DE1160951B - Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren. - Google Patents
Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren.Info
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-
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
: Internat. Kl.: HOIg
Deutsche KL: 21g-10/04
Nummer: 1160 951
Aktenzeichen: P 26894 VIIIc /21g
Anmeldetag: 4. April 1961
Auslegetag: 9. Januar 1964
Die Erfindung betrifft einen Elektrolyten für Elektrolytkondensatoren,
der eine wäßrige Lösung von Ammoniumborat und Ammoniumacetat enthält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Elektrolyte zu verbessern.
Nach der Erfindung enthält der Elektrolyt einen Zusatz von Ammoniumzitrat oder -tartrat. Es wurde
gefunden, daß die Leitfähigkeit eines aus Ammoniumtetraborat bestehenden Elektrolyten durch Zusatz
von Ammoniumacetat erhöht wird und daß ίο durch einen weiteren Zusatz von Ammoniumzitrat
die Leitfähigkeit nahezu konstant erhalten bleibt. Durch den Zusatz von Ammoniumzitrat wird die
Formiereigenschaft oder filmbildende Eigenschaft des Elektrolyten weiter verbessert. Insbesondere ergaben
sich Verbesserungen hinsichtlich des Verlustwinkels bzw. des Reststromes oder der Spannungsfestigkeit.
Zweckmäßigerweise kann der Elektrolyt aus annähernd gleichen Teilen von Lösungen der einzelnen
Salze bestehen, wobei die Boratlösung und gegebenenfalls die Zitrat- oder Tartratlösung gesättigt
sind, während die Acetatlösung ungesättigt ist und angenähert die Konzentration höchster elektrischer
Leitfähigkeit besitzt.
Der Elektrolyt kann als Borat saures Ammoniumtetraborat und gegebenenfalls als Zitrat saures
Ammoniumzitrat enthalten.
Gute Ergebnisse erzielt man durch Vermischen von jeweils drei gleichen Mengen Wasser, denen
60 Gewichtsprozent Ammoniumacetat, 14 Gewichtsprozent saures Ammoniumtetraborat und 9,4 Gewichtsprozent
saures Ammoniumzitrat zugegeben wurden. Es sei bemerkt, daß, obwohl die Lösungen
der beiden letzteren Salze nahezu gesättigt sind, die Ammoniumacetatlösung in diesem Falle noch lange
nicht gesättigt ist. Es wurde jedoch gefunden, daß man bei Zugabe von weiterem Ammoniumacetat zu
dem Elektrolyt keine merkliche Verbesserung mehr erzielt.
Bei Verwendung solcher Elektrolyte kann man sehr geringe Verlustwinkel erzielen, die etwa nur ein
Drittel der üblichen bei 50 Hz betragen; die Verlustwinkel bleiben auch bei höheren Frequenzen, und
zwar mindestens bis zu 10 kHz niedrig, und es wurde gefunden, daß die Kondensatoren mit dem Elektrolyt
nach der Erfindung bei und nahe bei Raumtemperatur sowie bei erhöhten Temperaturen mindestens
bis zu 40° C dauerhaft sind.
Ferner kann in einem den neuen Elektrolyt enthaltenden Kondensator die Strombelastung des Elektrolyts
im Vergleich zu den derzeitigen Konden-Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren
Anmelder:
The Plessey Company Limited, London
Vertreter:
Dipl.-Ing. E. Prinz und Dr. rer. nat. G. Hauser,
Patentanwälte, München-Pasing, Bodenseestr. 3a
Als Erfinder benannt:
Russell Swale Vincent, Aldbourne, Wiltshire
(Großbritannien)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 4. April 1960
(Nr. 11848)
Großbritannien vom 4. April 1960
(Nr. 11848)
satoren erhöht werden, was die Verwendung hochgeätzter Folien (im Unterschied zu gewöhnlich geätzten
Folien) für Niederspannungskondensatoren, z. B. für 3 V, ermöglicht. Dies war bisher infolge der
Wärmeentwicklung und des hohen Leistungsfaktors unmöglich. Als Folge davon kann nunmehr ein Kondensator
mit einer bisher für ein Mikrofarad erforderlichen Größe eine Kapazität von 10 oder mehr
Mikrofarad aufweisen.
Die Leistung von Elektrolytkondensatoren mit dem Elektrolyt nach der Erfindung hat sich im
Hochfrequenzimpulsbetrieb als außerordentlich gut erwiesen. So betrug z. B. bei einer Impulswiederholungsfrequenz
von 500 kHz und einer Stromimpulsdauer von einer Mikrosekunde der effektive Serienwiderstand während dieses Impulses nur
0,2 Ohm, wobei 0,25 Ampere während des Stromimpulses flössen. Verschiedene Kondensatoren, alle
mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Länge von 20 mm, welche den Elektrolyt nach der Erfindung
enthielten, wurden auf ihr Impulsverhalten getestet. Sie zeigten alle den bemerkenswert niedrigen
effektiven Serienwiderstand von etwa 0,2 Ohm. Wenn diese Kondensatoren auf die übliche Weise bei 50 Hz
geprüft wurden, hatten sie in Abhängigkeit von der Betriebsspannung folgende Kapazitäten:
12VoIt 50 μΈ
25VoIt 40 μΡ
50VoIt 32μΡ
100 Volt 20 μΈ
309 778/257
Der effektive Serienwiderstand bei dem obigen Impulstest beträgt bei gewöhnlichen Elektrolytkondensatoren
gleicher Größe etwa das Zehnfache.
Wenn andererseits ein besonders niedriger innerer Widerstand und Verlustwinkel an erster Stelle gewünscht
werden, so können sowohl für die Anode als auch für die Kathode glatte, ungeätzte Folien
verwendet werden. Es ermöglicht dies die Verwendung dünnerer Folien und somit die Unterbringung
einer größeren Gesamtfolienfläche in einem gegebenen Raum des Kondensators. Als Folge davon
wird der effektive Serienwiderstand eines Kondensators mit den vorstehend angegebenen Abmessungen
auf weniger als 0,1 Ohm herabgesetzt und der Verlustwinkel tg ■ δ wird ebenfalls merklich herabgesetzt.
Die bei 50 Hz mit dem Kondensator mit glatten Folien und den vorstehend angegebenen Abmessungen
erhältlichen Kapazitäten betrugen 20 uF bei einer Betriebsspannung von 3 V und 5 iiF bei
einer Betriebsspannung von 25 V.
Ein Kondensator mit einem Elektrolyt nach der Erfindung wird durch die Zeichnung näher erläutert,
welche einen schematischen Querschnitt durch diesen Kondensator zeigt. In der Zeichnung besteht der
Kondensator aus einem Metallgehäuse 1, dessen Öffnung
durch einen Stopfen oder einen Deckel 2 aus isolierendem Material verschlossen ist; durch den
Stopfen 2 ist eine Anodenklemme 3 hindurchgeführt. Die Kondensatoreinheit in dem Behälter oder Gehäuse
1 besteht aus einer Anodenfolie 5 und einer Kathodenfolie 6, die in bekannter Weise unter Dazwischenlegen
poröser Abstandshalter 7 zwischen die abwechselnden Anoden- und Kathodenschichten
aufgewickelt sind. Die Anodenfolie ist mit der Anodenklemme 3 verbunden, und die Kathodenfolie
6 ist an die Kathodenklemme 4 angeschlossen, welche durch den Boden des Gehäuses geführt ist
und an welche eine von der Kathodenfolie ausgehende Stromzuführung auf bekannte Weise angenietet
ist. Der Wickel befindet sich in einem Elektrolyt 8, mit welchem der Abstandshalter gesättigt ist
und der die angegebene Zusammensetzung aufweisen kann. Während die Kathodenfolie 6 aus einer
glatten Metallfolie, z. B. einer Aluminiumfolie, besteht, ist die Oberfläche der Anodenfolie 5 in den
meisten Fällen durch Ätzen vergrößert, und zwar kann die Ätzung sehr stark sein, was eine besonders
wirksame Oberfläche ergibt. Die Anode kann jedoch auch aus einer glatten Aluminiumfolie bestehen. Auf
jeden Fall ist die Anodenfolie formiert, indem ihre Oberfläche elektrolytisch in einen dielektrischen
Oxydfilm übergeführt wurde, und zwar entweder vor oder nach dem Zusammenbau des Kondensators.
Claims (3)
1. Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren, der eine wäßrige Lösung von Ammoniumborat und
Ammoniumacetat enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß er einen Zusatz von Ammoniumzitrat oder -tartrat enthält.
2. Elektrolyt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus annähernd gleichen
Teilen von Lösungen der einzelnen Salze besteht, wobei die Boratlösung und gegebenenfalls die
Zitrat- oder Tartratlösung gesättigt sind, während die Acetatlösung ungesättigt ist und angenähert
die Konzentration höchster elektrischer Leitfähigkeit besitzt.
3. Elektrolyt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Borat saures Ammoniumtetraborat
und gegebenenfalls als Zitrat saures Ammoniumzitrat enthält.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 755 147.
Deutsche Patentschrift Nr. 755 147.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
309 778/257 12.63 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1184860A GB901793A (en) | 1960-04-04 | 1960-04-04 | Improvements in or relating to electrolytic condensers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1160951B true DE1160951B (de) | 1964-01-09 |
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ID=9993795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1961P0026894 Pending DE1160951B (de) | 1960-04-04 | 1961-04-04 | Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren. |
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Country | Link |
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DE (1) | DE1160951B (de) |
GB (1) | GB901793A (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE755147C (de) * | 1935-02-02 | 1953-02-16 | Aeg | Elektrolyt fuer elektrolytische Kondensatoren |
-
1960
- 1960-04-04 GB GB1184860A patent/GB901793A/en not_active Expired
-
1961
- 1961-04-04 DE DE1961P0026894 patent/DE1160951B/de active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE755147C (de) * | 1935-02-02 | 1953-02-16 | Aeg | Elektrolyt fuer elektrolytische Kondensatoren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB901793A (en) | 1962-07-25 |
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