DE1614166B1 - Elektrolytkondensator - Google Patents

Elektrolytkondensator

Info

Publication number
DE1614166B1
DE1614166B1 DE1967M0074319 DEM0074319A DE1614166B1 DE 1614166 B1 DE1614166 B1 DE 1614166B1 DE 1967M0074319 DE1967M0074319 DE 1967M0074319 DE M0074319 A DEM0074319 A DE M0074319A DE 1614166 B1 DE1614166 B1 DE 1614166B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrolyte
properties
electrolytes
ethylene glycol
capacitors
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.)
Granted
Application number
DE1967M0074319
Other languages
English (en)
Other versions
DE1614166C2 (de
Inventor
Masaaki Harihara
Shigeru Takimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP41037433A external-priority patent/JPS517812B1/ja
Priority claimed from JP41037432A external-priority patent/JPS517811B1/ja
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of DE1614166B1 publication Critical patent/DE1614166B1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1614166C2 publication Critical patent/DE1614166C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01G9/022Electrolytes; Absorbents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator, bestehend aus mindestens einer Aluminiumelektrode, mit einem auf dieser formierten dielektrischen Film und einem nicht wäßrigen, Ammoniumtrinitrophenolat enthaltenden Elektrolyten, das in Dimethylformamid und/oder Äthylenglykol oder Äthylenglykolmonoalkyläther gelöst ist.
Die Erfindung schafft nun einen Elektrolytkondensator mit äußerst stabilen Eigenschaften, langer Lebensdauer, großer Zuverlässigkeit und breitem Arbeitstemperaturbereich, welcher sich speziell zur Verwendung bei stark erhöhter Temperatur eignet.
Die Besonderheit dieses Elektrolytkondensators besteht darin, daß der Elektrolyt vollständig wasserfrei ist und 0,1 bis 1% Phosphorpentoxid, Aluminiumoxid oder Calciumoxid enthält.
Infolge des nicht wäßrigen Elektrolyten in dem erfindungsgemäßen Elektrolytkondensator wird die chemische Abnutzung des Aluminiumoxids auf der Aluminiumelektrode oder anderer Aluminiumteile des Kondensators vermieden und die Gasentwicklung bei der Stromentnahme unterdrückt.
Die Erfindung wird nun an Hand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen weiter erläutert. In den Zeichnungen bedeutet
F i g. 1 eine typische Form eines herkömmlichen Kondensators, bei dem die Erfindung angewandt werden kann,
F i g. 2 eine graphische Darstellung der Zerstörung des Kondensators durch Wasser in der chemischen Zusammensetzung; die Kurven geben den Zusammenhang zwischen dem Leckstrom bei einer Lagerfähigkeitsprüfung bei hoher Temperatur und dem Wassergehalt in dem Elektrolyten wieder: Kurve A gibt die Verhältnisse für 3 Gewichtsprozent, Kurve B für 5 Gewichtsprozent und Kurve C für 10 Gewichtsprozent Wassergehalt wieder,
F i g. 3 eine graphische Darstellung der Formierungseigenschaften von verschiedenen Elektrolyten in bezug auf die vorliegende Erfindung; die Kurven zeigen die Geschwindigkeit der Spannungszunahme bei konstanter Stromdichte,
F i g. 4 die speziellen Eigenschaften des Elektrolyten gemäß der Erfindung, wodurch die durch den Leckstrom verursachte Gasentwicklung an der Kathode unterdrückt wird,
Fig. 5 die Niedrigtemperatureigenschaften von zwei Arten von elektrolytischen Kondensatoren, von denen einer einen Elektrolyten gemäß der Erfindung, der andere einen bekannten Elektrolyten enthält,
Fig. 6 die Verbesserung der Entladungseigenschaften durch ein Zusatzmittel zu dem neuen Elektrolyten.
Allgemein besteht ein sogenannter Naß- oder Trocken-Elektrolytkondensator grundsätzlich aus einer röhrenförmigen Metallanode, auf deren Oberfläche anodisch ein dünner Oxidfilm erzeugt wurde, einer Kathode und einem sogenannten Arbeitselektrolyten, der zwischen den beiden als leitender Elektrolyt steht. Elektrolytkondensatoren, die eine derart spezielle Struktur im Vergleich zu Kondensatoren allgemein aufweisen, sind insbesondere hinsichtlich des Elektrolyts und dessen Eigenschaften chemisch empfindlich, wie z. B. gegenüber den Temperatureigenschaften, Frequenzeigenschaften und Lebensdauer bei hoher Temperatur, die hauptsächlich durch den verwendeten Elektrolyten bestimmt werden. Diese Art von Kondensatoren weisen den schwerwiegenden Nachteil auf, daß der Verlustfaktor groß ist, was hauptsächlich auf den Widerstand des Elektrolyten zurückzuführen ist; dieser Nachteil läßt sich beheben, indem man die Leitfähigkeit des Elektrolyts erhöht. Die Erhöhung der Leitfähigkeit führt jedoch zwangläufig zu einer Vermehrung der chemischen Aktivität des Elektrolyten, so daß die Elektroden leicht chemisch oder elektrochemisch angegriffen ro werden, wodurch die Funktion als Kondensator nachläßt und die Lebensdauer kurz ist. Dies macht sich besonders bei Verwendung von Aluminiumelektroden sowie bei Niederspannungskondensatoren bemerkbar. Der Elektrolyt ist also das wichtigste Element im Hinblick auf die Eigenschaften eines Elektrolytkondensators und beeinflußt diese sehr stark.
Aus diesem Grund ist die Auswahl eines geeigneten Elektrolyten ein sehr wichtiges Problem geworden. Bei der Auswahl des Arbeitselektrolyten müssen folgende Punkte berücksichtigt werden: (a) elektrochemische Eigenschaften (Formierungseigenschaften, elektrochemischer Angriff gegenüber der Elektrode), (b) chemische Eigenschaften (Reaktion zwischen dem Elektrolyten und den Elektroden oder Teilen, mit denen der Elektrolyt in Berührung kommt) oder (c) physikalische Eigenschaften (Temperaturbeständigkeit). Die bisherigen Entwicklungsverfahren waren zu empirisch, um zu großen Fortschritten zu gelangen. Daher konnten bisher keine zufriedenstellenden Elektrolyte für Kondensatoren hergestellt werden.
Elektrolyte aus mehrwertigen Alkoholen, z. B. Äthylenglykol, Borsäure (oder deren Salze) und Wasser, wurden als typische Elektrolyte seit langem verwendet; bei enger Begrenzung des Arbeitstemperaturbereichs sind die Eigenschaften verhältnismäßig stabil, so daß derartige Elektrolyte bisher weitgehend verwendet wurden. Diese Kondensatoren besitzen jedoch den Nachteil, daß sie bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bei 85°C, rasch zerstört werden und die Eigenschaften bei niedriger Temperatur nicht immer gut sind. Die Hauptursache für die Instabilität bei hoher Temperatur beruht auf dem chemischen (oder elektrochemischen) Angriff der Elektrode durch das Wasser und die Ionen in dem Elektrolyten, was einen wesentlichen Nachteil dieser Elektrolyte darstellt. Dies ergibt sich auch aus der Tatsache, daß die Neigung abnimmt, wenn der Wassergehalt des Elektrolyten vermindert wird.
In F i g. 2 ist die Beziehung zwischen dem Wassergehalt in dem Elektrolyten und dem Leckstrom bei einer Lagerfähigkeitsprüfung dargestellt. Aus ,dieser Figur ergibt sich, daß der Leckstrom bei zunehmendem Wassergehalt des Elektrolyten größer wird, wodurch die Zerstörung des Kondensators beschleunigt wird.
Hieraus ergibt sich, daß man die Eigenschaften bei hoher Temperatur durch Verminderung des Wassergehalts verbessern kann. Bei einem Elektrolyten dieses Systems beruht jedoch die Leitfähigkeit auf dem Wassergehalt, so daß bei abnehmendem Wassergehalt zwangläufig eine Zunahme des Verlustfaktors der Kondensatoren eintritt, wodurch sich die Eigenschaften in dieser Hinsicht verschlechtern. Um die Eigenschaften des Elektrolytkondensators zu verbessern, mußte daher ein neuartiger nicht wäßriger Elektrolyt gefunden werden, der keine wesentlichen Mengen Wasser enthält. Erfindungsgemäß wurde nun ein derartiger nicht wäßriger Elektrolyt mit äußerst hervorragenden Eigenschaften gefunden.
i 614
In F i g. 4 ist das Ergebnis eines Elektrolyseversuchs bei konstanter Stromdichte (1 mA/cm2) dargestellt, wobei eine Pt-Platte als Anode und eine Al-Platte als Kathode und als Elektrolytlösung (A) Ammoniumphenolat-Dimethylformamid-ÄthylenglykoI, als Lösung (B) Ammoniumpentaborat-Äthylenglykol verwendet und die an der Kathode entwickelte Gasmenge gemessen wurde. In F i g. 4 entspricht die Kurve a den mit der Lösung A und die Kurve b den mit der
Die Eigenschaften dieses Elektrolyten werden im folgenden näher erläutert.
Im Rahmen der Erfindung wurden eine Reihe nicht wäßriger Elektrolytlösungen, die aus verschiedenen Elektrolyten, insbesondere organischen Verbindungen und organischen Lösungsmitteln, bestanden, untersucht. Dabei wurde gefunden, daß 2,4,6-Trinitrophenol (Pikrinsäure) und deren Salze in vielen organischen Lösungsmitteln löslich sind und diese Lösungen eine große Leitfähigkeit, chemische Stabili- io Lösung B erhaltenen Werte. Die gestrichelte Linie C tat, gute Formierungseigenschaften besitzen und die entspricht dem für den Fall berechneten Wert, daß
die Umsetzung an der Kathode dem Faradayschen Gesetz entspricht und die Stromausbeute für die Wasserstoffbildung 100% beträgt. Wie aus F i g. 4 15 ersichtlich, sind die Kurven α und b verschieden. Die Kurve b kommt der Linie c, welche einer 100%igen Ausbeute bei der Wasserstoffgasbildung entspricht, ziemlich nahe. Bei der Lösung A betrug die Ausbeute dagegen nur einige Prozent. Diese interessante Erschei-
bei der Elektrolyse eintretende kathodische Gasentwicklung stark unterdrücken. Auf diesen grundlegenden Tatsachen und deren Anwendung beruht die Erfindung.
2,4,6-Trinitrophenol (im folgenden kurz »Trinitrophenol« genannt) stellt eine der am stärksten dissoziierenden organischen Säuren mit einer Dissoziationskonstante von 4,2 χ 10 ~2 in Wasser dar und
weist eine große Leitfähigkeit sowohl in einem 20 nung läßt sich wie folgt erklären: Allgemein tritt
folgende Umsetzung (1) in einer Elektrolytlösung an der Kathode unter Bildung von gasförmigem Wasserstoff ein:
2H+ + e -
H,
In dem gleichen System tritt eine Reduktion gemäß folgender Gleichung (2) vor der Umsetzung (1) ein, wodurch die Bildung von Wasserstoffgas verhindert werden kann:
R + H+ + e
RH
Bei der Elektrolytlösung gemäß der Erfindung kann Trinitrophenolat als Verbindung »R« wirken, wobei die Umsetzung der folgenden Gleichung (3) entspricht;
NO,
organischen Lösungsmittel als auch in Wasser auf. Verwendet man beispielsweise Dimethylformamid als Lösungsmittel, in welchem sich Trinitrophenol gut löst, so erhält man eine Lösung mit maximaler Leitfähigkeit von etwa 1,35 χ 10"2O-1Cm"1 bei 30° C. Der Wert ist im Vergleich zu einer nicht wäßrigen Elektrolytlösung allgemein sehr hoch und daher eignet sich dieser Elektrolyt gut für einen Niedrigspannüngskondensator (weniger als 50 V). Bei Verwendung einer Elektrolytlösung aus Trinitrophenol-Dimethylformamid liegt ein bedeutendes Problem in den Formierungseigenschaften. In F i g. 3 sind die Eigenschaften von verschiedenen Elektrolyten dargestellt. Die Messung erfolgte, indem die Spannungserhöhung bei konstanter Stromdichte als Spannung 35 dadurch wird die Bildung von gasförmigem Wasserzwischen der aus Aluminiumfolien bestehenden Anode stoff unterdrückt. Dies ergibt sich auf Grund der und Kathode gemessen wurde. Die charakteristische Tatsache, daß sich die Farbe des Elektrolyten an die Kurve des Elektrolyten entspricht der Kurve A in Kathode während der Elektrolyse von Gelb auf F i g. 3. In diesem Fall steigt die Spannungserhöhungs- Dunkelbraun veränderte und hierbei 2-Amino-4,6-dikurve nicht mehr zwischen etwa 25 und 30 V; dies ist 40 nitrophenolat nachgewiesen werden konnte: jedoch für einen Arbeitselektrolyten nicht immer von Vorteil. Wenn man dagegen Trinitrophenolate verwendet, erhält man bessere Eigenschaften: Ammoniumtrinitrophenolat, Kaliumtrinitrophenolat und Trimethylammoniumtrinitrophenolat besitzen eine große Leitfähigkeit in Dimethylformamid von jeweils 1,45 χ 10~2, 1,30 χ 10~2 und 1,26 χ 10~2 bei 3O0C; außerdem sind die Formierungseigenschaften besser als diejenigen der Säure. Die entsprechenden Werte sind jeweils in den Kurven B, C und D dargestellt. Es ergibt sich, daß Ammoniumtrinitrophenolat die besten Formierungs- und Leitfähigkeitseigenschaften aufweist. In der Elektrolytlösung fällt jedoch die Spannungserhöhungskurve im Bereich von 50 bis 60 V und endet bei etwa 80 V Entladungsspannung. Bei Verwendung einer Lösungsmittelmischung aus Dimethylformamid und Äthylenglykol als Lösungsmittel für Ammoniumtrinitrophenolat wurde die Formierungseigenschaft weiter verbessert, wie sich aus Kurve £ in F i g. 3 ergibt, derzufolge die Spannung auf 95 bis 60 bekanntlich auf der Entwicklung von Gas an der 100 Volt steigt. Kathode. Auf Grund thermischer Überlegungen
Trinitrophenol führt also in Form seiner Salze und scheint es unmöglich, einen Elektrolytkondensator bei Verwendung von geeigneten Lösungsmitteln zu ohne jeglichen Leckstrom herzustellen. Bei Verweneiner überragenden Leitfähigkeit und ausgezeichneter dung des Elektrolyten gemäß der Erfindung als Formierungseigenschaft. Wie im folgenden näher 65 Arbeitselektrolyt kann man jedoch selbst bei Kondenerläutert, wurde weiter gefunden, daß Trinitrophenolat satoren mit Leckströmen eine Gasentwicklung versieh günstig auf die Lebensdauer des Elektrolyten hindern und dadurch die Lebensdauer sehr stark auswirkt. verlängern. Die Lösung soll dabei so viel Trinitro-
■+ 6H++6e
NO,
NO,
2H2O
NH,
Ein Versagen von Kondensatoren beruht oft auf der Zerstörung der Abdichtung durch das entwickelte Gas. Der Hauptgrund für dieses Versagen beruht
phenolat enthalten, daß die Leitfähigkeit nicht fällt, da das Trinitrophenolat durch den Leckstrom verbraucht werden kann.
Die Trinitrophenolate, insbesondere das Ammoniumtrinitrophenolat, weisen also hervorragende Eigenschaften als Arbeitselektrolyt auf.
Die Verwendung von Trinitrophenolaten als Elektrolyt ist bereits aus den deutschen Patentschriften 1 248 807 und 1 213 918 bekannt. Bei dem Elektrolyt gemäß der deutschen Patentschrift 1 248 807 ist ein Wassergehalt von 0,2 bis 3% erforderlich. Untersuchungen im Rahmen der Erfindung ergaben jedoch, daß selbst bei einem derart geringen Wassergehalt keine andauernde hohe Entladungsspannung und lange Lebensdauer des Elektrolyten gesichert sind. 1S Um diese Bedingungen zu erfüllen, darf der Elektrolyt kein (oder höchstens bis zu 0,1%) Wasser enthalten, und muß nicht nur von Anfang an, sondern auch nach langer Zeit wasserfrei sein.
In der deutschen Patentschrift 1 213 918 ist ein Elektrolyt beschrieben, welcher ein Gemisch aus Trinitrophenol und Ammoniumpentaboräi (mit einem Gehalt von 8 bis 10 Mol Kristallwasser pro Molekül) enthält. Ein derart hoher Wassergehalt ist aber im Hinblick auf die Lebensdauer eines Elektrolytkondensators nicht wünschenswert.
Demgegenüber schafft die Erfindung einen Elektrolyten, welcher vollkommen wasserfrei' ist, Trinitrophenole als Dissoziationsmedium enthält und bei welchem der Einfluß der Luftfeuchtigkeit durch eine geringe Menge eines in der Elektrolytlösung dispergierten Wasserabsorptionsmittels, wie Phosphorpentoxid, (aktives) Aluminiumoxid oder Calciumoxid ausgeschaltet wird.
Im folgenden seien einige praktische Beispiele über die Anwendung dieses Elektrolyten als Arbeitselektrolyt aufgeführt.
Beispiel 1
Es wurde jeweils eine Kondensatorprobe mit einem Elektrolyten gemäß der Erfindung und einem herkömmlichen Elektrolyten hergestellt. Die Kondensatoren bestanden aus einer geätzten Aluminiumfolie, die bei 80 V als Anode formiert wurde, einer nicht formierten geätzten Folie als Kathode, einem porösen Papier als Abstandhalter zwischen Anode und Kathode; diese wurden in Schichten gerollt, mit den in Tabelle I aufgeführten Elektrolyten imprägniert und in Behältern mit einem Kautschukmantel abgedichtet.
Tabelle I
Elektrolytlösung Zusammensetzung 20% Leitfähigkeit
(iT'/cnr1)
Neuer Elektrolyt Ammonium-
trinitro- 34%
phenolat
Dimethyl 46% 7,2 χ 10~3
formamid
Äthylen-
glykol 6%
(absolut
wasserfrei) 8%
Bekannter Borsäure
Elektrolyt wäßriges 86% 4,5 χ 10"3
Ammoniak
Äthylen-
glykol
Die berechneten Werte der Proben betrugen bei 50 V Betriebsspannung 50 μΡ. Bei diesen Proben wurde die Lebensdauer bei hoher Temperatur sowie die Lagerfähigkeit bei 850C geprüft.
In der folgenden Tabelle II sind die bei den Versuchen zur Prüfung der Lebensdauer erhaltenen Werte und in Tabelle III die bei den Versuchen zur Prüfung der Lagerfähigkeit erhaltenen Werte aufgeführt.
C Anmerkungen: Zu Beginn C Zu Beginn LC Tabelle II C CR Tabelle III CR Nach 100 Stunden Aussehen gut Aussehen gut
61,2 C = Kapazität (μΡ). CR 61,5 CR 2,2 59,6 46,5 36,2 LC Die Dichtung brach zwischen Kautschukdichtung gedehnt
62,5 . CR = CR-Produkt (Qj. 38,4 61,8 39,0 3,5 C 87,7 0,5 100 und 200 Stunden
(A) 52,1 50,2 61,2
(B) 72,5
LC = Leckstrom (Mikroampere). Nach 250 Stunden
LC
LC 4,3
2,0 356
(A) 4,2
(B)
Bei der Prüfung der Lebensdauer arbeiteten die Proben mit dem erfindungsgemäßen Elektrolyten einwandfrei und wiesen nach der Prüfung überragende Eigenschaften auf, während die Proben mit dem
bekannten Elektrolyten (B) während des Tests nach 100 bis 200 Stunden Betrieb versagten, da die Dichtung durch den Gasdruck beschädigt worden war. Bei der Lagerfähigkeitsprüfung waren die Proben gemäß der Erfindung während der Prüfung einwandfrei; die Proben mit dem bekannten Elektrolyten zeigten jedoch beträchtliche Veränderungen in den Eigenschaften, insbesondere vergrößerten Leckstrom und zunehmende Gasentwicklung.
Bei den gleichen Proben wurden die Eigenschaften bei niedriger Temperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in F i g. 5 graphisch dargestellt. Die Kapazitätsänderung (-40 bis +250C) betrug bei den Proben gemäß der Erfindung — 8,4% (entsprechend Kurve A in F i g. 5) und — 38,5% bei den Proben mit bekannten Elektrolyten (entsprechend Kurve B in Fig. 5). Bei den CR-Produkten war sie bei den Proben gemäß der Erfindung kleiner als bei den Proben mit bekanntem Elektrolyten; die Veränderungen bei den CR-Produkten waren bei den Kondensatoren mit dem Elektrolyten gemäß der Erfindung weitaus geringer als bei den Kondensatoren mit bekanntem Elektrolyten; bei den Kondensatoren mit Elektrolyt gemäß der Erfindung betrugen die Veränderungen das 9fache, entsprechend A' in Fig. 5; bei den Kondensatoren mit dem bekannten Elektrolyten betrugen sie dagegen das 61 fache (entsprechend B' in F i g. 5).
Erfindungsgemäß kann man also überragende Kondensatoren mit einem großen Arbeitstemperaturbereich von —40 bis + 85° C herstellen.
Beispiel 2
Obwohl der Elektrolyt aus Ammoniumtrinitrophenolat—Dimethylformamid—Äthylenglykol überragende Eigenschaften aufweist, besitzt er den Nachteil, daß die Entladungsspannung durch Absorption von Luftfeuchtigkeit von 95 bis 100 V auf 60 bis 70 V sinkt. Dieser Nachteil konnte durch Zugabe eines Zusatzes, wie Phosphorsäureanhydrid (P2O5) behoben werden. In F i g. 6 ist die Formierungskurve dieser Elektrolyte dargestellt, aus der sich die beträchtliche Wirkung des Zusatzmittels ergibt. In F i g. 5 entspricht A diesem Elektrolyten, B dem Elektrolyten mit einem geringen Wassergehalt und C dem Elektrolyten mit einem geringen Wassergehalt und einem Gehalt von 0,5% P2Oj.
Um die Wirkung dieses Zusatzes zu untersuchen, wurden folgende Versuche durchgeführt: Nachdem zwei Arten dieses Elektrolyten ohne P2O5 und mit 0,5% P2O5 mehrere Tage lang an der Luft liegengelassen worden waren, wurden Proben mit diesen Elektrolyten hergestellt und eine Prüfung der Lebensdauer bei 85° C bei einer Stoßspannung (75 V bei 50 V Betriebsspannung) ausgeführt. Bei der Prüfung arbeiteten die Proben mit einem Gehalt von P2O5 ohne Beanstandung, während die Proben ohne P2O5 durch Entladung versagten. Auf diese Weise war die Wirkung des Zusatzmittels ersichtlich. Die zuzugebende Menge schwankt zweckmäßigerweise zwischen 0,1 und 1%.
Beispiel 3
Unter Verwendung einer Lösung von Ammoniumtrinitrophenolat in Äthylenglykolmonoalkyläther, insbesondere Äthylenglykolmonomethyläther, wurde ein überragender Elektrolyt hergestellt. Mit dem im Beispiel 1 oder 2 beschriebenen Elektrolyten konnte kein Kondensator mit einer Arbeitstemperatur von 125° C hergestellt werden. Dies gelang erst durch die Verwendung des obengenannten Elektrolyten. Der mit diesem Elektrolyten hergestellte Kondensator war so hervorragend, daß er sowohl bei 125° C als auch bei sehr niedriger Temperatur von — 55° C zu gebrauchen war.
In Tabelle IV sind die Bestandteile und Eigenschaften dieser Probe zusammengestellt.
Tabelle IV
Zusammensetzung
Elektrolyt
Ammoniumtrinitrophenolat
Lösungsmittel
Äthylenglykolmonomethyläther
Eigenschaften
Leitfähigkeit
6,9 x ΙΟ
Entladungsspannung
110 Volt
Siedepunkt
+ 1250C
Gefrierpunkt
< -700C >
Es wurde ein Kondensator hergestellt, indem man ihnen betrug 50 μΡ bei einer Betriebsspannung von
den in Tabelle IV definierten Elektrolyten als Imprä- 50 V.
gnierungsmittel verwendete und eine bei 100 V for- 55 Mit diesen Proben wurden die Eigenschaften bei
mierte geätzte Aluminiumfolie zum Wickeln des 125° C untersucht, wobei die folgenden Ergebnisse
Kondensators verwendete. Der berechnete Wert von erzielt wurden:
Tabelle V
Zu Beginn
CR
LC Nach 1000 Stunden
CR
LC
Aussehen
Prüfung der Lebensdauer
Lagerfähigkeitsprüfung
36,8
35,5
28,5
29,2
2,2 1,8
65,0
56,0
0,1
2,3
gut
gut
109529/188
Es wurden die Eigenschaften bei niedriger Temperatur untersucht; die hierbei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle VI aufgeführt.
Tabelle VI
+ 200C
Temperatur
Eigenschaften
-55° C
C CR IC CR IC CR
35,2 32,3 -3,8% 110,2 -9,6% 650,4
10
Bemerkung: Kapazitätsveränderung (bei 20°C).
Auf Grund dieses Beispiels kann man Kondensatoren mit überragenden Eigenschaften und sehr weitem Arbeitstemperaturbereich von — 55 bis 125° C herstellen.
B ei spiel 4
Es wurde gefunden, daß man den im Beispiel 3 beschriebenen Elektrolyten durch Zusätze weiter verbessern kann. Als Zusätze eignen sich Phosphorsäureanhydrid, Calciumoxid und Aluminiumoxid. Die zugegebenen Mengen betrugen jeweils 0,1 bis 1 Gewichtsprozent. Es wurden Kondensatoren unter Verwendung eines Elektrolyten mit einem Gehalt von 0,5% Oxiden hergestellt, und diese wurden bei 125° C und angelegter Arbeitsspannung untersucht.
Tabelle VII
Zusammensetzur ClQ Zusatz Zu C Beginn Nach 100 Stunden Nach 2000 Stunden
Probe Grundzusammensetzung keiner 110,5 C C
1 Ammoniumtrinitro- 98,6 92,6
phenolat-Äthylen-
glykolmono-
methyläther P2O5 112,3
2 desgl. Al2O3 110,8 108,6 106,2
3 desgl. CaO 111,2 107,0 105,2
4 desgl. 107,8 104,0
CR CR CR
58,5 258,2 580,0
56,3 73,2 105,5
56,8 118,6 158,2
57,6 106,6 136,1
Diese Zusätze üben einen beträchtlichen Einfluß Diese Zusätze verhindern eine Zerstörung des
bei der Verhinderung einer Zunahme des CR-Produkts Oxidfilms (Zunahme des Verlustes) durch Wasser von
und einer Änderung der Kapazität aus. Die Reihen- 35 hoher Temperatur, welches in dem Lösungsmittel
folge der Wirkung ist wie folgt: P2 O5 > CaO > Al2O3. gelöst ist.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Elektrolytkondensator, bestehend aus mindestens einer Aluminiumelektrode, mit einem auf dieser formierten dielektrischen Film und einem nicht wäßrigen, Ammoniumtrinitrophenolat enthaltenden Elektrolyten, das in Dimethylformamid und/oder Äthylenglykol oder Äthylenglykolmonoalkyläther gelöst ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt vollständig wasserfrei ist und 0,1 bis 1% Phosphorpentoxid, Aluminiumoxid oder Calciumoxid enthält.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE1614166A 1966-06-08 1967-06-08 Elektrolytkondensator Expired DE1614166C2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP41037433A JPS517812B1 (de) 1966-06-08 1966-06-08
JP41037432A JPS517811B1 (de) 1966-06-08 1966-06-08
JP4085766 1966-06-21
JP4085666 1966-06-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1614166B1 true DE1614166B1 (de) 1971-07-15
DE1614166C2 DE1614166C2 (de) 1973-11-22

Family

ID=27460414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1614166A Expired DE1614166C2 (de) 1966-06-08 1967-06-08 Elektrolytkondensator

Country Status (2)

Country Link
US (1) US3454840A (de)
DE (1) DE1614166C2 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4037142A (en) * 1976-01-29 1977-07-19 Sprague Electric Company Electrolytic capacitor package having a grommet with tapered lead holes
US4454567A (en) * 1979-03-21 1984-06-12 Sprague Electric Company Electrolytic capacitor containing a mixed solvent system
US4580194A (en) * 1984-10-19 1986-04-01 Sprague Electric Company Aluminum electrolytic capacitor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1213918B (de) * 1964-02-06 1966-04-07 Philips Nv Elektrolyt fuer Elektrolytkondensatoren

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB216139A (en) * 1923-05-14 1924-08-28 Alfred Soulier Improvements in electrolytic condensers
GB387437A (en) * 1930-11-08 1933-02-09 Andre Albert Samuel Process of manufacture of thin solid films, insulating and having a high dielectric strength
US2965816A (en) * 1956-04-03 1960-12-20 Sprague Electric Co Electrolytic capacitor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1213918B (de) * 1964-02-06 1966-04-07 Philips Nv Elektrolyt fuer Elektrolytkondensatoren

Also Published As

Publication number Publication date
DE1614166C2 (de) 1973-11-22
US3454840A (en) 1969-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2618616C3 (de) Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren
DE102017124139B4 (de) Elektrolytkondensator
DE2118435C2 (de) Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren
DE2606915A1 (de) Verfahren zur herstellung einer nicht-waessrigen zelle mit 3-methyl-3- oxazolidon als elektrolyt
DE69203213T2 (de) Elektrolytische Lösung für elektrolytischen Kondensator.
DE1614166C2 (de) Elektrolytkondensator
DE925330C (de) Verfahren zum elektrolytischen AEtzen von Tantal
DE1950052A1 (de) Elektrochemische Generatoren mit negativen Lithiumelektroden
DE2611474C3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Festelektrolytkondensators mit einer molybdänhaltigen Tantalanode
DE69315941T2 (de) Elektrolyt zur Verwendung in Elektrolytkondensatoren und Elektrolytkondensator
DE69016239T2 (de) Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren sowie diesen enthaltender Kondensator.
DE10053736A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Anode für einen elektrolytischen Hochspannungs-Kondensator
DE3889020T2 (de) Elektrolytkondensator.
DE2508904C3 (de) Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren
DE2049098C3 (de) Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren
DE69623060T2 (de) Elektrolyt für elektrolytkondensator
DE2534997C3 (de) Tantal-Elektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2642445C3 (de) Elektrolytkondensator
DE977159C (de) Elektrolytkondensator
DE1564733C2 (de) Elektrolytkondensator
DE2238463A1 (de) Betriebselektrolyt fuer elektrolytkondensatoren
DE2449282C3 (de) Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren
CH501302A (de) Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren
DE955974C (de) Elektrolyt fuer elektrolytische Kondensatoren
DE2009919A1 (de) Kondensatorelektrolyt

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EF Willingness to grant licences
8339 Ceased/non-payment of the annual fee