DE1231810B - Elektrolytkondensator - Google Patents

Elektrolytkondensator

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DE1231810B
DE1231810B DEM58936A DEM0058936A DE1231810B DE 1231810 B DE1231810 B DE 1231810B DE M58936 A DEM58936 A DE M58936A DE M0058936 A DEM0058936 A DE M0058936A DE 1231810 B DE1231810 B DE 1231810B
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capacitor
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capacitors
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DEM58936A
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Ronald Albert Baker
Godfrey Roy Pearce
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Duracell Inc USA
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/08Housing; Encapsulation

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  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

  • Elektrolytkondensator Die Erfindung betrifft Elektrolytkondensatoren, die mit einer aus einem mit Faserstoff gefüllten Kunststoff bestehenden Umhüllune, versehen sind.
  • Frühere Erfahrungen auf dem Kondensatorgebiet haben klar gezeigt, daß ein wirksamer, dichter, schützender Einschluß von Kondensatoren nötig ist. Einige der wichtigsten Gesichtspunkte, die für diese - C tD ;11 rdernisse ausschlaggebend waren, sind: Feuch-EI 0 E>CD tigkeitsbeständigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen C C, Dämpfe, Widerstandsfähig C ,keit gegen eine Zerstörung durch Wärme, mechanische Festigkeit, Unterbringung des Elektrolyts und Bewahrung elektrischer Eigenschaften.
  • Das unaufhaltsame Vorrücken der Technologie der Kunststoffe brachte die Verwendunc, vieler solcher Stoff'.e zur Einkapselung von Kondensatoren mit sich. Ferner bot die Entwicklung neuer und verbesserter Formtechniken eine große Anpassungsfähigkeit der Methoden zur Durchführung der Einkapselung. Bei jedem Einkapselungsverfahren sind jedoch eine oder mehrere Stufen ledig glich dafür nötig, unerwünschte Eigenschaften des Einkapselungsmaterials zu um-"ehen oder störende Einwirkung gen auf den Kondensatorkörper durch das Einkapselungsverfahren zu vermeiden. So machte z. B. der hohe Wärmeausdehnungskoeffizient der Metalle die Bewahrung einer a guten Abdichtung an den Verbindungsstellen der Anschlußdrähte schwierig. Daher ist in der Technik die Verwendune, von zwei verschiedenen Einkapselun-smaterialien bekannt, um einen verhältnismäßig niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten in dem als Abschluß um die Anschlußdrähte verwendeten Kunststoff zu erhalten.
  • Ein wichtiges Merkmal von Elektrolytkondensatoren, das beim Bau von eingekapselten Kondensatoren beachtet werden muß, besteht in der Bildung von Gasen, z. B. Wasserstoff, Ammoniak und Sauerstoff als natürliches Ergebnis der Elektrolyse. Es muß daher vorgesorgt werden, daß solche Gase entweichen können, um eine Ansammlung zu vermeiden, was zu gefährlichen Innendrücken und zu einem explosionsartigen Zerreißen der Einkapselung führen könnte. Aus Sicherheitsgründen verlangen daher elektrische Überwachunasstellen, daß EntIlüftunasmittel für alle bei bestimmten Spannungen und darüber betriebene Elektrolytkondensatoren vorgesehen werden. Es existiert daher auf diesem Gebiet eine Unzahl von Vorschlägen für das Ablassen von Gasen. Da die überwiegende Mehrzahl dieser Vorschläge eine mechanische Entlüftuno, in dem Gehäuse oder elastomere oder poröse keramische Endverschlüsse vorsieht, widerspricht ihre Anwendung den Prinzipien der wirtschaftlichen, schnellen Einkapselung mit einem einzigen plastischen Material. Wärmehärtende Harze wurden verbreitet zur Einkapselung elektrostatischer Kondensatoren verwendet; die Unfähigkeit dieser Materialien, eine ausreichende Selbstentlüftung zu er-eben, hat jedoch ihre Verwendun- als einstücklores Gehäuse für Elektrolyt-C CI kondensatoren verhindert.
  • Thermoplastische Verbindungen sind für die Einkapselung elektrischer Kondensatoren nicht neu; sie besitzen jedoch bestimmte ungünstige physikalische Eigenschaften, die ihre Verwendung beschränken. Die hauptsächlichsten Nachteile sind die leichte physikalische Zerstörung durch zufällig zur Einwirkunc, kommende örtliche Löthitze und die in der Reo,el schlechtere mechanische Festigkeit, verglichen mit derjenigen von wärinehärtenden Verbindungen. Ferner erschwerten besondere chemische Eigenschaften vieler thermoplastischer Stoffe die mehrstufige Verformung eines einzigen Materials, was die Erzielung einer zuverlässigen Verschmelzung anbelangt. Auch bietet der hohe Wärmeausdehnungskoeffizient die gleichen Probleme,. was die Versiegelung der Anschlüsse anbelangt, wie sie bei den meisten wärmehärtenden Verbindun-en auftreten. C Schließlich bildet die leichte Entflammbarkeit vieler thermoplastischer Stoffe eine Gefährdung der Sicherheit.
  • Es war auch schon bekannt, elektrische Geräte mit siliciumorganischen Harzzusammensetzungen einzukapseln, denen man zur Verbesserung der thixotropen Ei-enschaften Füllstoffe, wie Glimmerschuppen, sowie die als weniger gut bezeichneten Stoffe Quarzpulver, Asbest oder Glasfasern zugesetzt hat. Als in Frage kommende elektrische Geräte werden Kondensatoren jedoch nicht erwähnt, und es wäre auch nicht möglich, die auf,- gezeigten Probleme damit zu lösen, da, wie vorstehend dargelegt, wärmehärtende Harze, und um solche handelt es sich hierbei, dafür unae 'n , eia et sind. Außerdem sind diese siliciumorganischen Harze sehr teuer. Auch bei anderen wärmehärtenden Harzen, aus denen unter anderem auch Kondensatoreinkapselungen hergestellt wurden, ist die Verwenduno, üblicher Streckmittel, unter denen auch Glasfasern genannt sind, bekannt. Die Verwendung derartiger streckmittelhaltiger, wärmehärtender Harze für Kondensatoren wurde jedoch nicht beschrieben und hätte aus den oben angegebenen Gründen auch nicht zur Lösung der bei Kondensatoren auftretenden Probleme führen können.
  • Es bestand daher seit langem ein Bedürfnis nach Schaffung eines eingekapselten Elel,#,trolytl-,ondensators mit besseren physikalischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften, wobei die Herstellung wirtschaftlich und zuverlässig erfolgen kann. Die vorliegende Erfindung erfüllt dieses Bedürfnis und trägt dadurch in hohem Maß zur Bereicherung der Technik bei.
  • Der Elektrolytkondensator, der mit einer aus einem mit Fasermaterial aefüllten Kunststoff bestehenden Umhüllung versehen ist, zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß ein thermoplastischer Kunststoff mit dem anorganischen Fasermaterial gefüllt ist. Vorzugsweise besteht die Umhüllung aus mit Asbestfasern gefülltem Polypropylen oder Polyäthylen.
  • Bei den erfindungsgemäßen Kondensatoren wird mittels einer thermischen Selbstentlüftung ein explosionsartiges Zerreißen infolge Gasbildung vermieden, und die Gasdurchlässigkeit des Materials selbst ist beträchtlich.
  • Außerdem wird durch die Erfindung ein neuer und äußerst wirtschaftlich eingekapselter Kondensator geschaffen, der auch die übrigen vorstehend erwähnten Nachteile nicht mehr aufweist. Der Kondensator besitzt ein homogenes Gehäuse mit ausgezeichneter mechanischer Festigkeit, einem hohen Widerstand -e-en eine Zerstöruna durch Wärme, außerc'ewöhnlich guten physikalischen Eigenschaften bei niedriger Temperatur, geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten und extrem niedriger Feuchtigkeitabsorption.
  • Das Einkapselungsmaterial des erfindungsgemäßen Kondensatorkörpers besitzt weiter den wirtschaftlichen Vorteil, daß der bei der Formung sich bildende Abfall vollständig wiederverwendbar ist.
  • Durch die Zeichnung werden der erfindungsgemäße Kondensator und seine Herstellung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine perspek-tivische Darstellung eines typischen vorimprägnierten, gewickelten Kondensatorkörpers mit Anschlußdräbten, der mit einer Kunststoffeinkapselung versehen werden kann, C F i 2 einen Längsquerschnitt durch ein vorgeformtes, aus einem plastischen Material bestehendes, zylindrisches, den Hauptteil der Kondensatoreinkapselung darstellendes Gehäuse, F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Formhälfte, welche den Kondensatorkörper im Innern des vorgeformten Gehäuses zeigt, welch letzteres im Längsschnitt vor Einführun- des die Enden abdichtenden Kunststoffs dargestellt ist F i g. 4 einen Längsschnitt des fertig CD .en homogenen Gehäuses mit dem Kondensatorkörper darin nach Entnahme aus der Form, F i g. 5 eine perspektivische Darstellung des vollständig eingekapselten Kondensators nach Entnahme aus der Form, F i g. 6 eine perspektivische Darstellung eines typischen, festen Miniatur-Tantalkondensators mit Anschlußdrähten, welcher mit einer Kunststoffeinkapselung versehen werden kann, F i g. 7 eine perspektivische Darstellung eines vor-Creformten fünfseitigen Behälters, welcher den Hauptteil des Kondensatorgehäuses bildet, F i g. 8 eine Draufsicht auf eine Formhälfte, welche den Kondensatorkörper im Innern des vorgeformten Behälters zeigt, welch letzterer im Längsschnitt vor Einfüllung des Kunststoffs dargestellt ist, F i g. 9 einen Längsschnitt durch das fertige homogene Gehäuse mit dem Kondensatorkörper darin nach Entnahme aus der Form und F i g. 10 eine perspektivische Darstellung des vollständig eingekapselten Kondensators nach Entnahme aus der Form.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Kondensators kann so erfolgen, daß man ein thermoplastisches Gehäuse formt, dessen geometrische Gestalt im wesentlichen dem Umriß des einzukapselnden, vorimprägnierten Kondensatorkörpers entspricht. Je nach der besonderen Geometrie des einzukapseinden Teiles werden an dem vorgeformten Gehäuse eine oder zwei abschließende Seiten weggelassen, was ein rasches Einsetzen des Kondensatorkörpers in das Gehäuse bei der Durchführung der abschließenden Formgebung gestattet. Verwendet man das gleiche thermoplastische Material wie für das vorgeformte Gehäuse, so liefert die zweite und abschließende Stufe des Einkapselungsverfahrens die noch fehlenden Gehäuseteile.
  • Zwei typische Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kondensators werden nachstehend näher beschrieben. Eine Ausführungsform zeigt die Einkapselung eines üblichen zylindrischen Elektrolytkondensators und ist in F i 1 bis 5 dar-estellt. Eine zweite Ausführungsform zeigt die Einkapselung eines Miniatur-Elektrolytkondensators, wobei die erhaltene Einkapselung ein rechteckiges Parallelepiped darstellt; diese Ausführungsform ist in F i g. 6 bis 10 dargestellt. In F i g. 1 besitzt der gewickelte Kondensatorkörper 1 eine etwa zylindrische Form und einen Durchmesser von für gewöhnlich nicht mehr als einen Bruchteil von 2,54 cm und eine Länge von manchmal wesentlich weniger als 2,54 cm. In dem hier dargestellten Beispiel ist eine Aluminiumfolie mit einem absorbierenden Material, z. B. Papier, als Zwischenlage aufgewickelt, und als Elektrolyt dient eine halb-C, viskose Flüssigkeit, z. B. eine überwiea Z end aus Äthylenglykol. und Borsäure bestehende Mischung. Gegebenenfalls können auch feste Elektrolyte verwendet werden. An jedem Ende des zylindrischen Körpers ist ein Metallstreifen 2 zur Anbringung der Anschlußdrähte 5 und 6 vorgesehen. Die Anschlußdrälite 5 und 6 sind an die jeweiligen Streifen angeschweißt, wobei eine typische Schweißstelle 3 in F i 1 dargestellt ist. Die in dem Anschlußdraht 5 vorgeformte Spiralschleife 4 ist für beide Anschlußdrähte typisch und dient zur Erhöhung der Festigkeit der Drähte beim Rausziehen nach der Einbettung in das Kunststoffgehäuse. Diese Drahtschlinge kann in anderen aeometrischen Ebenen lieaen und andere Formen aufweisen als in der Zeichnung gezeigt; wichtig ist jedoch, daß sich die Windungen der Schleife niemals selbst berühren. Sonst wird der kritische geringe Aussickerweg zum Zurückhalten des flüssigen Elektrolyts in gefährlicher Weise gestört, was tatsächliche Versuche bewiesen haben. Der Kondensatorkörper 1 wird auf übliche Weise vorimprägniert, um einen zwischenzeitlichen Schutz gegen Feuchtigkeit und Beschädigungen bei der Handhabung vor der endgültigen Einkapselung durch das Formverfahren zu schaffen.
  • F i g. 2 zeigt die Haupteinkapselung 7, die für sich aus einem thermoplastischen Material, z. B. mit Fasern gefülltem Propylen, in einer zvlindrischen Form mit solchen Abmessungen geformt wird, daß der Kondensatorkörper 1 darin Platz finden kann. Die Herstellung des Gehäuses 7 stellt die erste Stufe des zweistufigen Formverfahrens dar. Da das Gehäuse 7 einzeln hergestellt wird, können seine physikalischen Abmessungen so geregelt werden, daß man eine ausreichende Wandstärke erzielt, für den Fall, daß kein weiteres thermoplastisches Material an die zvlindrische Innenseite während der abschließenden Üinkapselung, gelangt.
  • C el F i g. 3 zeigt den im Innern des vorgeforinten Gehäuses 7 befindlichen Kondensatorkörper 1, wobei beide Teile in dem Hohlraum der Form 8 ruhen. Der Außendurchinesser des vorgeformten Gehäuses 7 stimmt genau mit dem Innendurchmesser des Hohlraums der Form überein. Die Anschlußdrähte 5 und 6 werden in einer halbkreisförmigen Ausnehmung in der Oberfläche der Form untergebracht und während des Formvorgangs mittels Klemmschrauben 12 und 13 in der richtigen Stellung gehalten. Natür-]ich dienen diese Klemmschrauben 12 und 13 nur der Erläuterung, und sie können bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten durch federbelastete Klips ersetzt werden.
  • Die abschließende Stufe zur fertigen Einkapselung des Kondensatorkörpers 1 besteht darin, daß man das gleiche thermoplastische Material, wie es zur Herstellung des vorgeformten Gehäuses 7 verwendet wurde, durch Angüsse 9 und 10 einfüllt; das Material wird im vollständig geschmolzenen Zustand (290' C für mit Fasern gefülltes Polypropylen) eingefüllt, so daß es sich mit dem voraeformten Gehäuse 7 vollständio, zusammenschließt. Die Abführung der durch die eintretende geschmolzene Masse verdrängten Luft erfolgt durch den Luftauslaß 11, der in der Oberfläche der Form vorgesehen ist.
  • F i g. 4 zeigt das fertige und vollständige geformte Gehäuse 14. In der zweiten Verfahrensstufe erzielt man eine Umhüllung des Kondensatorkörpers einschließlich der Enden unter einer vollständigen Verschmelzung mit dem vorgeformten Gehäuse, was eine homogene Hülle aus thermoplastischem Material mit ausgezeichneten Schutzeigenschatten ergibt. Die perspektivische Darstellung von F i g. 5 zeigt e C, das giatte, kompakte und gute Aussehen des fertigen Kondensators 14, aus dem lediglich die Anschlußdrähte 5 und 6 herausragen. Es wurde gefunden, daß keine speziellen Einsätze zur Gewährleistung einer Dichtheit der Endversiegelung rund um die Anschlußdrähte erforderlich sind, da das für die Enden verwendete thermoplastische Material eine sichere Verbindung mit den Anschlußdrähten ergibt.
  • F i g. 6 bis 10 erläutern das zweite Verfahren. Hierbei wird ein Miniaturkondensator in einem geim formten Gehäuse mit der Gestalt eines rechteckigen Parallelepipeds eingekapselt. In F i g. 6 ist ein typischer Miniaturtantalkondensatorkörper 15 mit Sinteranode gezeigt, welcher typisch ist für viele Kondensatoren mit festem Elektrolyt. Wie man sieht, kann die genaue Geometrie dieser Miniatureinheiten stark variieren, ohne daß dadurch die zur Einkapselung verwendeten Mittel und die Methode geändert zu werden brauchen. Der zur Erläuterung dieser Ausführun-sform dargestellte Kondensatorkörper 15 nimmt weniger Raum ein als ein Würfel mit einer Seitenlänge von 3,2 mm. Der Anschlußdraht 18 ist auf übliche Weise mit der Kathodenoberfläche 16 verlötet. Der Anschlußdraht 17 ist ebenfalls in üb- licher Weise mit der Anode verbunden.
  • F i g. 7 zeigt das Hauptgehäuse 19, welches für sich aus thermoplastischem Material, z. B. aus mit Fasern geffilltein, Polypropylen in Form eines Behälters mit fünf Seiten geformt wird. Eine Seite des vorgeforrtiten Gehäuses 19 besitzt Ausnehmungen 20 und 21, durch welche das die endgültige Einkapse-C tD lung bildende Material fließt. Ausnehmungen 22 und 23 sind zur Aufnahme der Anschlußdrähte 17 und 18 bestimmt.
  • F i g. 8 zeigt den in dem vorgeformten Gehäuse 19 unteraebrachten Kondensatorkörper 15, wobei beide Teile sich im Inneren des Hohlraums der Form 24 befinden. Die Außendurchmesser des vorgeforniten Gehäuses 19 stimmen mit den Innendurchmessem des Hohlraums der Form überein. Die Anschlußdrähte 17 und 18 sind in halbkreisförmigen Ausnehmungen in der Formoberfläche untergebracht und werden während des Forinvorgangs mittels Klemmschrauben 28 und 29 in der richtigen Stellung gehalten.
  • Dann läßt man das gleiche thermoplastische Material, aus welchem das vorgeformte Gehäuse 19 besteht, durch den Stutzen 25, die Angüsse 26 und 27 und die Ausnehmungen 20 und 21 in den Hohlraum der Form einfließen. Das Material wird in völlio, geschmolzenem Zustand (290' C für mit Fasern gefülltes Polypropylen) eingefüllt, so daß es sich vollständig mit dem vorgeforniten Gehäuse 19 verbindet. Die durch die eintretende geschmolzene Masse verdrängte Luft wird vollständig durch den Gasauslaß 30 abgeführt, der sich als Ausnehmung in der Oberfläche der Form befindet.
  • F i g. 9 zeigt die fertige und vollständige Einkapselung 31. Der Kondensatorkörper einschließlich der beiden Enden ist völlig umhüllt, und man erzielte eine vollständige Verschmelzung mit dem vorgeformten Gehäuse; es ergab dies eine honioggene Hülle aus thermoplastischem Material mit ausgezeichneten Schutzeigenschaften.
  • Die perspektivische Darstellung von F i g. 10 zeigt g die rechteckige, C parallelepipedische Form des fertig eingekapselten Produktes 31, welches in C diesem spezifischen Beispiel Abmessungen von nur 11,1 - 7,9 - 4,7 mm aufweist; lediglich die Anschlußdrähte 17 und 18 ragen daraus hervor.
  • Zur Einkapselung der erfindungsgemäßen Kondensatoren eienen sich besonders zwei verschiedene thermoplastische Materialien, nämlich Polypropylen und Polyäthylen, wobei das erstere bevorzugt wird. Die vielen günstigen, wünschenswerten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Kondensators können mit gewöhnlichem Polypropylen oder Polyäthylen nicht erzielt werden. So beträgt z. B. der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient eines 'typischen, für all-Cr -wendeten Polypropylens 12,1-gemeine Zwecke vei 10-5 cm/cml'C. Ver-lichen mit einem Koeffizienten von 1,8 - 10-5 cm/cm/0 C für einen -ewöhnlichen Kupferanschlußdraht ergibt sich der Schluß, daß zur Zurückhaltung des Elektrolyten und zur Erzielung eines vollständigen Schutzes bei erhöhten Temperaturen eine spezielle Abdichtung der Enden des Kondensators erforderlich ist, da das thermoplastische Gehäuse sich infolge der verschiedenen Wärmeausdehnun- von dem Anschlußdraht ablösen wird. Ferner -ibt -ewöhnliches Polypropylen nicht die für eine wirksame Einkapselung erforderliche Verschmelzuna. Man fand, daß Verformunaen unter Wärmeeinwirkuna und harte Stellen an den Rändern tD auftraten. Optimale Eigenschaften erzielt man erfindungs-C aemäß durch Verwendung von Polypropylen- und Polyäthylenverbindungen, welche ein faseriges Füllstoffmaterial mit bestimmter Größe und in bestimmter Men-e enthielten. Ein typisches Füllistoffmaterial, welches ideale Ergebnisse zeigt, ist Asbest. Man stellt bei Verwendung von mit einem faserigen Material gefüllt tem Propylen eine bemerkenswerte Verringerung des linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten fest; dieser neue Koeffizient betrug nur noch 3,8 - 10-5 cm/cm#/#' C, verglichen mit dem vorstehend erwähnten Koeffizienten von 12,1.10-5cm/cm/OC bei Verwendung eines üblichen Polypropylens. Auch sind die Verformungseigenschaften ausgezeichnet, und die physikalischen Eigenschaften, nämlich die Härte, die Wärmebeständigkeit und der Schmelzpunkt, sind hervorragend. Mit einem faserigen Material gefülltes Polyäthylen weist ähnlich günstige Eiaenschaften auf.
  • Der erfindungsgemäße Elek-trolytkondensator, der mit faserigen Füllstoff enthaltendem Polypropylen oder Polyäthylen eingekapselt ist, besitzt folgende spezifische Vorteile: ein geringer Unterschied zwischen der Wärmeausdehnung des Einkapselungsmaterials und der der Anschlußdrähte; eine große Widerstandsfähigkeit gegen Wärme, so daß die beim Löten entstehende Hitze aus-ehalten werden kann; überrauende Formei enschaften, welche eine voll-C 9 ständiae Verschmelzun- zwischen der ein-efüllten geschmolzenen Masse und dem vorgeformten Gehäuse, die beide aus gleichem Material bestehen, ergibt; eine extrem geringe Feuchtigkeitsabsorption, eine hohe Schlaufestigkeit und Starrheit; eine thermische Selbstentlüftuna und Gasdurchlässigkeit; Beibehaltung guter physikalischer Eigenschaften bei Temperaturen von nur -55'C; wiederholte Verwendbarkeit des bei dem Formvor-an- anfallenden Abfalls und eine Flammsicherheit oder eine nur geringe Brennbarkeit des Materials.
  • Das zweistuflue Forrnverfahren bietet einen ganz ausgeprägten Vorteil insofern, als man sichergehen C kann, daß die Wandstärke der fertigen Einkapselung nie geringer sein kann als die Wandstärke des vorgeformten Gehäuses, unabhängig davon, ob der Kondensator während der Einformung aus seiner ursprünglichen, zentrierten Stellung verschoben wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man an den Angießstellen verschiedene Färbungen verwenden kann, um die Polarität bei zylindrischen Kondensatoren, bei welchen sich die Anschlußdrähte an gegenüberliegenden Enden befinden., festzulegen. Ferner verhindert die totale Einkapselung der Anschlußstellen mit einer Kunststoffmasse einen unbeabsichtigten Kontakt zwischen dem Elektrolyten und den Anschlüssen, wodurch eine Korrosion derselben vermieden wird.
  • Um die Fähigkeit der erfindungsgemäßen Elek# trolytkondensatoren, ein plötzliches Reißen des Gehäuses während starker überbelastunaen absolut zu vermeiden, zu zeigen, wurde bei typischen zylindrischen Kondensatoren der folYende Versuch durchel C-eführt. An die Anschlüsse des Kondensators wurde von einer Wechselstromquelle eine Hochspannung angelegt, was eine bei einem normalen Betrieb nie auftretende Gasentwickluna innerhalb des Konden-C satorgehäuses zur Folge hatte. Mit zunehmendem C C Innendruck stiec, die Temperatur bis zu einem Punkt C an, bei welchem das Material des thermoplastischen Gehäuses örtlich auf seinem Außenumfanc, deformiert C wurde; dabei bildeten sieh kleine Hohlräume, durch welche das Gas entwich, und der Innendruck ließ sofort nach. Diese Selbstentlüftung ging keineswegs C explosionsartig vor sich und war von keiner Zerstörung der Einkapselung begleitet, und die Anschlußbereiche wurden nicht in Mitleidenschaft gezogen. Bei geringeren, eher den tatsächlichen Um-C ständen entsprechenden Spannungen trägt die Gas-C durchlässigkeit des Materials des thermoplastischen Gehäuses zur Abführun- der im Inneren aebildeten C C Gase bei, wobei diese Gasdurchlässigkeit bekanntlich mit steigender Temperatur zunimmt. Ein weiteres Merkmal dieses selbstentlüftenden Kondensators besteht darin, daß das Material der Einkapselung leicht elastisch ist, was sich bei einem hohen Innendruck rund um die Anschlußdrähte in einer Unterstützung der Gasentfernung auswirkt, ohne daß dabei wesentlich Elektrolyt entweichen kann.
  • Es war klar, daß man eine ausreichende Versiegelung unter völliger Verschmelzung bei einem zweistufigen Verfahren in idealer Weise bei Verwendung C eines einzigen Folmmaterials erzielen würde. Daher war wichtig, daß die Form als solche und die Angüsse der Form eine ausreichende Menge geschmolzenes Material bei der zur Erzielung dieser Versiegelung richtigen Temperatur liefern konnten. Dann wurde gefunden, daß der VerschmelzunGspunkt des Kunststoffs an einer Stelle ganz dicht am Auslaß des Angusses lag, wo eine höhere Temperatur des Kunststoffs existierte; dieser Punkt ist in F i g. 8 allgemein durch die Ausnehmungen 20 und 21 an Clegeben. Diese Erscheinung trug wesentlich zur Erzielung einer verbesserten Einkapselung bei.
  • Eine störende physikalische Verformuna oder Verzerrung des Kondensatorkörpers während des Formvorganges trat nicht auf. Ein den Druck im Formzylinder mildernder Effekt ist die Auslaßwirkung der Angüsse 9 und 10 von F i 3 bzw. 26 und 27 von F i g. 8, welche einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser besitzen; diese Wirkung wird bei den zur Anwendung kommenden hohen Flußgeschwindigkeiten wichtig. Die angenäherte Fläche der Angüsse 9 und 10 beträgt jeweils 0,019 cm2. Der entsprechende Druck der fließenden Masse, gemessen am Kunststoffzylinder, sollte 70 bis 140 kg/CM2 betragen. Die richtige Einspritztemperatur für mit faserigem Material gefülltes Polypropylen beträgt 290'C und für mit faserigem Material gefülltes Polyäthylen 230' C. Der nominale Bereich der Betriebstemperatur des beschriebenen Kondensators wird mit - 30 bis + 85' C angegeben.
  • Die erfindungsgemäßen Kondensatoren, die vorstehend an Hand von zwei typischen Ausführungsformen beschrieben sind, können natürlich dem Fachmann geläufige Abänderungen erfahren, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Elektrolytkondensator, der mit einer aus einem mit Fasermaterial gefüllten Kunststoff be- stehenden Umhüllun- versehen ist dadurch gekennzeichnet, daß ein thermoplastischer Kunststoff mit dem anorganischen Fasermaterial gefüllt ist.
  2. 2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus mit Asbestfasern aefülltem Polypropylen oder Polyäthylen besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1121732; deutsche Auslegeschrift Nr. 1100 740; britische Patentschrift Nr. 660 473; »Kunststoffe«, Bd. 41 (1951), S. 461/462.
DEM58936A 1962-11-16 1963-11-15 Elektrolytkondensator Pending DE1231810B (de)

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DE4114756A1 (de) * 1991-05-06 1992-12-10 Reiner Hoehne Verfahren zur herstellung von nass-elektrolytkondensatoren

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DE1100740B (de) * 1954-06-21 1961-03-02 Westinghouse Electric Corp Verwendung haertbarer siliciumorganischer Harzzusammen-setzungen als Isolierstoff der Elektrotechnik

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