DE1033780B

DE1033780B - Verfahren zum elektrolytischen UEberziehen der Randzone einer Aluminiumelektrode fuer elektrische Kondensatoren

Info

Publication number: DE1033780B
Application number: DES31047A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr-Ing Herma Heywang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-11-12
Filing date: 1952-11-12
Publication date: 1958-07-10

Description

Verfahren zum elektrolytischen Überziehen der Randzone einer Aluminiumelektrode für elektrische Kondensatoren Wegen seiner bekannten guten elektrischen Eigenschaften, seiner Korrosionsfestigkeit und seiner Billigkeit findet das Aluminium, insbesondere in Form von Aluminiumfolien oder von auf das Dielektrikum aufgedampften Aluminiumschichten, im Kondensatorenbau vielfach Anwendung. Nachteilig ist jedoch, daß das Aluminium sich nur schwer löten läßt. Der Grund für diese schwere Lötbarkeit ist darin zu sehen, daß sich das Aluminium- -in Gegenwart von Sauerstoff schnell mit einer Schutzschicht, insbesondere von Aluminiumoxyd, überzieht, die ein gutes Haften des Lötmetalls auf dem Aluminium und dadurch einen guten elektrischen Kontakt verhindert. Diese Schutzschicht ist es auch, die bei Kondensatoren das stirnseitige Kontaktieren der Aluminiumfolien oder aufgedampften Aluminiumbelegungen erschwert. Selbst wenn man auf die Stirnseite des Kondensators Zink oder Kupfer aufspritzt, wirkt sich diese Schutzschicht noch nachteilig aus, indem ein einwandfreier Kontakt zwischen dem Aluminium und dem aufgespritzten Metall nur an den Stellen zustande kommt, an denen das aufgespritzte Metall in der Lage ist, die Oxydschicht zu zerstören und unmittelbar mit dem Aluminium in Verbindung zu treten.
Es ist an sich bekannt, Oxydschichten von Aluminiumoberflächen zu entfernen und vor der Bildung einer neuen Oxydschicht auf die von Oxyd befreite Aluminiumoberfläche einen Metallbezug aufzubringen.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, bei einem Verfahren zum elektrolytischen Überziehen der Randzone einer Aluminiumelektrode für elektrische Kondensatoren mit einem edleren Metall, insbesondere Kupfer, ein besonders schonendes und wirksames Verfahren zur Entfernung von Oxydschichten anzugeben, und ist dadurch gekennzeichnet, daß durch Abschneiden unmittelbar vor dem Eintauchen in das das niederzuschlagende Metall enthaltende Bad oder während des Eintauchens an der Aluminiumelektrode eine jungfräuliche Oberfläche geschaffen wird. Auf der so entstehenden oxydfreien Schnittkante schlägt sich dann das Edelmetall, insbesondere das Kupfer, einwandfrei und fest nieder.
Das Schneiden der Elektrode kann in Ausbildung der Erfindung in einem inerten Medium, insbesondere in auf die Badflüssigkeit aufgeschichteten Estern, erfolgen.
Das Niederschlagen des edleren Metalls auf dem Aluminium kann noch durch Anlegen einer äußeren Stromquelle unterstützt werden. Hierbei empfiehlt es sich, die Aluminiumelektrode an den Pluspol einer Gleichstromquelle und das Bad an den negativen Pol der Stromquelle zu legen. Derartige, insbesondere auf der Schnittkante verkupferte Aluminiumfolien lassen sich einwandfrei stirnseitig löten, was vor allem bei Störschutzkondensatoren wichtig ist, bei denen es darauf ankommt, einen guten einwandfreien elektrischen Kontakt über die ganze Stirnfläche des Kondensators zu erhalten. In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen Durchführungskondensator in schematischer Weise gezeigt. In ihr bedeutet 1 die durch den Kondensator durchgeführte und mit der einen Belegung 2 des Kondensators einwandfrei stirnseitig verbundene Stromleitung. Diese Belegungen 2 sind in Fig. 1 nur durch Striche angedeutet. Die Verbindung zwischen der Leitung 1 und den Windungen der Belegung 2 erfolgt durch eine Stirnkontaktschicht 3, die z. B. aus einer aufgelöteten Kupferplatte oder einer aufgespritzten Metallschicht bestehen kann. Diese Kupferplatte ist bei 4 allseitig mit der Durchführungsleitung 1 verlötet, und außerdem ist sie an die Kanten der Windungen 2 der Belegung, die in Fig. 1 nur durch Striche angedeutet sind, aufgelötet. LTm den Vorgang des Auflötens deutlicher zu zeigen, ist der in Fig. 1 gezeichnete Kreis 5 in Fig. 2 nochmals deutlicher herausgezeichnet. 1n dieser Fig. 2 stellt 2 wiederum den Ausschnitt der Aluminiumfolie dar, deren obere aus den anliegenden Dielektrikumschichten 2', 2" hervorstehende Kante in der oben beschriebenen Weise mit einer Kupferschicht 6 versehen ist, die mit der aufgelegten Kupferscheibe 3 bei 6' einwandfrei verlötet ist oder auf die eine Metallschicht, z. B. aus Zinn oder Kupfer, aufgespritzt ist. Da im aufgewickelten Kondensator die Aluminiumwindungen der Belegung 2 dicht aneinanderliegen, ist es auch möglich, auf die dicht nebeneinanderliegenden Aluminiumwindungen, deren gegenseitige Anordnung im Schnitt vergrößert schematisch und ausschnittsweise in Fig. 3 gezeigt ist, mit einer zusammenhängenden Lotschicht zu versehen. In Fig. 3 bedeuten wieder 2 die Aluminiumlagen der einen Kondensatorbelegung, die auf ihrer oben gezeichneten Schnittkante jeweils mit den dünnen Kupferschichten 6 versehen sind, wie sie bei der einzelnen Folie in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Stirnkanten der Aluminiumfolie ragen über die Stirnseiten 7 des Kondensatordielektrikums hervor. Auf die von ihnen gebildete Fläche kann z. B. eine zusammenhängende Zinnschicht 8 aufgebracht, z. B. aufgespritzt werden, so daß sich gegebenenfalls das Aufbringen der Kupferplatte 3 erübrigt.
In gleicher Weise sind auch die Aluminiumfolien der Gegenbelegung 9 des Kondensators 3 kontaktiert, wobei jedoch in diesem Falle die Leitung 1 ohne elektrischen Kontakt durch die Bohrung 10' der Kupferplatte 10 hindurchgeführt ist. Wie ersichtlich, wird auf diese Weise bei dem in Fig. 1 gezeigten Durchführungskondensator ein einwandfreier allseitiger Stirnkontakt für die beiden Belegungen 2 und 9 sicher gewährleistet, der zudem in äußerst einfacher Weise durch Löten hergestellt werden kann. Der ganze Wickel 7 des Kondensators wird dann z. B. in an sich bekannter und üblicher Weise in ein Gehäuse eingebaut, wobei im allgemeinen die Belegung 9 mittels der Stirnkontaktfläche 10 mit dem Gehäuse des Kondensators verbunden, die Leitung 1 dagegen isoliert hindurchgeführt wird. Als Kernstütze des Kondensators dient im vorliegenden Fall das Isolierrohr 11.
Das geschilderte Verfahren ist, wie schon oben erwähnt, besonders gut geeignet, um Aluminiumfolien mit einem edleren Metallüberzug zu versehen. Unter edleren Metallen als das Aluminium sind alle diejenigen Metalle zu verstehen, deren Normalpotential größer ist als das des Aluminiums, insbesondere positiv ist. Als besonders geeignet hierfür hat sich wegen seiner guten Lötbarkeit Kupfer erwiesen, weil die verkupferten und aus dem Kondensatorwickel herausragenden Stirnkanten der Aluminiumfolie schnell zu löten sind, wodurch beim Auflöten der Stirnkontaktschicht eine Beschädigung der temperaturempfindlichen Dielektrikumanlagen zwischen den Belegungen sicher vermieden werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum elektrolytischen überziehen der Randzone einer Aluminiumelektrode für elektrische Kondensatoren mit einem edleren Metall, insbesondere Kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß durch Abschneiden unmittelbar vor dem Eintauchen in das das niederzuschlagende Metall enthaltende Bad oder während des Eintauchens in dieses Bad an der Aluminiumelektrode eine jungfräuliche Oberfläche geschaffen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden in einem inerten Medium, beispielsweise in auf die Badflüssigkeit aufgeschichteten Estern, erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallabscheidung durch Stromeinwirkung vergrößert wird.
4. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aluminiumfolie laufend durch ein Bad geführt und vor oder insbesondere im Bad laufend geschnitten wird.
5. Kondensator, insbesondere Wickelkondensator für Entstörungszwecke, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Belegungen aus Aluminiumfolien bestehen, deren aus dem Kondensatorkörper stirnseitig herausragende Belegungsränder nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 4 behandelt sind.
6. Kondensator, insbesondere für Entstörungszwecke, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkanten der einen Belegung durch Löten allseitig mit einer durch den Kondensator hindurchgeführten Leitung und die Stirnkanten der anderen Belegung ebenfalls durch Löten allseitig mit dem Gehäuse elektrisch einwandfrei verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 638 987; britische Patentschrift Nr. 139 967; Zeitschrift »Korrosion und Metallschutz«, 1938, Nr. 1, S. 18 bis 28.