DE1148333B - Verfahren zur Herstellung von Tantalsinteranodenkoerpern fuer elektrolytische Kondensatoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Tantalsinteranodenkörpern für elektrolytische Kondensatoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tantalsinteranodenkörpern für elektrolytische Kondensatoren mit hoher spezifischer Volumenkapazität und nur geringem Kapazitätsabfall bei höheren Frequenzen, aus Tantalpulver.
• Es ist bekannt, für Elektrolytkondensatoren besonders hoher Volumenkapazität als Elektroden, insbesondere Anoden, an Stelle von Ventihnetallfolien Sinterkörper zu verwenden. Diese Sinterkörper werden hergestellt durch Pressen des Ventilmetallpulvers, insbesondere des Tantalpulvers, und anschließendes Sintern bei Temperaturen um 20001 C. Die so gebildeten Sinteranodenkörper werden dann entweder zusammen mit einem Elektrolyten, z. B. Schwefelsäure, in einem gleichzeitig als Kathode dienenden Gehäuse, das in der Regel aus Silber besteht, angeordnet oder bei der Herstellung von Trockenelektrolytkondensatoren mit einer den Elektrolyten ersetzenden Halbleiterschicht, z. B. Mangandioxyd, überzogen, über der dann noch eine Graphitschicht aufgetragen wird und außerdem eine metallische Stromzuführung, z. B. durch Aufdampfen oder Aufschoopen von Kupfer, Zink oder einer Blei-Zinn-Legierung, aufgebracht wird. Hierauf werden diese Trockenelektrolytkondensatorkörper in der Regel in einem Gehäuse oder einer Umhüllung untergebracht.
• Es ist bekannt, daß die Eigenschaften eines Elektrolytkondensators, dessen Anode aus einem Sinterkörper besteht, in weitem Umfang von der Auswahl der Pulvergröße, dem bei der Herstellung der Anodenkörper vor dem Sintern angewendeten Preßdruck und der Sintertemperatur abhängen. So ist es insbesondere auch bekannt, daß man bei Verwendung eines sehr feinkörnigen Pulvers eine besonders hohe Kapazitätsausbeute erhält, während andererseits bei Verwendung eines groben Pulvers ein niedriger Verlustwinkel erzielt werden kann.
• Um gleichzeitig eine hohe Volumenkapazität und einen niedrigen Verlustwinkel zu erzielen, ist es bereits bekannt, ein Pulver einheitlicher Korngröße zu verwenden, da hierdurch eine Verstopfung der Poren verhindert werden soll.
• Es ist andererseits auch bereits bekannt, zur Herstellung der Anodenkörper ein Pulver zu verwenden, das sowohl -robe als auch feine Pulverkörner, etwa in der bei der Herstellung des Pulvers anfallenden Verteilun 'g, enthält.
• Auf Grund eingehender Untersuchungen hat sich ergeben, daß sich besonders günstige Ergebnisse dadurch erzielen lassen, daß erfindungsgemäß zur Herstellung der Anodeakörper Tantalpulver verwendet wird, bestehend aus einem Gemisch aus einem Grobpulver in einem Korngrößenbereich mit Korndurchmessem von 75 bis 250 #tra und einem Feinpulver in einem Komgrößenbereich mit Korndurchmessern. von 0,2 bis 10 gm. Ein solches Pulver gestattet die Herstellung von Anodenkörpern außerordentlich hoher Volumenkapazität. Ein besonderer Vorteil der so hergestellten Anodenkörper besteht noch darin, daß die bei niedrigen Frequenzen gemessene Kapazität bei Verwendung des Kondensators bei höheren Frequenzen im Vergleich zu anderen bekannten Elektro-Itykondensatoren dieser Bauart wenig absinkt. Zur Erzielung von einerseits einer hohen Volumenkapazität und andererseits eines geringen Abfalls dieser Kapazität bei höheren Frequenzen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Anteil des Feinpulvers auf 10 bis 50 % zu bemessen. Weiterhin es es vorteilhaft, die Sintertemperatur in einem Bereich zwischen 1700 und 2000' C zu wählen, da bei Verwendung höherer Sintertemperaturen die Körner des Feinpulvers zusammensintern und damit die Volumenkapazität herabgesetzt wird.
• In der in der Figur wiedergegebenen Kurvendarstellung werden Meßergebnisse, die an aus Fein- und Grobpulvermischungen gebildeten Tantalsinteranodenkörpern gewonnen wurden, gezeigt. Verwendet wurde ein Grobpulver in einem Komgrößenbereich mit Korndurchmessern zwischen 75 und 250 Rin und einem Maximum der Verteilungskurve bei etwa 150 gm und ein Feinpulver in einem Korngrößenbereich mit Korndurchmessern zwischen 0,2 und 10 [tm, wobei das Maximum der Verteilungskurve bei einigen Mikrometern lag. Die Sinterung wurde bei 1800' C vorgenommen. Die Messungen wurden in Vergleich gesetzt zu Messungen an Elektrolytkondensatoren mit Tantalanoden, die durch Sinterung von gebräuchlichen Pulversorten mit hoher Kapazität hergestellt wurden. Die gemessenen Anodenkörper hatten einen Durchmesser von 2,7 mm und eine Länge von 7 mm. Sie waren bis auf eine Spannung von 200 V formiert. Auf der Abszisse ist der Feinpulvergehalt Fg der Pulvermischung angegeben, während auf der Ordinate auf der linken Seite die bei 10 kHz gemessene Kapazität im Vergleich zu der Sei 50 Elz gemessenen Kapazität in Prozenten aufgetragen ist und auf der rechten Seite die bei 50 E[z gemessene Kapazität. Vergleichsweise wurden auch die entsprechenden Werte des Vergleichskondensators VK eingezeichnet. Es ergibt sich hierbei, daß die Volumenkapazität der erfindungsgemäßen Pulvermischung ab einem Feinpulverzusatz von 40 0/0 die Volumenkapazitäten des Vergleichskörpers übersteigt, während in dem ganzen Bereich die bei 10 kHz gemessene Kapazität wesentlich über der Kapazität des Vergleichskörpers liegL

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Tantalsinteranodenkörpern für elektrolytische Kondensatoren mit hoher spezifischer Volumenkapazität und nur geringem Kapazitätsabfall bei höheren Frequenzen, aus Tantalpulver, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Anodenkörper Tantalpulver verwendet wird, bestehend aus einem Gemisch aus einem Grobpulver in einem Korngrößenbereich mit Korndurchmessern von 75 bis 250 [tm und einem Feinpulver in einem Korngrößenbereich mit Korndurchmessern von 0,2 bis 10 ftm.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulvergemisch mit einem Anteil des Feinpulvers von 10 bis 50 1/o verwendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur zwischen 1700 und 20001 C gesintert wird.