeneriert sich. Wird der Kondensator auf einer Platine angeordnet bzw. soll an einer Platine angeordnet werden, ist die Membran vorzugsweise an einer Seite des Außengehäuses angeordnet bzw. bildet zumindest einen Abschnitt dieser Seite, welche in dem auf der Platine montierten Zustand von der Platine weg weist bzw. nicht zu dieser hin weist oder orthogonal zu der Platine verläuft. Dadurch kann verhindert werden, dass sich durch die Membran austretende Feuchtigkeit zwischen Kondensator und Platine oder unmittelbar an der Platine sammelt und zu Korrosion an stromleitenden Elementen der Platine oder an den Anschlusselementen des Kondensators führen kann. Durch sich direkt an der Platine sammelnde Feuchtigkeit können zudem Kriechströme oder Kurzschlüsse verursacht werden, was durch die Anordnung der unidirektionalen Membran an einer nicht zu der Platine weisenden Seite verhindert wird.In order to be able to remove moisture absorbed by the absorber element from the condenser, a further embodiment provides that the outer housing is formed at least in sections by a unidirectional membrane. Such a membrane is designed to allow moisture to pass from the receiving cavity into an outer space surrounding the condenser, but not vice versa. If moisture, for example also assisted by the supply of heat, is removed from the receiving cavity and from the absorber element into the outside space, the expansion of the absorber element decreases and the absorber element regenerates. If the capacitor is arranged on a circuit board or is to be arranged on a circuit board, the membrane is preferably arranged on one side of the outer housing or forms at least a portion of this side which, in the state mounted on the circuit board, points away from the circuit board or does not point to it or is orthogonal to the board. This can prevent moisture escaping through the membrane from collecting between the capacitor and the circuit board or directly on the circuit board and leading to corrosion on current-conducting elements of the circuit board or on the connection elements of the capacitor. Leakage currents or short circuits can also be caused by moisture collecting directly on the circuit board, which is prevented by the arrangement of the unidirectional membrane on a side not facing the circuit board.

Eine ebenfalls vorteilhafte Form des Kondensators sieht zudem vor, dass das Absorberelement und/oder das Außengehäuse aus einem Absorbermaterial oder mehreren Absorbermaterialien gebildet sind/ist, das/die ausgebildet ist/sind, Feuchtigkeit zu binden und sich dabei auszudehnen.Another advantageous form of the capacitor also provides for the absorber element and / or the outer housing to be formed from one absorber material or a plurality of absorber materials are / is, which is / are trained to bind moisture and thereby expand.

Vorzugsweise ist das Absorbermaterial oder die Absorbermaterialien bei einer Ausführungsvariante in ein Fleecematerial, beispielsweise eine Fließmatte, eingebracht bzw. eingebettet. Das Absorberelement ist aus dem Fleecematerial mit dem/den darin eingebrachten Absorbermaterial/ien gebildet. Dadurch lässt sich das Absorbermaterial gleichmäßig in das Fleecematerial einbringen und gleichmäßig in dem Aufnahmehohlraum anordnen.In one embodiment variant, the absorber material or the absorber materials is preferably introduced or embedded in a fleece material, for example a flow mat. The absorber element is formed from the fleece material with the absorber material (s) incorporated therein. As a result, the absorber material can be introduced evenly into the fleece material and arranged evenly in the receiving cavity.

Das/die Absorbermaterial/ien ist/sind vorzugsweise eines der folgenden Materialien: Superabsorber, Silikagel (Kieselgel oder Siliziumdioxid), Anhydrit/Gips, gebrannter Kalk, calciniertes Kupfersulfat, Calciumchlorid, regenerative Rohstoffe auf Zucker- oder Stärkebasis. Superabsorber, wie er auch beispielsweise in Windeln benutzt wird, kann aus Propensäure bzw. vernetzten Polyacrylat gebildet sein.The absorber material (s) is / are preferably one of the following materials: superabsorbents, silica gel (silica gel or silicon dioxide), anhydrite / gypsum, burnt lime, calcined copper sulfate, calcium chloride, regenerative raw materials based on sugar or starch. Superabsorbers, such as those used in diapers, can be formed from propenoic acid or cross-linked polyacrylate.

Das Kondensatorelement weist zur zusätzlichen Abdichtung ein Innengehäuse auf, das eine Außenfläche des Kondensatorelements bestimmt. Der Aufnahmehohlraum ist zwischen der Außenfläche des Innengehäuses und der Innenfläche des Außengehäuses gebildet. Das Innengehäuse kann beispielsweise aus einer Kunststofffolie oder einer unidirektionalen Membran gebildet sein, so dass Feuchtigkeit von dem Eindringen in das Kondensatorelement aus dem Aufnahmehohlraum abgehalten wird.For additional sealing, the capacitor element has an inner housing which defines an outer surface of the capacitor element. The receiving cavity is formed between the outer surface of the inner housing and the inner surface of the outer housing. The inner housing can be formed, for example, from a plastic film or a unidirectional membrane, so that moisture is prevented from penetrating into the capacitor element from the receiving cavity.

Ferner ist das Kondensatorelement bei einer weiteren vorteiligen Ausführung ein Elektrolytkondensator und/oder hat einen gewickelten Aufbau. Furthermore, in a further advantageous embodiment, the capacitor element is an electrolytic capacitor and / or has a wound structure.

Neben einer von dem Außenraum in das Außengehäuse eindringenden Feuchtigkeit kann das Absorberelement zusätzlich ausgebildet sein, eine Feuchtigkeit aufzunehmen, welche beispielsweise beim Austreten eines flüssigen Dielektrikums aus dem Kondensatorelement auftritt.In addition to moisture penetrating into the outer housing from the outer space, the absorber element can additionally be designed to absorb moisture which occurs, for example, when a liquid dielectric emerges from the capacitor element.

Durch die Ausdehnung des Absorberelements ist bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass die Eintrittstellen, an welchen die Feuchtigkeit durch das Außengehäuse in den Aufnahmehohlraum eintritt, abgedichtet werden, in dem das Absorberelement an den Eintrittstellen zur Anlage kommt und diese verschließt.The expansion of the absorber element provides in a further advantageous development that the entry points at which the moisture enters the receiving cavity through the outer housing are sealed by the absorber element coming into contact with the entry points and closing them.

Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.The features disclosed above can be combined in any way as far as this is technically possible and they do not contradict each other.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

  • 1 Kondensator mit einem aus Gehäusetopf und Gehäusedeckel bestehenden Außengehäuse in einem ersten Zustand;
  • 2 Kondensator mit einem aus Gehäusetopf und Gehäusedeckel bestehenden Außengehäuse in einem zweiten Zustand;
  • 3 Kondensator mit einem dehnbaren Außengehäuse in einem ersten Zustand;
  • 4 Kondensator mit einem dehnbaren Außengehäuse in einem zweiten Zustand;
Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:
  • 1 Condenser with an outer housing consisting of housing pot and housing cover in a first state;
  • 2 Capacitor with an outer housing consisting of housing pot and housing cover in a second state;
  • 3 Capacitor with a stretchable outer housing in a first state;
  • 4 Capacitor with a stretchable outer housing in a second state;

Die Figuren sind beispielhaft schematisch und zeigen jeweils eine Schnittansicht. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.The figures are exemplary schematic and each show a sectional view. The same reference symbols in the figures indicate the same functional and / or structural features.

Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsvariante eines Kondensators 1 und die 3 und 4 eine zweite Ausführungsvariante eines Kondensators 1 mit Absorberelement 11. In den 1 und 3 befindet sich das Absorberelement 11 jeweils in seinem Ursprungszustand und hat noch keine Feuchtigkeit absorbiert. In den 2 und 4 hat das Absorberelement 11 Feuchtigkeit aufgenommen und befindet sich jeweils in einem ausgedehnten Zustand.The 1 and 2 show a first embodiment of a capacitor 1 and the 3 and 4 a second embodiment of a capacitor 1 with absorber element 11 , In the 1 and 3 is the absorber element 11 each in its original state and has not yet absorbed moisture. In the 2 and 4 has the absorber element 11 Moisture is absorbed and is in an expanded state.

Bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsvariante des Kondensators 1 wird das Kondensatorelement 10 von einem starren Außengehäuse 13 eingeschlossen, das aus einem Gehäusetopf 13' und einem Gehäusedeckel 13" gebildet ist. Der Gehäusetopf 13' ist aus einem starren Kunststoff geformt und einseitig offen. Durch die offene Seite ist das Kondensatorelement 10 mit dem Absorberelement 11 in dem Gehäusetopf 13' eingebracht, wobei die offene Seite durch eine Vergussmasse verschlossen ist, welche den Gehäusedeckel 13" bildet. Dadurch, dass der Gehäusedeckel 13" als Vergussmasse direkt an den Gehäusetopf 13' angegossen ist, ist der Übergang zwischen dem Gehäusetopf 13' zu dem Gehäusedeckel 13" abgedichtet. Beim Erstarren der Vergussmasse beim Angießen an den Gehäusetopf 13' wird die Position des Kondensatorelements 10 in dem von dem Gehäusetopf 13' und dem Gehäusedeckel 13" gebildeten Hohl- bzw. Innenraum durch das Kathodenanschlusselement K und das Anodenanschlusselement A festgelegt. Das Kathodenanschlusselement K und das Anodenanschlusselement A erstrecken sich hierbei durch die offene Seite des Gehäusetopfes 13' aus dem Au-ßengehäuse 13 heraus. Ferner sind diese vorzugsweise jeweils ein Draht, der sowohl an dem Außengehäuse 13 als auch an dem Kondensatorelement 10 fixiert ist. Das Kondensatorelement 10 ist mittig in dem Innenraum des Außengehäuses 13 aufgenommen, so dass das Kondensatorelement 10 zu jeder seiner Seiten hin zu dem Außengehäuse 13 bzw. einer zu dem Kondensatorelement 10 weisenden Innenfläche des Außengehäuses 13 beabstandet ist. Zwischen einer zu dem Außengehäuse 13 weisenden Außenfläche des Kondensatorelements 10 und einer zu dem Kondensatorelement 10 weisenden Innenfläche des Außengehäuses 13 ist ein Aufnahmehohlraum gebildet, in welchem das Absorberelement 11, das Kondensatorelement 10 umgebend angeordnet ist. In einem Ursprungs- bzw. Ausgangszustand des Absorberelements 11 hat dieses noch keine Feuchtigkeit aufgenommen und ist nur in einem ersten Abschnitt des Aufnahmehohlraums angeordnet, so dass ein zweiter Abschnitt 12 frei von dem Absorberelement 11 ist. Dringt durch das Außengehäuse 13 Feuchtigkeit in den Aufnahmehohlraum ein, wird diese von dem Absorberelement 11 aufgenommen und gebunden. Dabei dehnt sich das Absorberelement 11 in den zweiten Abschnitt 12 aus, so dass der freie Bereich in dem Kondensator 1 kleiner wird oder verschwindet. Das Absorberelement 11 übt auch in einem in 2 dargestellten ausgedehnten Zustand keine Druckkraft auf das Kondensatorelement 11 aus. Die aus dem zweiten Abschnitt 12 des Aufnahmehohlraums verdrängte Luft wird vorzugsweise durch die Eintrittsstelle der Feuchtigkeit aus dem Außengehäuse 13 verdrängt. Alternativ kann hierfür auch eine bidirektionale luftdurchlässige und wasser- bzw. feuchtigkeitsdichte Membran vorgesehen sein. Durch das im Wesentlichen starre Außengehäuse 13 und den Aufnahmehohlraum in dem Außengehäuse 13, in welchem sich das Absorberelement 11 ausdehnen kann, ist die Position des Kondensators 1 auf einer Platine P oder an einem anderen Bauteil, auf welcher/welchem der Kondensator 1 durch das Anodenanschlusselement A und das Kathodenanschlusselement K fixiert und elektrisch kontaktiert ist, fest und verändert sich nicht.In the in the 1 and 2 shown embodiment variant of the capacitor 1 becomes the capacitor element 10 from a rigid outer casing 13 included that from a case pot 13 ' and a housing cover 13 " is formed. The housing pot 13 ' is made of a rigid plastic and is open on one side. Through the open side is the capacitor element 10 with the absorber element 11 in the housing pot 13 ' introduced, the open side is closed by a sealing compound, which the housing cover 13 " forms. The fact that the housing cover 13 " as a potting compound directly to the housing pot 13 ' is cast on, is the transition between the housing pot 13 ' to the housing cover 13 " sealed. When the casting compound solidifies when it is poured onto the housing pot 13 ' becomes the position of the capacitor element 10 in that of the housing pot 13 ' and the housing cover 13 " formed cavity or interior by the cathode connection element K and the anode connector A established. The cathode connector K and the anode connector A extend through the open side of the housing pot 13 ' from the outer housing 13 out. Furthermore, these are each preferably a wire, both on the outer housing 13 as well as on the capacitor element 10 is fixed. The capacitor element 10 is in the middle of the interior of the outer housing 13 added so that the capacitor element 10 to each of its sides towards the outer case 13 or one to the capacitor element 10 facing inner surface of the outer housing 13 is spaced. Between one to the outer case 13 facing outer surface of the capacitor element 10 and one to the capacitor element 10 facing inner surface of the outer housing 13 a receiving cavity is formed in which the absorber element 11 , the capacitor element 10 is arranged surrounding. In an original or initial state of the absorber element 11 the latter has not yet absorbed moisture and is only arranged in a first section of the receiving cavity, so that a second section 12 free of the absorber element 11 is. Penetrates through the outer case 13 Moisture in the receiving cavity, this is from the absorber element 11 recorded and bound. The absorber element expands 11 in the second section 12 out so the free area in the capacitor 1 gets smaller or disappears. The absorber element 11 also practices in one 2 shown expanded state no compressive force on the capacitor element 11 out. The one from the second section 12 Air displaced from the receiving cavity is preferably removed from the outer housing by the entry point of the moisture 13 repressed. Alternatively, a bidirectional, air-permeable and water or moisture-tight membrane can also be provided for this. Due to the essentially rigid outer housing 13 and the receiving cavity in the outer case 13 , in which the absorber element 11 is the position of the capacitor 1 on a circuit board P or on another component on which the capacitor 1 through the anode connector A and the cathode connector K fixed and electrically contacted, fixed and does not change.

Zudem kann das Absorberelement 11 ausgebildet sein, eine von dem Kondensatorelement 10 austretende Feuchtigkeit aufzunehmen, wobei das Außengehäuse dann vorzugsweise dicht ausgebildet ist, so dass die aus dem Kondensatorelement 10 austretende Feuchtigkeit, beispielsweise ein Elektrolyt, nicht in den das Außengehäuse 13 umgebenden Außenraum austreten kann. Soll der Abtransport der Feuchtigkeit aus dem Außengehäuse 13 sichergestellt sein, kann ein Abschnitt des Außengehäuses 13 zudem als eine unidirektionale Membran ausgebildet sein, durch welche Feuchtigkeit aus dem Aufnahmehohlraum in den das Außengehäuse 13 umgebenden Außenraum austreten kann. Ist der Kondensator 1 vorgesehen auf einer Platine P montiert zu werden, bildet die Membran vorzugsweise zumindest einen Abschnitt einer von der Platine P weg weisenden oder einer zu der Platine P orthogonalen Seite des Außengehäuses 13.In addition, the absorber element 11 be formed, one of the capacitor element 10 absorbing emerging moisture, the outer housing then preferably being tight, so that the condenser element 10 escaping moisture, for example an electrolyte, not in the outer housing 13 surrounding outside space can emerge. Should the removal of moisture from the outer housing 13 can be ensured, a section of the outer housing 13 also be designed as a unidirectional membrane through which moisture from the receiving cavity into the outer housing 13 surrounding outside space can emerge. Is the capacitor 1 provided on a circuit board P To be assembled, the membrane preferably forms at least a portion of one of the circuit boards P pointing away or one to the board P orthogonal side of the outer case 13 ,

Die Ausführungsform der 1 und 2 sieht jeweils ein starres Außengehäuse vor, wohingegen bei der Variante der 3 und 4 ein dehnfähiges Außengehäuse 13 vorgesehen ist. Der Aufnahmehohlraum zwischen der Außenfläche des Kondensatorelements 10 und der Innenfläche des Außengehäuses 13 ist vollständig mit dem Absorberelement 11 gefüllt. Dehnt sich das Absorberelement 11 bei der Aufnahme von Feuchtigkeit aus, dehnt sich das Außengehäuse 13, wie in 4 dargestellt, mit dem Absorberelement 11 aus. Um keinen Druck auf eine Platine P, auf welcher der Kondensator 1 angeordnet ist, oder die Lötstellen auszuüben, mit welchen der Kondensator 1 auf der Platine P elektrisch angeschlossen ist, ist vorzugsweise vorgesehen, dass zwischen dem Außengehäuse 13, wie in 1 zu sehen, und der Platine P eine Dehnfuge angeordnet ist, welche bei einer Dehnung des Außengehäuses 13, wie in 4 dargestellt, kleiner wird. Dadurch wirkt durch das sich ausdehnende Absorberelement 11 weder ein Druck bzw. eine mechanische Kraft auf das Kondensatorelement 10 noch auf die Platine P. Das Außengehäuse 13 kann beispielsweise auch aus einem Kunststoffband gebildet werden, welches um das Absorberelement 11 gewickelt wird. Überlappstellen, an welchen das Kunststoffband mit sich selbst überlappt, können zudem verklebt oder verschmolzen werden um das Außengehäuse 13 abzudichten.The embodiment of the 1 and 2 provides for a rigid outer housing, whereas the variant of the 3 and 4 a stretchable outer casing 13 is provided. The receiving cavity between the outer surface of the capacitor element 10 and the inner surface of the outer case 13 is complete with the absorber element 11 filled. The absorber element expands 11 when absorbing moisture, the outer casing expands 13 , as in 4 shown with the absorber element 11 out. No pressure on a board P on which the capacitor 1 is arranged, or to exercise the soldering points with which the capacitor 1 on the board P is electrically connected, it is preferably provided that between the outer housing 13 , as in 1 to see and the circuit board P an expansion joint is arranged, which occurs when the outer housing expands 13 , as in 4 shown, becomes smaller. This acts through the expanding absorber element 11 neither a pressure nor a mechanical force on the capacitor element 10 still on the board P , The outer case 13 can, for example, also be formed from a plastic band which wraps around the absorber element 11 is wrapped. Overlap points where the plastic tape overlaps with itself can also be glued or fused around the outer casing 13 seal.

Claims (13)

Kondensator (1) mit einem Kondensatorelement (10) und einem Außengehäuse (13), wobei das Außengehäuse (13) das Kondensatorelement (10) vollständig umschließt, zwischen dem Kondensatorelement (10) und einer zu dem Kondensatorelement (10) weisenden Innenwand des Außengehäuses (13) ein Aufnahmehohlraum bestimmt ist und in zumindest einem Abschnitt des Aufnahmehohlraums ein Absorberelement (11) zur Absorption von Feuchtigkeit angeordnet ist.Capacitor (1) with a capacitor element (10) and an outer housing (13), wherein the outer housing (13) completely surrounds the capacitor element (10), a receiving cavity is determined between the capacitor element (10) and an inner wall of the outer housing (13) facing the capacitor element (10) and An absorber element (11) for absorbing moisture is arranged in at least one section of the receiving cavity. Kondensator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Aufnahmehohlraum das Kondensatorelement (10) vollständig umgibt.A capacitor according to the preceding claim, wherein the receiving cavity completely surrounds the capacitor element (10). Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Absorberelement (11) das Kondensatorelement (10) vollständig oder zumindest in einer Umfangsrichtung des Kondensatorelements (10) umgibt.Capacitor according to one of the preceding claims, wherein the absorber element (11) surrounds the capacitor element (10) completely or at least in a circumferential direction of the capacitor element (10). Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Kathodenanschlusselement (K) und ein Anodenanschlusselement (A), welche sich jeweils durch das Außengehäuse (13) und den Aufnahmehohlraum zu dem Kondensatorelement (10) erstrecken, an dem Außengehäuse (13) fixiert und mit dem Kondensatorelement (10) verbunden sind, wobei die Position des Kondensatorelements (10) in dem Außengehäuse (13) durch das Kathodenanschlusselement (K) und das Anodenanschlusselement (A) festgelegt ist.Capacitor according to one of the preceding claims, further comprising a cathode connection element (K) and an anode connection element (A), which each extend through the outer housing (13) and the receiving cavity to the capacitor element (10), fixed to the outer housing (13) and with the capacitor element (10) are connected, the position of the capacitor element (10) in the outer housing (13) being fixed by the cathode connection element (K) and the anode connection element (A). Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Außengehäuse (13) durch einen Gehäusetopf (13') und einen Gehäusedeckel (13") gebildet und ein um den Gehäusedeckel (13") umlaufender Übergang zwischen Gehäusedeckel (13") und Gehäusetopf (13') durch ein Dichtmittel abgedichtet ist.Capacitor according to one of the preceding claims, wherein the outer housing (13) is formed by a housing pot (13 ') and a housing cover (13 ") and a transition around the housing cover (13 ") between the housing cover (13") and the housing pot (13 ') is sealed by a sealant. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aufnahmehohlraum vollständig mit dem Absorberelement (11) gefüllt und das Außengehäuse (13) zumindest derart aus einem dehnfähigen Material gebildet ist, dass sich das Außengehäuse (13) bei Ausdehnung des Absorberelements (11) ausdehnt.Capacitor according to one of the preceding claims, wherein the receiving cavity is completely filled with the absorber element (11) and the outer housing (13) is formed at least in such a way from an expandable material that the outer housing (13) expands when the absorber element (11) is expanded. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei der Aufnahmehohlraum in einem ersten Abschnitt mit dem Absorberelement (11) gefüllt ist und das Absorberelement (11) ausgebildet ist, sich durch ein Absorbieren von Feuchtigkeit in einen zweiten Abschnitt (12) des Aufnahmehohlraums auszudehnen.Capacitor according to one of the preceding Claims 1 to 5 , wherein the receiving cavity is filled in a first section with the absorber element (11) and the absorber element (11) is designed to expand into a second section (12) of the receiving cavity by absorbing moisture. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Außengehäuse (13) zumindest abschnittsweise von einer unidirektionalen Membran gebildet ist, die ausgebildet ist, Feuchtigkeit aus dem Aufnahmehohlraum in einen den Kondensator umgebenden Außenraum passieren zu lassen, jedoch nicht umgekehrt.Condenser according to one of the preceding claims, wherein the outer housing (13) is formed at least in sections by a unidirectional membrane which is designed to allow moisture to pass from the receiving cavity into an outer space surrounding the condenser, but not vice versa. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Absorberelement (11) und/oder das Außengehäuse (13) aus einem Absorbermaterial oder mehreren Absorbermaterialien gebildet sind/ist, das/die ausgebildet ist/sind, Feuchtigkeit zu binden und sich dabei auszudehnen.A capacitor according to any one of the preceding claims, wherein the absorber element (11) and / or the outer housing (13) are / is formed from an absorber material or a plurality of absorber materials which are / are designed to bind moisture and thereby expand. Kondensator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Absorbermaterial oder die Absorbermaterialien in ein Fleecematerial eingebracht und das Absorberelement (11) aus dem Fleecematerial mit dem/den darin eingebrachten Absorbermaterial/ien gebildet ist.The capacitor according to the preceding claim, wherein the absorber material or the absorber materials is introduced into a fleece material and the absorber element (11) is formed from the fleece material with the absorber material (s) incorporated therein. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder 10, wobei das/die Absorbermaterial/ien eines der folgenden Materialien ist: Superabsorber, Silikagel, Anhydrit, gebrannter Kalk, calciniertes Kupfersulfat, Calciumchlorid, regenerative Rohstoffe auf Zucker- oder Stärkebasis.Capacitor according to one of the preceding Claims 9 or 10 , the absorber material (s) being one of the following materials: superabsorbent, silica gel, anhydrite, quicklime, calcined copper sulfate, calcium chloride, regenerative raw materials based on sugar or starch. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kondensatorelement (10) ein Innengehäuse aufweist, das eine Außenfläche des Kondensatorelements (10) bestimmt und der Aufnahmehohlraum zwischen der Außenfläche des Innengehäuses und der Innenfläche des Außengehäuses (13) gebildet ist.The capacitor according to any one of the preceding claims, wherein the capacitor element (10) has an inner housing which defines an outer surface of the capacitor element (10) and the receiving cavity is formed between the outer surface of the inner housing and the inner surface of the outer housing (13). Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kondensatorelement (10) ein Elektrolytkondensator ist und/oder einen gewickelten Aufbau hat.Capacitor according to one of the preceding claims, wherein the capacitor element (10) is an electrolytic capacitor and / or has a wound structure.
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