DE1184868B

DE1184868B - Electrolytic capacitor

Info

Publication number: DE1184868B
Application number: DEJ21587A
Authority: DE
Inventors: Paul Schaeren
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1961-04-24
Filing date: 1962-04-11
Publication date: 1965-01-07
Also published as: CH386565A

Description

Elektrolytkondensator Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolytkondensator mit einem Sinterkörper als Anode, insbesondere einem Tantalsinterkörper, einem Gehäuse aus nicht rostendem Stahl und einem Elektrolyten.Electrolytic capacitor The invention relates to an electrolytic capacitor with a sintered body as the anode, in particular a tantalum sintered body, a housing made of stainless steel and an electrolyte.

Die Kapazität von Elektrolytkondensatoren kann bekanntlich dadurch erhöht werden, daß man die Oberfläche der Elektroden künstlich vergrößert. Ein erheblicher Fortschritt in diesem Sinne wurde durch die Entwicklung von Tantal-Elektrolytkondensatoren erzielt, bei denen feinstes Tantalpulver gepreßt und zu einem porösen Sinterkörper verarbeitet wird, so daß dem Betriebselektrolyten eine außerordentlich große Berührungsfläche mit der Elektrode zur Verfügung steht. Das Dielektrikum des Kondensators wird dabei durch eine dünne auf dem Sinterkörper befindliche Tantaloxydschicht gebildet, während der Behälter des Elektrolyten aus einem nicht angreifbaren Material, z. B. rostfreiem Stahl, besteht und als Kathode wirkt. Die durch diese Ausbildung erzielbare große Kapazität bedingt aber eine Vergrößerung der Kathodenkapazität, falls die Kapazität des Kondensators C pro Volumeneinheit möglichst groß ausfallen soll. Dies ist begreiflich, da durch Serienschaltung der Anoden- (C1) und Kathodenkapazität C., nur dann ein Maximum erzielt werden kann, wenn die Kapazität der Kathode durch Vergrößerung ihrer Oberfläche erhöht wird. Die Kathode des betreffenden Elektrolytkondensators muß aus diesem Grunde eine große Eigenkapazität haben, da nach der Formel 1/C = 11C1 + 11C.It is known that the capacitance of electrolytic capacitors can be increased by artificially increasing the surface area of the electrodes. A considerable advance in this sense was achieved through the development of tantalum electrolytic capacitors, in which the finest tantalum powder is pressed and processed into a porous sintered body, so that the operating electrolyte has an extremely large contact surface with the electrode. The dielectric of the capacitor is formed by a thin layer of tantalum oxide on the sintered body, while the container of the electrolyte is made of a non-vulnerable material, e.g. B. stainless steel, exists and acts as a cathode. The large capacity that can be achieved by this design, however, results in an increase in the cathode capacity if the capacity of the capacitor C per unit volume is to be as large as possible. This is understandable because by connecting the anode (C1) and cathode capacitance C. in series, a maximum can only be achieved if the capacitance of the cathode is increased by increasing its surface area. For this reason, the cathode of the electrolytic capacitor in question must have a large intrinsic capacitance, since according to the formula 1 / C = 11C1 + 11C.

die Gesamtkapazität des Kondensators C dadurch vergrößert wird. Es ist zur Vergrößerung der Kathodenoberfläche bereits vorgeschlagen worden, diese durch Fellhiebe oder Sandstrahlen mechanisch aufzurauhen. Dies hat sich jedoch als unzulänglich erwiesen. Ein späterer Vorschlag ging daher dahin, diejenigen Teile der nichtformierten Elektrode, die mit dem Elektrolyten in Verbindung stehen, mit einer Schicht aus Edelmetallrohr, beispielsweise mit Platinmohr, zu überziehen, und zwar durch elektrolytische Abscheidung, wodurch ein außerordentlich poröser Belag gebildet und damit die Oberfläche des Gehäuses ganz erheblich vergrößert wird. Diese Methode ist jedoch verhältnismäßig teuer. Mit der vorliegenden Erfindung wird nun eine Maßnahme vorgeschlagen, welche verhältnismäßig billiger ist und zudem ein gutes betriebliches Verhalten des Kondensators gewährleistet.the total capacitance of the capacitor C is thereby increased. It has already been proposed to increase the cathode surface, this mechanically roughening with fur or sandblasting. However, this has proven to be the case proven inadequate. A later proposal therefore went to those parts the non-formed electrode, which are in contact with the electrolyte to cover a layer of precious metal tube, for example with platinum black, by electrodeposition, which makes it extremely porous Coating is formed and thus the surface area of the housing is increased considerably. However, this method is relatively expensive. With the present invention now proposed a measure which is relatively cheaper and also a good operational behavior of the capacitor is guaranteed.

Der Elektrolytkondensator mit einem Sinterkörper als Anode, insbesondere einem Tantalsinterkörper, einem Gehäuse aus nicht rostendem Stahl und eineng Elektrolyten ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse innen mit einer aufgerauhten Folie aus einem der Metalle der vierten oder sechsten Gruppe des Periodischen Systems ausgekleidet ist. Von den Metallen dieser Nebengruppen des Periodischen Systems eignet sich Molybdän besonders yut, doch sind auch Titan, Wolfram und Zirkonium verwendbar.The electrolytic capacitor with a sintered body as the anode, in particular a tantalum sintered body, a housing made of stainless steel and an electrolyte is characterized according to the invention in that the housing is roughened on the inside Foil made from one of the metals of the fourth or sixth group of the periodic table is lined. From the metals of these subgroups of the periodic system Molybdenum is particularly suitable, but titanium, tungsten and zirconium are also suitable usable.

Die Erfindung unterscheidet sich wesentlich von einem bekannten Elektrolytkondensator, bei dem die Kathode ganz aus Titan bestehen soll, da die anderen Merkmale des Kondensators - Stahlgehäuse, Auskleidung der Innenwandung und Aufrauhung der Folie - fehlen. Die Erfindung hat der bekannten Ausführungsform gegenüber den Vorteil, daß sie material- und verfahrensmäßig wirtschaftlicher herzustellen ist und eine besonders große Kapazität des Kondensators verbürgt.The invention differs significantly from a known electrolytic capacitor, in which the cathode should consist entirely of titanium, as the other characteristics of the capacitor - Steel housing, lining of the inner wall and roughening of the foil - missing. The invention has the advantage over the known embodiment that it is material and is more economical to manufacture in terms of process and has a particularly large capacity of the capacitor guaranteed.

Nachstehend ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgedankens an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben, in welcher der Elektrolytkondensator durch einen seine Längsachse enthaltenden Schnitt schematisch dargestellt ist.Below is an exemplary embodiment of the inventive concept described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which the electrolytic capacitor is shown schematically by a section containing its longitudinal axis.

Der in der Zeichnung gezeigte Elektrolytkondensator besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1 aus nicht rostendem Stahl, das oben in irgendeiner zweckmäßigen Weise durch ein isolierendes Abschlußplättchen 4 und einen zwischen dieses Plättchen und dem umgebördelten oberen Rand des Gehäuses eingeklemmten isolierenden Dichtungsring 5 abgeschlossen ist. Im Inneren des Gehäuses 1 bezindet sich die. als zylindrischer Sinterkörper ausgebildete Tantalanode 2 mit der durch das Plättchen 4 nach außen geführten Anschlußfahne 3. Die zylindrische Innenwand des Gehäuses 1 ist mit einer geätzten Molybdänfolie ausgekleidet, die durch Punktschweißung am Gehäuse befestigt ist. Der freie Innenraum 6 des Kondensators ist mit einem neutralen Elektrolyten 7 gefüllt, wobei dieser beispielsweise ein mindestens annähernd neutraler, mindestens teilweise aus einem Rhodanid oder Selenocyanat bestehender flüssiger Elektrolyt sein kann. Ein saurer Elektrolyt kann nicht verwendet werden, da die Molybdänfolie durch diesen korrodiert würde. Zur weiteren Vergrößerung der Kathodenkapazität könnte an der Stelle 8 des Gehäuses noch eine aus Molybdänfolie bestehende Bodenplatte angeschweißt werden.The electrolytic capacitor shown in the drawing consists of one cylindrical housing 1 made of stainless steel, the top in any appropriate Way by an insulating end plate 4 and one between this plate and the flanged upper edge of the housing pinched insulating sealing ring 5 is complete. Inside the housing 1 is the. than cylindrical Sintered body trained Tantalum anode 2 with the through the plate 4 outwardly leading terminal lugs 3. The cylindrical inner wall of the housing 1 is lined with an etched molybdenum foil, which is welded to the Housing is attached. The free interior 6 of the condenser is neutral Electrolyte 7 filled, this being for example an at least approximately neutral, at least partially consisting of a rhodanide or selenocyanate liquid Can be electrolyte. An acidic electrolyte cannot be used because the Molybdenum foil would be corroded by this. To further increase the cathode capacity could also have a base plate made of molybdenum foil at point 8 of the housing be welded on.

An Stelle eines mit Molybdänblech ausgekleideten Stahlgehäuses könnte auch ein aus Molybdän bestehendes Gehäuse verwendet werden.Instead of a steel housing lined with molybdenum sheet a housing made of molybdenum can also be used.

Wie bereits erwähnt worden ist, kann an Stelle von Molybdän auch Titan, Wolfram oder Zirkonium verwendet werden. Zur Erzielung bester Ergebnisse muß das verwendete Blech geätzt oder gebeizt sein.As has already been mentioned, titanium can also be used instead of molybdenum, Tungsten or zirconium can be used. To get the best results, you have to The sheet metal used can be etched or stained.

Claims

Claims: 1. Electrolytic capacitor with a sintered body as Anode, in particular a tantalum sintered body, a housing made of rustproof Steel and an electrolyte, that is Housing inside with a roughened foil made of one of the metals of the IV. Or VI. Group of the Periodic Table is lined.

2. Electrolytic capacitor after Claim 1, characterized in that the electrolyte consists of a rhodanide or Selenocyanate containing solution consists.

3. electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that the cathode foil is welded to the housing is. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1078 694; Swiss patents Nos. 331032, 336127; U.S. Patent No. 1744 302, 2 798 988.