DE1564405C3 - Electrolytic capacitor - Google Patents
Electrolytic capacitorInfo
- Publication number
- DE1564405C3 DE1564405C3 DE19661564405 DE1564405A DE1564405C3 DE 1564405 C3 DE1564405 C3 DE 1564405C3 DE 19661564405 DE19661564405 DE 19661564405 DE 1564405 A DE1564405 A DE 1564405A DE 1564405 C3 DE1564405 C3 DE 1564405C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrolyte
- electrolytic capacitor
- solvent
- pyridine
- capacitor according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 40
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 claims description 13
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N Calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 claims description 5
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N DMA Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 5
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N Boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N Cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N Benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N Nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N Potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XNINAOUGJUYOQX-UHFFFAOYSA-M 2-cyanobutanoate Chemical compound CCC(C#N)C([O-])=O XNINAOUGJUYOQX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N Furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N Maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCSAJNNLRCFZED-UHFFFAOYSA-N Nitroethane Chemical compound CC[N+]([O-])=O MCSAJNNLRCFZED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N Nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940069002 Potassium Dichromate Drugs 0.000 description 1
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium(0) Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N n-methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Description
Die Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator.The invention relates to an electrolytic capacitor.
Bekanntlich besteht ein Elektrolytkondensator grundsätzlich aus einer Metallelektrode mit einer Oxydhaut, die in eine Elektrolytflüssigkeit gemeinsam mit einer zweiten Elektrode getaucht ist, die in der Regel aus einem beliebigen, nicht korrodierenden Metall besteht und die Gegenelektrode genannt wird. Die Oxydhaut, die gewöhnlich durch anodische Oxydation der Elektrode gebildet wird, ist als Dielektrikum im Kondensator wirksam und muß daher gute Isoliereigenschaften besitzen.As is well known, an electrolytic capacitor basically consists of a metal electrode with an oxide skin, which is immersed in an electrolyte liquid together with a second electrode, which is usually made of any non-corrosive metal and is called the counter electrode. the Oxide skin, which is usually formed by anodic oxidation of the electrode, is used as a dielectric Capacitor is effective and must therefore have good insulating properties.
Die Elektrolytflüssigkeit dient nicht nur als elektrischer Leiter, sondern ermöglicht auch, kleine Beschädigungen der Oxydhaut infolge örtlichen Durchschlags im Betrieb des Kondensators auszuheilen.The electrolyte fluid not only serves as an electrical conductor, but also allows minor damage to heal the oxide skin as a result of local breakdown during operation of the capacitor.
Im Vergleich rrit anderen Kondensatorarten hat der Elektrolytkondensator den Vorteil, daß er eine hohe Kapazität pro Volumeneinheit aufweist.In comparison, rrit has other types of capacitors the electrolytic capacitor has the advantage that it has a high capacity per unit volume.
Ein wesentlicher Nachteil der Elektrolytkondensatoren, der bisher als unvermeidlich betrachtet wurde, ist deren polare Natur. Der Kondensator hat Gleichrichtereigenschaften, so daß er als Kondensator nur in der Sperrichtung anwendbar ist, d. h., die Elektrode mit der durch anodische Oxydation erhaltenenA major disadvantage of electrolytic capacitors, which was previously considered inevitable, is their polar nature. The capacitor has rectifying properties, so that it is only applicable as a capacitor in the reverse direction, i.e. i.e., the electrode with that obtained by anodic oxidation
ίο Oxydhaut muß dem Elektrolyt gegenüber positiv sein.ίο Oxide skin must be positive for the electrolyte.
Es ist z. B. möglich, einen ElektrolytkondensatorIt is Z. B. possible, an electrolytic capacitor
herzustellen, der in der Sperrichtung bei einer Formierungsspannung von z. B. 40 V einen Leckstrom von weniger als 1 μΑ/cm2 aufweist. In der Vorwärtsrich-manufacture, which is in the reverse direction at a formation voltage of z. B. 40 V has a leakage current of less than 1 μΑ / cm 2 . In the forward direction
x5 tung, d. h., wenn die betreffende Elektrode die Kathode bildet, hat ein solcher Kondensator beim Anlegen einer Spannung von nur einigen Volt einen Leckstrom von mehr als 1 mA/cm2, der im Laufe der Zeit stets größer wird, weil die Oxydhaut immer mehr beschädigt wird. ,x5 direction, that is, if the electrode in question forms the cathode, such a capacitor has a leakage current of more than 1 mA / cm 2 when a voltage of only a few volts is applied, which increases over time because the oxide layer increases damaged. ,
Es sind auch sogenannte bipolare Elektrolytkondensatoren bekannt, deren beide Metallelektroden mit r einer solchen anodischen Oxydhaut versehen sind; diese sind in einer geeigneten Elektrolytflüssigkeit untergebracht. Zwar ist ein solcher Kondensator für beide Polaritäten brauchbar, weil stets eine der beiden Elektroden in der Sperrichtung liegt, aber demgegenüber ist die Kapazität pro Volumeneinheit geiinger als die eines üblichen unipolaren Elektrolytkondensators.There are also known so-called bipolar electrolytic capacitors whose two metal electrodes with r of such anodic oxide skin are provided; these are housed in a suitable electrolyte liquid. Such a capacitor can be used for both polarities because one of the two electrodes is always in the reverse direction, but on the other hand the capacitance per unit volume is lower than that of a conventional unipolar electrolytic capacitor.
Dieser Kondensatortyp wird daher in der Praxis v\enig verwendet.This type of capacitor is therefore not used in practice used.
Die Erfindung schafft einen Elektrob tkondensator, der einen Leckstrom in beiden Richtungen von weniger als 1 μΑ/cm2 bei einer Arbeitsspannung hat, deren absoluter Wert etwa 75 % der Formierungsspanni ng beträgt. The invention creates an electrical capacitor which has a leakage current in both directions of less than 1 μΑ / cm 2 at a working voltage, the absolute value of which is about 75% of the formation voltage.
Der Elektrolytkondensator, der aus einer Elektrode eines Metalls mit einer in bekannter Weise durch anodische Oxydation erhaltenen, dielektrischen Oxydhaut, einer Elektrolytlösung und einer metallischen Gegenelektrode besteht, die auch mit einer solchen anodischen Oxydhaut versehen sein kann, oder aus einem beliebigen anderen Metall, vorzugsweise einem Metall besteht, auf dem durch anodische Oxydation keine dielektrische Oxydhaut gebildet wird, also einem Metall das in diesem Medium chemisch inert ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator eine Elektrolytflüssigkeit enthält, die einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 000 Ohm · cm besitzt und die aus einem Lösungsmittel oder einem Gemisch von Lösungsmitteln, die keine Wasserstoffionen enthalten oder abspalten, zusammengesetzt ist, in welchem Lösungsmittel ein Salz gelöst ist, da ein oxydierendes Anion und als Kation eines der Erdalkalimetalle oder der Erdmetalle aufweist, wobei die Flüssigkeit höchstens 2 Gewichtsprozent Wasser enthält.The electrolytic capacitor, which consists of an electrode of a metal with an anodic in a known manner Oxidation obtained, dielectric oxide skin, an electrolyte solution and a metallic counter electrode consists, which can also be provided with such an anodic oxide skin, or of any Another metal, preferably a metal, on which no dielectric due to anodic oxidation Oxide skin is formed, that is to say a metal that is chemically inert in this medium, is according to the invention characterized in that the capacitor contains an electrolyte liquid which has a specific Has resistance less than 10,000 ohm · cm and that of a solvent or mixture of solvents that do not contain or split off hydrogen ions, in which Solvent a salt is dissolved as an oxidizing anion and as a cation one of the alkaline earth metals or comprising earth metals, the liquid containing at most 2 percent by weight water.
Die dielektrische Oxydhaut kann auch mittels der im Rahmen der Erfindung angewandten Elektrolytflüssigkeit als Formierflüssigkeit formiert werden, aber es hat sich ergeben, daß dies nicht notwendig ist. Mittels jeden beliebigen Formierelektrolyts kann man die dielektrische Oxydhaut formieren. Es ist besonders vorteilhaft, daß man bei industrieller Anwendung die bisher üblichen Formiereinrichtungen und die üblichen Formierfiüssigkeiten verwenden kann.The dielectric oxide skin can also be produced by means of the electrolyte liquid used in the context of the invention be formed as a forming liquid, but it has been found that this is not necessary. The dielectric oxide skin can be formed using any forming electrolyte. It is special It is advantageous that, for industrial use, the previously customary forming devices and the customary Can use forming fluids.
Die vorerwähnten Erdalkalimetalle sollen außer Calcium, Strontium und Barium auch Magnesium einschließen. Die Erdmetalle sind die Elemente derIn addition to calcium, strontium and barium, the aforementioned alkaline earth metals are also said to be magnesium lock in. The earth metals are the elements of the
3. Hauptgruppe des periodischen Systems ausschließlich des Elementes Bor. Diese sind somit Aluminium, Scandium, Yttrium und die Lanthaniden. Beim Zustandekommen der Erfindung hat sich gezeigt, daß andere Metallionen sich nicht zur Anwendung in dem Elektrolytkondensator nach der Erfindung eignen. Es wandern z. B., wenn der Kondensator der Formierungsspannung entgegengesetzt geschaltet wird, Alkalimetallionen durch die dielektrische Oxydhaut und rufen infolgedessen einen hohen Leckstrom des Kondensators hervor.3. Main group of the periodic system excluding the element boron. These are therefore aluminum, Scandium, Yttrium and the Lanthanides. When the invention came about it has been shown that other metal ions are not suitable for use in the electrolytic capacitor according to the invention. There wander z. B., if the capacitor is switched in the opposite direction to the formation voltage, alkali metal ions through the dielectric oxide skin and consequently cause a high leakage current of the capacitor emerged.
Ein zur Anwendung in einem Elektrolytkondensator im Rahmen der Erfindung besonders geeigneter Typ von Elektrolytflüssigkeit besteht aus einem Gemisch, aus Pyridin und einem anderen, keine Wasserstoffionen enthaltenden oder abspaltenden Lösungsmittel.A type particularly suitable for use in an electrolytic capacitor within the scope of the invention of electrolyte fluid consists of a mixture, of pyridine and another, no hydrogen ions containing or releasing solvents.
Gemäß einer Ausführungsform besteht die Flüssigkeit aus mindestens 90 Gewichtsprozent Pyridin.According to one embodiment, the liquid consists of at least 90 percent by weight pyridine.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Elektrolyt aus einem Salz oder einem Salzgemisch, dessen Kationen Calciumionen sind und bei dem mindestens ein Teil der Anionen oder ein anderer gelöster Stoff oxydierende Eigenschaften aufweist.According to a preferred embodiment, the electrolyte consists of a salt or a salt mixture, whose cations are calcium ions and in which at least part of the anions or another solute has oxidizing properties.
Vorzugsweise wird Calciumnitrat benutzt, das vorzugsweise in hoher Konzentration, bis zur Sättigung, verwendet wird.Calcium nitrate is preferably used, which is preferably used in high concentrations, up to saturation, is used.
An Hand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erörtert.The invention will be discussed in more detail with reference to the following exemplary embodiments.
I. Die beschriebenen Elektrolytflüssigkeiten, deren Lösungsmittel verschiedenartigen Klassen von Verbindungen angehören können, wurden alle in einem Elektrolytkondensator verwendet, der wie folgt hergestellt wurde:I. The electrolyte liquids described, their solvents various classes of compounds All of them were used in an electrolytic capacitor made as follows would:
Eine Aluminiumfolie mit einem Reinheitsgrad von 99,99 % wurde drei Minuten lang in einer Lösung von 5 g Kaliumbichromat pro Liter einer 50%igen Lösung von Schwefelsäure in Wasser bei einer Temperatur von 1100C chemisch gebeizt. Von der so gebeizten Folie wurden Anodenplatten gestanzt, die eine zweiseitige, makroskopisch, gemessene Oberfläche von 3 cm2 hatten. Die Platten wurden auf 10 V formiert und in einigen Fällen auf 100 V in einer Elektrolytlösung, die in 1 Liter Wasser 7,5 g Borax (Na2B4O7 · 1OH2O) und 30 g Borsäure enthielt, formiert, und zwar bis derAn aluminum foil with a degree of purity of 99.99% was chemically pickled in a solution of 5 g of potassium dichromate per liter of a 50% solution of sulfuric acid in water at a temperature of 110 ° C. for three minutes. Anode plates, which had a macroscopically measured surface of 3 cm 2 on both sides, were punched from the thus pickled foil. The plates were formed to 10 V and in some cases to 100 V in an electrolyte solution which contained 7.5 g of borax (Na 2 B 4 O 7 · 1OH 2 O) and 30 g of boric acid in 1 liter of water until the
ίο Leckstrom weniger als 1 μΑ/cm2 betrug.ίο leakage current was less than 1 μΑ / cm 2 .
Die formierte Elektrode wurde dann in eine der nachstehend erwähnten neuen Elektrolytflüssigkeiten
mit einer Platin-Gegenelektrode gebracht, und der so erhaltene Kondensator wurde dadurch konditioniert,
daß er 10 Minuten lang an die Formierungsspannung Vp (10 oder 100 V) angeschlossen wurde, wobei der
Leckstrom ia gemessen wurde. Darauf wurde der Kondensator
auf 7,5 bzw. 75 V in der entgegengesetzten Richtung angeschlossen, und der Leckstrom (/*) wurde
wieder gemessen. Statt der vorerwähnten Borsäure-Lösung kann zur Formierung mit gleichem Resultat die
übliche Glykol-Borsäure-Ammoniak-Elektrolytflüssigkeit benutzt werden.
Eine Anzahl von Elektrolytflüssigkeiten nach der Erfindung sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben,
wobei die verwendete Formierungsspannung Vf, der
erhaltene Leckstrom in beiden Richtungen /«und /j;und
der spezifische Widerstand der Flüssigkeit angegeben sind.The formed electrode was then placed in one of the below-mentioned new electrolyte liquids with a platinum counter electrode, and the capacitor thus obtained was conditioned by connecting it to the formation voltage Vp (10 or 100 V) for 10 minutes, the leakage current i a was measured. The capacitor was then connected to 7.5 or 75 V in the opposite direction and the leakage current (/ *) was measured again. Instead of the above-mentioned boric acid solution, the usual glycol-boric acid-ammonia electrolyte liquid can be used for formation with the same result.
A number of electrolyte fluids according to the invention are given in the table below, the formation voltage Vf used, the leakage current obtained in both directions / «and / j; and the specific resistance of the liquid being given.
Das wasserfreie Salz wurde dadurch erhalten, daß das betreffende kristallwasserhaltige Salz, z. B. Mg(NO das betreffende kristallwasserhaltige Salz, z. B. Mg(NO3)J · 6H2O, Ca(NO3)2 · 6H2O oder Sr (NO3),' 4H2O während einiger Stunden auf 1600C erhitzt wurde.The anhydrous salt was obtained in that the salt in question containing water of crystallization, e.g. B. Mg (NO the relevant salt containing water of crystallization, e.g. Mg (NO 3 ) J · 6H 2 O, Ca (NO 3 ) 2 · 6H 2 O or Sr (NO 3 ), 4H 2 O for a few hours 160 0 C was heated.
bei 2O0C) κ (Ohm ■ cm
at 2O 0 C)
36 g Pyridin
24 g N,N-Dimethylacetamid6 g Ca (NO 3 ),
36 g pyridine
24 g of N, N-dimethylacetamide
29 g Pyridin
19 g N, N-Di methy!acetamid2.8 g of Sr (NO 3 ) 2
29 g pyridine
19 g of N, N-dimethyl acetamide
40 g Pyridin
25 g N,N-Dimethylacetamid1.8 g Ba (NO 3 ) 2
40 g pyridine
25 g of N, N-dimethylacetamide
29 g Pyridin
36 g N,N-Dimethylacetamid4 g Mg (NO 3 ),
29 g pyridine
36 g of N, N-dimethylacetamide
62 g N,N-Dimethylacetamid5.3 g Ca (NO 3 ) 2
62 g of N, N-dimethylacetamide
60 g Cyclohexanon6.15 g Ca (NO 3 ) 2
60 g cyclohexanone
78 g Dimethylsulfoxyd5.3 g Ca (NO 3 ),
78 g dimethyl sulfoxide
37,1 g Cyanoessigsäureäthylester
9,8 g Pyridin5.7 g Ca (NO 3 ),
37.1 g of ethyl cyanoacetate
9.8 grams of pyridine
ElektrolytflüssigkeitElectrolyte fluid
VF (Volt) ia (μΑ cm2) ik (μΑ cm2) κ (Ohm · cm V F (volt) i a (μΑ cm 2 ) i k (μΑ cm 2 ) κ (ohm cm
bei 20"C)at 20 "C)
10
11
12
13
14
15
16
1710
11
12th
13th
14th
15th
16
17th
8,2g Ca(NOa)2 108.2g Ca (NOa) 2 10
62,5 g Dimethylsulfoxyd
20,5 g Maleinsäureanhydrid62.5 g of dimethyl sulfoxide
20.5 g maleic anhydride
5,1 g Ca(NO3)2 105.1 g Ca (NO 3 ) 2 10
11.4 g κ-Picolin11.4 g κ-picoline
32,3 g Ν,Ν-Dimethylacetamid32.3 g of Ν, Ν-dimethylacetamide
5,53 g Ca(NOa)2 105.53 g Ca (NOa) 2 10
37,18 g Chinolin 10037.18 g quinoline 100
25,87 g Ν,Ν-Dimethylacetamid25.87 g of Ν, Ν-dimethylacetamide
7,4 g Ca(NO3), 107.4 g Ca (NO 3 ), 10
40.0 g Pyridin 100 30,9 g Benzonitril40.0 g pyridine 100 30.9 g benzonitrile
7,7 g Ca(NOa)2 107.7 g Ca (NOa) 2 10
39.5 g Pyridin
31,3 g Nitroäthan39.5 g pyridine
31.3 g of nitroethane
6,4 g Ca(NOa)2 106.4 g Ca (NOa) 2 10
25,2 g Pyridin25.2 grams of pyridine
68.8 g Nitromethan68.8 g of nitromethane
8,3 g Ca(NOa)2 108.3 g Ca (NOa) 2 10
37.6 g Cyclohexanon 10037.6 g cyclohexanone 100
27.9 g Ν,Ν-Dimethylacetamid27.9 g Ν, Ν-dimethylacetamide
5.0 g Ca(NOa)2 10 38,2 g Pyridin 1005.0 g Ca (NOa) 2 10 38.2 g pyridine 100
36.6 g Nitrobenzol36.6 g of nitrobenzene
7.1 g Ca(NOa)2 107.1 g Ca (NOa) 2 10
31.7 g Pyridin31.7 g pyridine
37.7 g Dimethylsulfoxyd37.7 g of dimethyl sulfoxide
3,3 g Y(NOa)3 103.3 g Y (NOa) 3 10
55.8 g Pyridin55.8 g pyridine
6,6 g Ca(NOa)2 106.6 g Ca (NOa) 2 10
35.2 g Pyridin35.2 g pyridine
30.3 g Cyclohexanon30.3 g cyclohexanone
8,9 g Y(NOa)3 108.9 g Y (NOa) 3 10
59.4 g Ν,Ν-Dimethylacetamid59.4 g Ν, Ν-dimethylacetamide
7,9 g Ca(NO3)2 107.9 g Ca (NO 3 ) 2 10
56,4 g Ν,Ν-Dimethylacetamid56.4 g of Ν, Ν-dimethylacetamide
7.2 g Ca(NOa)2 10 6,0 g Harnstoff7.2 g Ca (NOa) 2 10 6.0 g urea
57.1 g Pyridin57.1 g pyridine
4,0 g Ca(NOa)2 104.0 g Ca (NOa) 2 10
22,7 g Pyridin
77,7 g Ν,Ν-Dimethylacetamid 0,5222.7 grams of pyridine
77.7 g Ν, Ν-dimethylacetamide 0.52
0,010.01
0,03 0,020.03 0.02
0,01 0,010.01 0.01
0,010.01
0,020.02
0,01 0,20.01 0.2
0,1 0,030.1 0.03
0,50.5
0,30.3
0,010.01
0,020.02
0,020.02
0,020.02
0,020.02
0,270.27
0,080.08
0,02 0,50.02 0.5
0,04 10.04 1
0,100.10
0,20.2
0,1 10.1 1
0,04 0,10.04 0.1
0,20.2
0,60.6
0,30.3
0,10.1
0,020.02
0,020.02
0,30.3
174174
400400
745745
90009000
710710
816816
830830
89008900
182182
17501750
62506250
640640
456456
12301230
238238
67,2 g N-Methylpyrrolidon5.9 g Ca (NOa) 2
67.2 grams of N-methylpyrrolidone
10010
100
0,30.01
0.3
0,30.2
0.3
45 g Methyläthylketon6 g Ca (NO 3 I 2
45 g of methyl ethyl ketone
10010
100
1,50.01
1.5
1,5.0.02
1.5.
45 g Furfurol6 g Ca (NO 3 ),
45 g of furfural
55,4 g Ν,Ν-Dimethylacetamid16.8 g Mg (NOa) 2
55.4 g of Ν, Ν-dimethylacetamide
45,8 g Pyridin
15,1 g Acetamid5.4 g Ca (NOa) 2
45.8 grams of pyridine
15.1 g of acetamide
II. Anodenplatten, die in ähnlicher Weise wie nach dem vorigen Beispiel hergestellt wurden, wurden bis 40 V in derselben Elektrolytlösung wie in dem vorigen Beispiel formiert, bis der Leckstrom weniger als 1 μΑ/cm2 betrug. Die formierte Elektrode wurde dann zusammen mit einer Platingegenelektrode in eine gesättigte Lösung von wasserfreiem Ca(NO3), in reinem Pyridin mit einem Wassergehalt von weniger als 0,1 Gewichtsprozent gebracht. Diese Elektrolytflüssigkeit hatte einen spezifischen Widerstandswert von 800 Ohm · cm.II. Anode plates, which were produced in a manner similar to the previous example, were formed up to 40 V in the same electrolyte solution as in the previous example until the leakage current was less than 1 μΑ / cm 2 . The formed electrode, together with a platinum counter electrode, was then placed in a saturated solution of anhydrous Ca (NO 3 ) in pure pyridine with a water content of less than 0.1 percent by weight. This electrolyte liquid had a specific resistance value of 800 ohm · cm.
Das wasserfreie Calciumnitrat wurde dadurch erhalten, daß das käuflich erhältliche Calciumnitrat Ca(NOg)2 ■ 6H2O einige Stunden lang auf 1600C erhitzt wurde. Es zersetzt sich dabei ein kleiner Teil des Calciumnitrate durch Pyrolyse in Ca(OH)2, was jedoch unbedenklich ist, weil Ca(OH)2 in Pyridin nicht löslich ist.The anhydrous calcium nitrate was obtained by that the commercially available calcium nitrate Ca (NOG) 2 ■ 6H 2 O for several hours was heated to 160 0 C long. A small part of the calcium nitrate decomposes into Ca (OH) 2 by pyrolysis, but this is harmless because Ca (OH) 2 is not soluble in pyridine.
Der Kondensator wurde dann dadurch fertiggestellt, daß er zehn Minuten lang an die Formierspannung (40 V) angeschlossen wurde. Der Leckstrom war danach weniger als 0,3 μΑ/cm2. Darauf wurde der erhaltene Kondensator an 30 V in der entgegengesetzten Richtung angeschlossen. Nach zwölf Stunden hatte sich der Leckstrom in dieser Richtung auf weniger als 1 μΑ/cm2 gesenkt.The capacitor was then completed by connecting it to the forming voltage (40 V) for ten minutes. The leakage current was then less than 0.3 μΑ / cm 2 . The capacitor obtained was then connected to 30 V in the opposite direction. After twelve hours, the leakage current in this direction had decreased to less than 1 μΑ / cm 2 .
Es zeigte sich, daß beim Anschluß des Kondensators in dieser Richtung während der nächsten 400 Stunden der Leckstrom noch stets langsam weiter abnahm.It was found that when the capacitor was connected in this direction for the next 400 hours the leakage current continued to decrease slowly.
Wenn die vorerwähnte Formierung nicht in der erwähnten Borax-Borsäure-Lösung, sondern einer üblichen Glycol-Borsäure-Ammoniak Elektrolytflüssigkeit durchgeführt wird, erhält man die gleichen Resultate. If the aforementioned formation is not in the mentioned borax-boric acid solution, but in a conventional one Glycol-Boric-Acid-Ammonia Electrolyte Fluid gives the same results.
III. Auf die im Beispiel I beschriebene Weise wurden Tantalkondensatoren hergestellt und geprüft.III. Tantalum capacitors were manufactured and tested in the manner described in Example I.
Die gestanzten Ta-Platten wurden in einer frisch hergestellten Lösung, die aus 10 ml konzentrierten HNO3,10 ml HF 40% und 25 ml H2SO4 (d = 1,84) bestand, chemisch gebeizt. Die Platten wurden in einem üblichen Elektrolyten auf der Basis von Borax-Borsäure, Glycol-Borsäure, in 0,lmolarer Phosphorsäure oder in verdünnter Salpetersäure formiert. Sie wurden auch bei 40 V formiert und ausformiert, bis der Leckstrom weniger als 1 μΑ/cm2 betrug. Darauf wurden sie in der im Beispiel I beschriebenen Weise zu einem Kondensator zusammengebaut. Beim Anlegen der. Formierungsspannung betrug der Leckstrom auch weniger als 0,3 μΑ/cm2.The punched Ta plates were chemically stained in a freshly prepared solution consisting of 10 ml concentrated HNO 3 , 10 ml HF 40% and 25 ml H 2 SO 4 (d = 1.84). The plates were formed in a conventional electrolyte based on borax boric acid, glycol boric acid, in 0.1 molar phosphoric acid or in dilute nitric acid. They were also formed and shaped at 40 V until the leakage current was less than 1 μΑ / cm 2 . They were then assembled into a capacitor in the manner described in Example I. When creating the. Formation voltage, the leakage current was also less than 0.3 μΑ / cm 2 .
Beim Anschließen an 30 V in der entgegengesetzten Richtung sank der Leckstrom auf weniger als 3 μΑ/cm2 in dieser Richtung und blieb dann konstant.When connecting to 30 V in the opposite direction, the leakage current decreased to less than 3 μΑ / cm 2 in that direction and then remained constant.
IV. Gemäß Beispiel I formierte Al-Platten wurden zu einem Kondensator zusammengebaut, wobei als Betriebs-Elektrolyt eine Lösung aus wasserfreiem Ca(NO3)2 in einem Gemisch mit 90% wasserfreiem Pyridin und 10< wasserfreiem Dimethylformamid mit einem spezifischen Widerstandwert von 40000hm· cm verwendet wurde. Es wurde ein Kondensator erhalten, der in der Richtung der Formierungsspannung bei 30 V einen Leckstrom von weniger als 0,1 μΑ/cm2 und bei der gleichen Spannung in der entgegengesetzten Richtung einen Leckstrom aufwies, der nach zwölf Stunden auf weniger als 3 μΑ/cm2 herabsank.IV. Al plates formed according to Example I were assembled to a capacitor, the operating electrolyte being a solution of anhydrous Ca (NO 3 ) 2 in a mixture with 90% anhydrous pyridine and 10 <anhydrous dimethylformamide with a specific resistance value of 40000hm · cm was used. A capacitor was obtained which had a leakage current of less than 0.1 μΑ / cm 2 in the direction of the formation voltage at 30 V and a leakage current of less than 3 μΑ / cm 2 at the same voltage in the opposite direction, which after twelve hours cm 2 sank.
609 615/28609 615/28
Claims (6)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL6506756 | 1965-05-27 | ||
NL6506756A NL143724B (en) | 1965-05-27 | 1965-05-27 | NONPOLAR ELECTROLYTIC CAPACITOR. |
NL6600908A NL6600908A (en) | 1966-01-25 | 1966-01-25 | |
NL6600908 | 1966-01-25 | ||
DEN0028571 | 1966-05-24 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1564405A1 DE1564405A1 (en) | 1970-02-12 |
DE1564405B2 DE1564405B2 (en) | 1975-09-04 |
DE1564405C3 true DE1564405C3 (en) | 1976-04-08 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1671912C3 (en) | Process for the production of an ionized, non-aqueous electrolyte, in particular for galvanic primary elements | |
DE1918246B2 (en) | Electrolyte for electrolytic capacitors | |
DE2818217A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING AN ALUMINUM ELECTROLYTE CONDENSER WITH A STABLE OXIDE FILM | |
DE942004C (en) | Process for etching tantalum | |
DE1589784B2 (en) | Process for the production of aluminum electrolytic capacitors | |
DE1564405C3 (en) | Electrolytic capacitor | |
DE2044025A1 (en) | Self-depoling capacitor electrolytic capacitor with such an electrolyte and a method for producing and using such capacitors | |
DE69315941T2 (en) | Electrolyte for use in electrolytic capacitors and electrolytic capacitors | |
DE1564405B2 (en) | Electrolytic capacitor | |
DE2549951A1 (en) | CAPACITOR AND METHOD FOR PRODUCING THE ELECTROLYTE | |
DE1614245A1 (en) | Process for the production of electrolytic capacitors | |
DE3634987A1 (en) | CONDENSER WITH FIXED ELECTROLYTE | |
EP0135213B1 (en) | Electrolytic capacitor | |
DE2256022C3 (en) | Electrolyte for forming aluminum foils for low-voltage electrolytic capacitors | |
DE1263932B (en) | Electrolyte for electrolytic capacitors with at least one aluminum electrode | |
DE754221C (en) | Process for the production of electrodes for electrolytic capacitors, which are etched or otherwise chemically treated for the purpose of surface enlargement | |
AT143129B (en) | Electrolytic cell and process for its manufacture. | |
DE717683C (en) | Electrode for electrolytic capacitors with chemically roughened surface | |
DE2642445C3 (en) | Electrolytic capacitor | |
DE1932233A1 (en) | Electrolytic capacitor | |
DE4232636C2 (en) | Method for producing electrode foils for, in particular high-voltage, electrolytic capacitors | |
CH501302A (en) | Solution of partly neutralizer phthalic acid in ethylene - glycol monomethyl ether as capacitor electrolytic | |
DE1289186B (en) | Process for the production of electrical capacitors with electrodes made of aluminum, with an anodic oxide film as the dielectric and a manganese oxide layer as the counter electrode | |
AT250532B (en) | Electrolyte for the electrochemical roughening of electrodes for electrolytic capacitors | |
DE1221728B (en) | Electrolyte with improved conductivity for low temperatures for electrolytic capacitors with aluminum electrodes |