DE1205193B

DE1205193B - Electrolytic capacitor

Info

Publication number: DE1205193B
Application number: DEF42821A
Authority: DE
Inventors: Claus Bachmann
Original assignee: Frako Kondensatoren und Apparatebau GmbH
Current assignee: Technologiepark Teningen GmbH
Priority date: 1962-10-06
Filing date: 1962-10-06
Publication date: 1965-11-18

Description

Elektrolytkondensator Die Erfindung betrifft Elektrolytkondensatoren mit einer beidseitig formierten und mit Halbleitermaterial beschichteten Aluminiumelektrode.Electrolytic Capacitor The invention relates to electrolytic capacitors with an aluminum electrode formed on both sides and coated with semiconductor material.

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Kondensatoren so auszubilden, daß sie in Massenproduktion hergestellt werden können und eine große Funktionssicherheit aufweisen.The object of the invention is to design such capacitors in such a way that that they can be mass-produced and have great functional reliability exhibit.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf beide Seiten der einen unbeschichteten Rand aufweisenden und vorzugsweise runden Elek- trode deckungsgleiche Stromzuführungselektroden mit je zwei einander gegenüberliegenden Anschlußfahnen aufgebracht sind.According to the invention, this object is achieved in that congruent power supply electrodes with two mutually opposite terminal lugs are applied to both sides of the preferably round electrode, which has an uncoated edge.

Gepolte Einschichtkondensatoren werden vorzugsweise so aufgebaut, daß die als Anode dienende aktive Elektrode zwei einander gegenüberliegende Anschlußfahnen aufweist und daß die Anschlußfahnen der Anode und diejenigen der Stromzuführungselektroden gegeneinander versetzt sind. Dabei können zwischen die freien Randstreifen der Anode und die Stromzuführungselektroden Abstandhalter aus Isoliermaterial eingelegt sein. Um einen besonders sicheren Abschluß zu erhalten, kann der Kondensator in an sich bekannter Weise in Kunststoff eingebettet werden.Polarized single-layer capacitors are preferably constructed in such a way that that the active electrode serving as anode has two mutually opposite terminal lugs and that the terminal lugs of the anode and those of the power supply electrodes are offset from one another. This can be between the free edge strips of the anode and spacers made of insulating material are inserted into the power supply electrodes. In order to obtain a particularly secure conclusion, the capacitor can in itself be embedded in plastic in a known manner.

Gepolte Stapelkondensatoren zeichnen sich dadurch aus, daß abwechselnd beschichtete Anoden und Stromzuführungselektroden übereinandergestapelt und die Anschlußfahnen aller Anoden und die aller Stromzuführungselektroden durch Schweißen, Löten oder mechanisch miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch stutenartiges Hintereinanderschalten.Poled stack capacitors are characterized in that they alternate coated anodes and power supply electrodes stacked on top of each other and the Connection lugs of all anodes and those of all power supply electrodes by welding, Soldering or mechanically connected to each other, preferably by mare-like Cascading.

Bei ungepolten Einschichtkondensatoren sind dagegen die Anschlußfahnen der Stromzuführungselektroden gegeneinander versetzt. Ungepolte Stapelkondensatoren sind zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß abwechselnd beschichtete Aktivelektroden und Stromzuführungselektroden übereinandergestapelt und die Anschlußfahnen ebenfalls abwechselnd miteinander verbunden sind.In the case of non-polarized single-layer capacitors, on the other hand, the connection lugs are of the power supply electrodes offset from one another. Unpolarized stack capacitors are expediently designed so that alternately coated active electrodes and power supply electrodes are stacked on top of one another and so are the connecting lugs are alternately connected to each other.

Bei ungepolten Kondensatoren mit durchgeätzten Aktivelektroden sind zwei Aktivelektroden aufeinandergelegt und leitend miteinander verbunden, wobei Stromzuführungselektroden an die beiden Außenflächen des Kondensatorelementes angebracht sind.In the case of non-polarized capacitors with etched through active electrodes are two active electrodes placed one on top of the other and conductively connected to one another, wherein Power supply electrodes attached to the two outer surfaces of the capacitor element are.

Die Kondensatoren zeichnen sich durch eine äußerst große mechanische Widerstandsfähigkeit und durch beträchtliche Kontaktsicherheit aus. Außerdem sind diese Kondensatoren sehr leicht und in Massenproduktion herzustellen. Merkmale, Vorteile und Einzelheiten einer weiteren Ausbildung der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen. In der Zeichnung sind einige AUsführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt F i g. 3 einen gepolten Einschichtkondensator in Draufsicht, F i g. 4 den Kondensator nach F i g. 3 in vergrößertem Querschnitt, F i g. 5 a und 5 b gepolte Stapelkondensatoren im Querschnitt, F i g. 6 einen ungepolten Einschichtkondensator in vergrößertem Querschnitt, F i g. 7 einen ungepolten Stapelkondensator im Querschnitt, F i g. 8 einen ungepolten Einschichtkondensator mit poröser Elektrodenfolie im vergrößerten Querschnitt und F i g. 9 einen ungepolten Stapelkondensator mit porösen Elektrodenfolien im Querschnitt.The capacitors are characterized by an extremely high mechanical resistance and considerable contact reliability. In addition, these capacitors are very light and mass-produced. Features, advantages and details of a further embodiment of the invention emerge from the description, the drawing and the claims. In the drawing, some embodiments of the invention are shown by way of example, namely FIG . 3 shows a polarized single-layer capacitor in plan view, FIG. 4 the capacitor according to FIG. 3 in enlarged cross section, F i g. 5 a and 5 b polarized stack capacitors in cross section, F i g. 6 shows a non-polarized single-layer capacitor in an enlarged cross-section, FIG. 7 shows a non-polar stacked capacitor in cross section, FIG . 8 shows a non-polarized single-layer capacitor with a porous electrode film in an enlarged cross-section, and FIG. 9 shows a non-polar stacked capacitor with porous electrode foils in cross section.

Die in F i g. 5 und 9 eingezeichneten Stromanschlüsse sind zum klareren Verständnis nur schematisch dargestellt.The in F i g. The power connections shown in FIGS. 5 and 9 are only shown schematically for a clearer understanding.

In den F i g. 3 und 4 ist ein gepolter Einschichtkondensator dargestellt. Dabei besteht die als Anode dienende Elektrodenfolie 11 aus einer formierten und mit Halbleitermaterial beschichteten Aluminiumscheibe mit zwei diagonal abstehenden Anschlußfahnen 12. Auf die Anode 11 sind beiderseitig deckungsgleiche Stromzuführungselektroden 16 mit Kathodenanschlußfahnen 17 aufgebracht. Die Stromzuführungselektroden 16 bestehen vorzugsweise aus verzinntem Kupfer. Die Verbindung zwischen der Stromzuführungselektrode 16 und dem Kontaktmaterial auf der Anodenhalbleiterschicht erfolgt in der Mitte des. Kondensatorkörpers, beispielsweise durch Weichlot. Zur Platzersparnis können die Stromzuführungselektroden in der Mitte eine Öffnung erhalten zur Aufnahme des Lotes. Der Aufbau des Kondensators ist am besten aus F i g. 4 zu ersehen, bei der die mit Kontaktmaterial abgedeckten Halbleiterschichten mit 18 bezeichnet sind. Außerdem geht aus dieser Figur hervor, daß die Anschlußfahnen 12 der Anode 11 und die Anschlußfahnen 17 der Stromzuführungselektroden 16 gegeneinander versetzt sind, in diesem Fall um 90', und über das eigentliche Kondensatorelement hinausragen. Der unbeschichtete Randstreifen der Elektrode 11 ist nur mit der Oxydschicht bedeckt und nicht kapazitätswirksam. Um eine leitende Berührung mit der Kontaktfläche aus verzinntem Kupfer zu verhindern, ist zwischen der aktiven Aluminiumfolie und den Kathodenfolien ein Isolierring 19 aus Kunststoff eingebracht.In the F i g. 3 and 4, a polarized single-layer capacitor is shown. The electrode foil 11 serving as anode consists of a formed aluminum disc coated with semiconductor material with two diagonally protruding connection lugs 12. Congruent power supply electrodes 16 with cathode connection lugs 17 are applied to the anode 11 on both sides. The power supply electrodes 16 are preferably made of tinned copper. The connection between the power supply electrode 16 and the contact material on the anode semiconductor layer takes place in the middle of the capacitor body, for example by means of soft solder. To save space, the power supply electrodes can have an opening in the middle for receiving the solder. The structure of the capacitor is best shown in FIG. 4, in which the semiconductor layers covered with contact material are denoted by 18. This figure also shows that the connecting lugs 12 of the anode 11 and the connecting lugs 17 of the power supply electrodes 16 are offset from one another, in this case by 90 ', and protrude beyond the actual capacitor element. The uncoated edge strip of the electrode 11 is only covered with the oxide layer and does not have a capacitance effect. In order to prevent conductive contact with the contact surface made of tinned copper, an insulating ring 19 made of plastic is inserted between the active aluminum foil and the cathode foils.

Vorzugsweise wird der Kondensator in Kunstharz, Lack oder ähnliches Material eingebettet, wobei die Anschlußfahnen 12 und 17 bzw. an diese angebrachte Zuführungsdrähte aus dem Kunststoffüberzug herausragen.The capacitor is preferably embedded in synthetic resin, lacquer or similar material, with the connection lugs 12 and 17 or supply wires attached to them protruding from the plastic coating.

Zur Herstellung größerer gepolter Kapazitäten werden mehrere Anoden 11 und Stromzuführungselektroden 16 übereinandergestapelt, wobei die je- weiligen Anschlußfahnen gegeneinander versetzt sind. Die Verbindung der Anschlußfahnen erfolgt durch Schweißen, Löten oder auch mechanisch. Hierbei können entweder gemäß F i g. 5 a alle nach einer Seite austretenden zusammengehörigen Anschlußfahnen miteinander verbunden sein, oder die Verbindung erfolgt gemäß F i g. 5 b jeweils paarweise in Stufenfolge. Der Kondensator wird vorteilhafterweise in einen Kunststoffbehälter eingesetzt, der durch einen Deckel oder durch einen Kunststoffverguß abgeschlossen wird. Für gedruckte Schaltungen werden die Stromzuführungen einseitig aus dem Gehäuse ausgeführt.To produce larger polarized capacitances, several anodes 11 and power supply electrodes 16 are stacked on top of one another, the respective connection lugs being offset from one another. The connection lugs are connected by welding, soldering or mechanically. Here, either according to FIG. 5a , all associated terminal lugs emerging on one side must be connected to one another, or the connection is made according to FIG. 5 b in pairs in a step sequence. The condenser is advantageously inserted into a plastic container which is closed by a lid or by a plastic potting. For printed circuits, the power supply leads out of the housing on one side.

Die Herstellung ungepolter Kondensatoren erfolgt entsprechend, wobei gemäß F i g. 6 die Anschlußfahnen 17a und 17b als Stromzuführungen dienen. Soll ein Kondensator mit größerer Kapazität erhalten werden, so erfolgt eine Stapelung wie bei den gepolten Kondensatoren, wobei dann die Verbindung der Anschlußfahnen der Stromzuführungselektroden gemäß F i g. 7 erfolgt.The production of unpolarized capacitors takes place accordingly, whereby according to FIG. 6 the connection lugs 17a and 17b serve as power supply lines. If a capacitor with a larger capacity is to be obtained, stacking takes place as in the case of the polarized capacitors, with the connection of the connecting lugs of the power supply electrodes according to FIG. 7 takes place.

Zur Steigerung der Kapazitätsausbeute von Kondensatoren werden heute vielfach vollständig durchgeätzte bzw. poröse Elektrodenfolien verwendet. In diesem Fall werden zur Herstellung eines ungepolten Kondensators zunächst zwei Aktivfolien aufeinandergelegt, mit Leitsilber oder anderem leitenden Material verbunden und beiderseits mit Stromzuführungselektroden 16 kontaktiert. Die Anschlußfahnen dieser Elektroden sind dabei gegen diejenigen der aktiven Elektroden versetzt. Ein derartiger Kondensator ist in F i g. 8 dargestellt.To increase the capacitance yield of capacitors, completely etched or porous electrode foils are often used today. In this case, to produce a non-polarized capacitor, first two active foils are placed one on top of the other, connected with conductive silver or other conductive material and contacted on both sides with power supply electrodes 16. The connecting lugs of these electrodes are offset from those of the active electrodes. Such a capacitor is shown in FIG. 8 shown.

In F i g. 9 ist ein ungepolter Stapelkondensator mit porösen Aluminiumfolien gezeigt. Dabei werden die Aktivfolien ohne Zwischenschalten von Stromzuführungselektroden übereinandergestapelt und durch Weichlot miteinander kontaktiert. Die Verbindung der Anschlußfahnen erfolgt derart, daß jeweils die Fahnen zweier benachbarter Elektroden und diejenigen der daran anschließenden Elektroden - wie C aus F i g. 9 zu ersehen - miteinander verbunden werden. Der mechanische Abschluß der ungepolten Kondensatoren, etwa durch Einsetzen in ein Gehäuse oder durch Versehen mit einem Kunststoffüberzug, erfolgt entsprechend wie bei gepolten Kondensatoren,In Fig. 9 shows an unpoled stacked capacitor with porous aluminum foils. The active foils are stacked on top of one another without the interposition of power supply electrodes and contacted with one another by means of soft solder. The connecting lugs are connected in such a way that the lugs of two adjacent electrodes and those of the electrodes connected to them - such as C from FIG. 9 to be seen - be connected to each other. The mechanical termination of the non-polarized capacitors, for example by inserting them into a housing or by providing them with a plastic coating, is carried out in the same way as with polarized capacitors,

Claims

Claims: 1. An electrolytic capacitor with a both sides were formed and coated with Halbleiterrnaterial aluminum electrode, d a d u rch g e k hen - characterized in that on both sides of having an uncoated edge and preferably round active electrode (11) congruent current supply electrodes (16) with two each opposite terminal lugs (17) are applied.

2. Polarized single-layer capacitor according to claim 1, characterized in that the active electrode (11) serving as anode has two mutually opposite connecting lugs (12) and that the connecting lugs (12) of the anode (11) and those (17) of the power supply electrodes (16) are offset from one another ( Fig. 3, 4). 3. Capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that spacers (19) made of insulating material are inserted between the free edge strips of the anode (11) and the power supply electrodes (16). 4. Capacitor according to Claims 1 to 3, characterized in that the capacitor is embedded in plastic. 5. Polarized stacked capacitor according to one of claims 1 to 4, characterized in that alternately coated anodes (11) and power supply electrodes (16) are stacked on top of each other and the connecting lugs of all anodes and those of all power supply electrodes are connected to one another by welding, soldering or mechanically, preferably by step-like Connection in series ( Fig. 5 a and 5 b). 6. Unpoled single-layer capacitor according to claim 1, characterized in that the connecting lugs (17a, 17b) of the power supply electrodes (16) are offset from one another ( FIG. 6). 7. Unpoled stacked capacitor according to claim 1 or 6, characterized in that alternately coated active electrodes (16) and power supply electrodes (17) are stacked one on top of the other and the connecting lugs are also alternately connected to one another (FIG. 7). 8. Unpoled capacitor according to claims 1, 6 or 7, in which the active electrodes are etched or porous, characterized in that two active electrodes (11) are placed on top of one another and conductively connected to one another, with power supply electrodes (17) on the two outer surfaces this capacitor element are attached ( Fig. 8). 9. Unpoled stacked capacitor according to claims 1, 6, 7 or 8, in which the active electrodes are etched or porous, characterized in that the active electrodes (16) are stacked and the connecting lugs of these electrodes are connected to one another in such a way that two adjacent electrodes and two electrodes connected to them are connected to one another ( FIG. 9). 10. Capacitor according to claims 5, 7 or 9, characterized in that it is inserted into a plastic housing which can be closed by means of a cover or potting. ` 11. Capacitor according to claim 10, characterized in that the power supplies are carried out on one side from the housing.