DE1120600B

DE1120600B - Elektrolytkondensator

Info

Publication number: DE1120600B
Application number: DES51334A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Werner Kugelstadt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-11-22
Filing date: 1956-11-22
Publication date: 1961-12-28

Description

Elektrolytkondensator umgibt, ist allseitig gewölbt und daher besonders widerstandsfähig gegenüber äußerem Druck.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 ist das Gehäuse 1 als Kathode ausgebildet - es besteht aus Silber - und in dem Gehäuse 1 befindet sich als Anode ein Körper 8 aus gesintertem Tantalpulver. Der Körper 8 weist eine zentrale Bohrung 27 auf, die seinen Verlustfaktor erniedrigt.
Der Sinterkörper 8 ruht auf Warzen 9 - beispielsweise drei Warzen - die aus einem Ventilmetallblech 10 herausgearbeitet sind, und ist mit diesen Warzen beispielsweise verschweißt.
Das Ventilmetallblech 10, das beispielsweise aus Tantal besteht, weist auf der dem Anodenkörper 8 abgewandten Seite eine weitere Warze 11 auf, an die ein Nichtventihnetalldraht 12, beispielsweise aus Kupfer, als Elektrodenzuleitung befestigt, beispielsweise angeschweißt ist. Die Schweißung kann mittels des Lichtbogenschweißverfahrens vorgenommen werden.
Die Ventilmetallscheibe 10 ist durch elektrisch isolierende und gegenüber dem Elektrolyten 25 beständige Dichtungen 13 und 18 gegenüber dem Gehäuse 1 elektrisch isoliert und überdies sind diese Dichtungen derart ausgebildet, daß die Verbindungsstelle 14 des Elektrodenzuleitungsdrahtes 12 zu dem Ventilmetallblech 10 nicht von dem Elektrolyten 25 berührt werden kann. Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolytkondensator in einem gasdichten Gehäuse, dessen Anodenkörper aus einem Sinterkörper mit tablettenähnlicher Form besteht, der mit einer aus dem Anodenmaterial bestehenden Blechplatte mechanisch und elektrisch leitend verbunden ist.
Beider Herstellung dieser Kondensatoren sind eine Reihe von Forderungen zu beachten: Von besonderer Wichtigkeit ist es, den Anodenkörper mechanisch sicher und schüttelfest im Gehäuse zu befestigen. Bei den bisher bekannten Konstruktionen wird diese Befestigung im allgemeinen, dadurch hergestellt, daß der Anodensinterkörper auf ein aus dem Anodenmaterial bestehendes Blech unmittelbar aufgesintert wird, welches dann isoliert im Gehäuse befestigt wird. Eine derartige Befestigung hat vor allem den Nachteil, daß die Seite des Anodenkörpers, die zur Befestigung dient, dabei kapazitiv unwirksam wird.
Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden und trotzdem eine schüttelfeste Verbindung dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der Sinterkörper unmittelbar auf Vorsprüngen oder warzenartigen Gebilden der Blechplatte aufliegt und an diesen Stellen mit der Unterlage verbunden, insbesondere verschweißt ist.
Einzelheiten einer weiteren Ausbildung der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Elektrolytkondensator im Schnitt.
Fig. 2 gibt eine besondere Ausbildung des Einfüllstutzens seines Elektrolytkondensators wieder.
Der erfindungsgemäße Elektrolytkondensator besteht aus einem Gehäuse 1, das die Form einer Glocke aufweist. Der Einfüllstutzen 2 befindet sich am höchsten Punkt dieser Glocke; er ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist sowohl ein Innengewinde 3 als auch ein Außengewinde 4 auf. Mit dem Außengewinde 4 ist er - etwa auf einer Grundplatte - zu befestigen.
In dem Innengewinde 3 ist eine aus dem Gehäusematerial bestehende Madenschraube 5 vorgesehen, die mit ihrem Konus 6 als Abdichtung des Elektrolytkondensatorgehäuses dient. Diese Dichtung kann auch entsprechend Fig.2 als überdruckventil ausgebildet werden, indem die mit einer axialen Bohrung 24 versehene Madenschraube 5 a eine Kunststoffscheibe definierter Druckfestigkeit 7 (z. B. Polytetrafluoräthylen) an die nunmehr senkrecht zur Achse ebene Dichtfläche 28 anpreßt.
Der Teil des Gehäuses 1, der den Elektrolyten 25 Der Rand 15 des glockenförmigen Gehäuses 1 ist nach innen umgebördelt. Innen auf dem umgebördelten Rand 15 ruht eine mit einem Loch versehene Scheibe 17. Diese Scheibe 17 preßt das Ventihnetallblech 10 und die Dichtungen 13 und 18 auf eine Schulter 19 in der Wandung des Gehäuses 1. Die in das Ventilmetallblech 10 eingeprägte Sicke 16 erhöht die Abdichtung. Durch das Loch in der Scheibe 17 ist der Zuleitungsdraht 12 zur Anode 8 geführt. Die Scheibe 17 besteht etwa aus verzinntem Eisen oder aus metallisierter Keramik und ist mit dem umgebördelten Rand 15 des Gehäuses 1 verlötet (Lötstellen 20). Der Zuleitungsdraht 12 ist durch eine Druckglasdurchführung 23, die ein Röhrchen 22 umschließt, mit der Scheibe 17 verbunden (Lötstellen 21).
Wie ersichtlich, ist das Gehäuse 1 allseitig verlötet, also gasdicht. Die mit dem Elektrolyten 25 in Verbindung stehenden Teile des Gehäuses 1 bestehen aus Silber, aus Tantal und aus Kunststoff, sind also gegenüber stark schwefelsauren Elektrolyten unempfindlich. Der Elektrodenzuleitungsdraht 12 sitzt fest in der Glasdurchführung 23 und es ist daher die Kontaktstelle 14 dieses Drahtes 12 mit dem Tantalblech 10 keinen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, wenn der Elektrodenzuleitungsdraht 12 außerhalb des Gehäuses 1 verbogen wird. Die Kontaktstelle 14 kommt wegen der Dichtungen 13 und 18 nicht mit dem Elektrolyten in Berührung.
Bei der Herstellung des Kondensators werden in das glockenförmige Gehäuse 1 die mit den Dichtungen 13 und 18 versehene Tantalscheibe 10 mit angeschweißtem Sinterkörper 8 und angeschweißter Elektrodenzuleitung 12, ein Druckverteilungsring 26, dann die Scheibe 17 eingesetzt und daraufhin wird der Rand des Gehäuses 15 umgebördelt und an der Scheibe 17 festgelötet. Dann wird die Glasdurchführung 23 aufgesetzt und sowohl mit dem Elektrodenzuleitungsdraht 12 als auch mit der Scheibe 17 verbunden. Nach diesen Arbeitsgängen ist der Kondensator mechanisch fertiggestellt. Erst dann wird der Elektrolyt 25 über den Einfüllstutzen 2 eingefüllt, und zwar bis etwa oberhalb des oberen Randes des Gehäuses 1. Dann wird das Überdruckventil? eingesetzt und die Madenschraube 5 in den Einfüllstutzen bzw. nur die Madenschraube mit dem Konus 6 eingedreht. Überschüssige Elektrolytflüssigkeit tritt in den Bereich oberhalb der Madenschraube 5 aus und wird entfernt. Der Elektrolyt füllt dann blasenfrei den Innenraum des Gehäuses 1.
Da der Einfüllstutzen 2 mit dem Gehäuse 1 aus einem Stück besteht und im Verhältnis zum Gehäuse relativ groß ist, ist er als stabiles Befestigungsmittel für den Kondensator ausgebildet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-1. Elektrolytkondensator in einem gasdichten Gehäuse, dessen Anodenkörper aus einem Sinterkörper mit tablettenähnlicher Form besteht, der mit einer aus dem Anodenmaterial bestehenden Blechplatte mechanisch und elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterkörper (8) unmittelbar auf Vorsprüngen (9) oder warzenartigen Gebilden der Blechplatte (10) aufliegt und an diesen Stellen mit der Unterlage verbunden, insbesondere verschweißt ist.
2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilmetallblech (10) auf der der Anode (8) abgewandten Seite eine Warze (11) aufweist, an die ein Nichtventilmetalldraht (12) als Elektrodenzuleitung befestigt ist.
3. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilmetallblech (10) durch elektrisch isolierende und gegenüber dem Elektrolyten (25) beständige Dichtungen (13 und 18) gegenüber dem Gehäuse (1) elektrisch isoliert ist, und diese Dichtungen (13 und 18) derart ausgebildet sind, daß die Verbindungsstelle (14) des Elektrodenzuleitungsdrahtes (12) zu dem Ventihnetallblech (10) nicht von dem Elektrolyten (25) berührt werden kann.
4. Elektrolytkondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Teil des Gehäuses (1), der den Elektrolyten (25) umgibt, allseitig gewölbt ist.
5. Elektrolytkondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Gehäuses (1), der den Elektrolyten (25) umgibt, die Form einer Glocke aufweist und daß sich der Einfüllstutzen (2) am höchsten Punkt dieser Glocke befindet.
6. Elektrolytkondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (15) des glockenförmigen Gehäuses (1) nach innen umgebördelt ist, daß innen auf dem umgebördelten Rand (15) eine mit einem Loch versehene Scheibe (17) ruht, daß diese Scheibe (17) das Ventilmetallblech (10) und die Dichtung (13) an die Wandung des glockenförmigen Gehäuses (1) preßt und daß durch das Loch in der Scheibe (17) derZuleitungsdraht (12) zur Anode (8) geführt ist.
7. Elektrolytkondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (17) mit dem umgebördelten Rand (15) des Gehäuses (1) verlötet ist. -
8. Elektrolytkondensator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungsdraht _(12) über eine Glasperle (23) mit der Scheibe (17) luftdicht verbunden ist.
9. Elektrolytkondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenkörper (8) eine zentrale Bohrung (27) aufweist.
10. Elektrolytkondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Gehäuses (1) als Einfüllstutzen (2) ausgebildet ist, in den nach mechanischer Fertigstellung des Kondensators der Elektrolyt (25) einzufüllen ist und daß dieser Einfüllstutzen (2) als Mittel zur Befestigung des Elektrolytkondensators ausgebildet ist.
11. Elektrolytkondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllstutzen (2) hohlzylindrisch ausgebildet ist, daß er ein Innengewinde (3) und ein Außengewinde (4) aufweist, daß in dem Innengewinde (3) eine mit einem axialen Loch (24) versehene Madenschraube (5a) vorgesehen ist und daß diese Madenschraube (5) ein Überdruckventil (7), das den Innenraum des Elektrolytkondensatorgehäuses (1) abschließt, in seiner Lage festhält, oder daß die Madenschraube (5) konisch ausgebildet ist und mit ihrem konischen Teil (6) das Gehäuse abdichtet.
12. Elektrolytkondensator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das überdruckventil (7) aus gegenüber dem Elektrolyten (25) beständigem Kunststoff besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1707 301, 1729 292; britische Patentschrift Nr. 760 761; österreichische Patentschrift Nr. 139 994; französische Patentschrift Nr. 743 502; USA.-Patentschriften Nr. 1695 989, 1979 916, 2 617 863, 2 743 399, 2 758 258, 2 766 408.