DE1914420C3 - Electrolytic capacitor - Google Patents
Electrolytic capacitorInfo
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Description
Lösungsmittel zu schaffen, der verbesserte elektrische 35 Eigenschaften, insbesondere einen niedrigeren Verlust-To create solvents that have improved electrical properties, in particular a lower loss
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolytkon- winkel hat.The invention relates to an electrolyte cone angle.
densator mit zwei Elektroden aus Aluminium, Tantal Diese Aufgabe wird bei einem Elektrolytkonden-capacitor with two electrodes made of aluminum, tantalum This task is performed with an electrolyte capacitor
oder Niob oder deren Legierungen, von denen wenig- sator der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß
Itens eine mit einer dielektrischen Schicht versehen ist das Lösungsmittel mindestens zu 20% aus 3-Hydroxy-
und mit einem mit den Elektroden in Berührung ste- 4<>
propionitril und/oder 2-Methyllactonitril besteht,
henden wasserfreien Elektrolyten, der in einem minde- Dadurch werden nachteilige Einwirkungen auf denor niobium or their alloys, of which at least 20% of the solvent of the type mentioned is dissolved in that it is provided with a dielectric layer, the solvent is at least 20% 3-hydroxy and one that is in contact with the electrodes > consists of propionitrile and / or 2-methyllactonitrile,
existing anhydrous electrolytes, which are in a mini- This will have adverse effects on the
stens ein Hydroxynitril enthaltenden Lösungsmittel Oxidfilm vermieden, wodurch ein niedriger Verlusteine ionogene Substanz enthält. winkel erzielt wird, der während des Betriebes sogarAt least a hydroxynitrile-containing solvent oxide film is avoided, resulting in lower losses contains ionogenic substance. angle is achieved that even during operation
Es ist eine besonders charakteristische Eigenschaft noch abnimmt.It is a particularly characteristic property that is still decreasing.
der Aluminiumelektrolytkondensatoreni, daß sie wäh- 45 Als ionogene Substanzen können die Salze von Borrend des Betriebes, noch mehr bei spannungsloser säure, Oxycarbonsäuren, Pikrinsäure usw. mit Ammo-Lagerung, bei erhöhter Temperatur zu einer Zunahme niak, Alkyl- oder Arylaminen verwendet werden, die der Kapazität und des Reststromes neigen. Diese Er- in wesentlichen Mengen in den erwähnten Lösungs-Bcheinung wird auf die Korrosion des Aluminiums zu- mitteln löslich sind, den elektrischen Strom gut leiten, rückgeführt. Die Ursachen sind beim heutigen Stand 50 auf sogenannten Ventilmetallen oxidierend wirken und der Erkenntnisse noch nicht in allen Einzelheiten be- im Gegensatz zu den wäßrigen borsäure- und glycolkannt und sind von komplexer Natur. Verschiedene haltigen Elektrolyten auch bei längerem Gebrauch vorhandene Ionen, besonders die Chlorid-, Sulfat-, stark verminderte Veränderungen am Oxidfilm hervor-Nitrat-, Eisen- und Kupfer-Ionen, verkürzen die rufen.of aluminum electrolytic capacitors, so that they can be used as ionogenic substances, the salts of Borrend of the operation, even more with de-energized acid, oxycarboxylic acids, picric acid etc. with ammo storage, at elevated temperature to an increase niak, alkyl or aryl amines are used, the the capacity and the residual current. These er- in substantial quantities in the mentioned solution-notes will mediate on the corrosion of the aluminum are soluble, conduct the electrical current well, returned. The causes are at the current level 50 and have an oxidizing effect on so-called valve metals of the findings not yet known in full detail, in contrast to the aqueous boric acid and glycol and are complex in nature. Different containing electrolytes even with prolonged use existing ions, especially the chloride, sulphate, greatly reduced changes in the oxide film - nitrate, Iron and copper ions, shorten the call.
Lebensdauer der Kondensatoren und sind — wenn 55 Wie bereits erwähnt, wirken bestimmte Ionen, auch in Spuren — immer in den fertigen Konden- Wasser und von einem Optimum abweichende pH-satoren vorhanden. Weiterhin spielt die im Elektrolyt Werte der Lösung korrodierend auf Metalle, besonders vorhandene Wassermenge und der pH-Wert der auf Aluminium. Dagegen sind die bei Elektrolytkon-Elektrolytlösung eine sehr bedeutende Rolle. Weiter- densatoren gemäß der Erfindung benutzten Elektrolyte hin werden die elektrischen Eigenschaften, insbe- 6o weitgehend wasserfrei; sie zeigen je nach Konzensondere die Temperaturcharakteristiken, der Elektro- tration der Bestandteile eine neutrale oder schwach lytkondensatoren weitgehend vom verwendeten Elek- saure Reaktion. Die obengenannten Nachteile werden trolyten bestimmt. deshalb weitgehend durch den Gebrauch dieser Elek-Lifetime of the capacitors and are - if 55 As already mentioned, certain ions act, even in traces - always in the finished condensate water and pH-adjusters deviating from an optimum present. Furthermore, the values of the solution in the electrolyte are particularly corrosive to metals The amount of water present and the pH of the aluminum. On the other hand, those with electrolyte con-electrolyte solution a very important role. Electrolytes used further capacitors according to the invention the electrical properties, in particular, are largely water-free; they show depending on the group special the temperature characteristics, the electration of the components a neutral or weak one Lytcapacitors used largely from the elec- tric acid reaction. The above disadvantages will be trolytes determined. therefore largely through the use of these elec-
Solche elektrolytischen Kondensatoren werden aus trolyte vermieden. Von besonderem Vorteil ist ferner, einem Paar Elektroden hergestellt, von denen minde- 65 daß die Elektrolyte von Elektrolytkondensatoren ge-..£( as eine aus einem Metall besteht, das auf seiner maß der Erfindung für einen erweiterten Arbeitstempe-Oberfläche einen dielektrischen Qxidfilm trägt. Dieser raturbereich der Kondensatoren verwendbar sind und Oxidfilm kann anodisch formiert, durch Luftoxidation, daß sich ihre elektrischen Eigenschaften in" diesemSuch electrolytic capacitors are avoided from trolyte. A particular advantage of a pair is also manufactured electrodes, one of which minde- 65 that the electrolytes ge of electrolytic capacitors - .. £ (as one consisting of a metal which carries on its measure of the invention for an extended working Tempe surface a dielectric Qxidfilm This temperature range of the capacitors can be used and oxide film can be formed anodically, by air oxidation, that their electrical properties are in "this"
1010
Temperaturbereich kaum ändern. Im Gegensatz zu wäßrigen borsäure- und glycolhältigen Kondensatoren werden die Verlustfaktoren bei erhöhten Tempe-.* raturen als Funktion der Zeit bedeutend besser.Hardly change the temperature range. In contrast to aqueous boric acid and glycol containing capacitors the loss factors at increased temperatures -. * temperatures as a function of time are significantly better.
Im folgenden werden Beispiele für die Elektrolyt!? der Elektrolytkondensatpren gemäß der Erfindung angegeben.The following are examples of the electrolyte !? the Elektrolytkondensatpren specified according to the invention.
5 Teile ortho-Borsäure werden in 95 Teilen 3-Hydroxypropionitril gelöst und 1,5 Teile Triäthanolamin unter Rühren zugegeben. Es entsteht eine dünnflüssige klare Lösung, die einen spezifischen Widerstand von 1200 Ohm · cm bei 50° C hat. Die Maximälspannung dieses Elektrolyten liegt bei 510 Volt.5 parts of orthoboric acid in 95 parts of 3-hydroxypropionitrile dissolved and 1.5 parts of triethanolamine added with stirring. The result is a thin fluid clear solution that has a resistivity of 1200 ohm · cm at 50 ° C. The maximum tension this electrolyte is 510 volts.
7 Teile ortho-Borsäure werden in 93 Teilen 3-Hydroxypropionitril gelöst und 3,5 Teile Triäthanolamin unter Rühren zugegeben. Die erhaltene Elektrolytlösung hat einen spezifischen Widerstand von 837 Ohm· cm bei 50° C. Die Maximal-Spannung liegt bei 370 Volt.7 parts of orthoboric acid in 93 parts of 3-hydroxypropionitrile dissolved and added 3.5 parts of triethanolamine with stirring. The obtained electrolyte solution has a specific resistance of 837 ohm · cm at 50 ° C. The maximum voltage is 370 volts.
10 Teile ortho-Borsäure werden in 90 Teilen 3-Hydroxypropionitril gelöst und 2,5 Teile Diäthylamin unter Rühren zugegeben. Der spezifische Widerstand des Elektrolyten bei 500C beträgt 252 Ohm · cm, die Maximal-Spannung 160 Volt.10 parts of orthoboric acid are dissolved in 90 parts of 3-hydroxypropionitrile and 2.5 parts of diethylamine are added with stirring. The specific resistance of the electrolyte at 50 ° C. is 252 ohm · cm, the maximum voltage 160 volts.
30 Beispiel 4 30 Example 4
7 Teile Ammoniumpikrat werden in 50 Teilen Äthylenglycol und 50 Teilen 3-Hydroxypropionitril gelöst. Der spezifische Widerstand der Lösung ist 210 Ohm - cm bei 500C. Die Lösung bleibt bis -6O0C flüssig.7 parts of ammonium picrate are dissolved in 50 parts of ethylene glycol and 50 parts of 3-hydroxypropionitrile. The resistivity of the solution is 210 Ohm - cm at 50 0 C. remains liquid to -6O 0 C. The solution.
10 Teile Pikrinsäure, 6,3 Teile Triäthanolamin werden in 100 Teilen 3-Hydroxypropionitril gelöst. Der spezifische Widerstand beträgt 210 Ohm · cm bei 500C, die Maximal-Spannung liegt bei 180 Volt.10 parts of picric acid and 6.3 parts of triethanolamine are dissolved in 100 parts of 3-hydroxypropionitrile. The specific resistance is 210 ohm · cm at 50 0 C, the maximum voltage is 180 volts.
10 Teile Pikrinsäure, 4,6 Teile Diäthanolamin werden in 100 Teilen 3-Hydroxypropionitril mit 20 Teilen Butyloxyäthanol gelöst. Die erhaltene Elektrolytlösung h \t einen spezifischen Widerstand von 230 Ohm · cm bei 500C.10 parts of picric acid and 4.6 parts of diethanolamine are dissolved in 100 parts of 3-hydroxypropionitrile with 20 parts of butyloxyethanol. The electrolyte solution obtained has a specific resistance of 230 ohm cm at 50 ° C.
9,6 Teile D(-)Milchsäure, 3,4 Teile Diäthylamin we*den in 50 Teilen a-Hydroxyisobutyronitril und 50 Teilen 3-Hydroxypropionitril gelöst. Der spezifische Widerstand der Lösung beträgt 270 Ohm · cm bei 500C.9.6 parts of D (-) lactic acid, 3.4 parts of diethylamine are dissolved in 50 parts of α-hydroxyisobutyronitrile and 50 parts of 3-hydroxypropionitrile. The specific resistance of the solution is 270 ohm cm at 50 ° C.
Es seien im folgenden noch einige typische Daten über das Verhalten der Kondensatoren, die mit den
obenerwähnten Elektrolyten imprägniert wurden, aufgeführt
Zum Vergleich wurden Aluminium-Wickelkonden-Some typical data about the behavior of the capacitors which have been impregnated with the above-mentioned electrolytes are listed below
For comparison, aluminum wound condenser
satoren von 100 μΡ und 15 V mit einem oben aufgeführten Elektrolyten imprägniert, dann formiert und daraufhin in einem Temperatur-Dauertest untersucht. Der gleiche Kondensatortyp wurde mit wäßrigen, glycol- und borsäurehaltigen Elektrolyten hergestelltcapacitors of 100 μΡ and 15 V with one listed above Electrolytes are impregnated, then formed and then examined in a temperature endurance test. The same type of capacitor was made with aqueous, glycolic and boric acid containing electrolytes
und wie oben behandelt. Die Umgebungstemperatur beim Lebensdauertest war +850C. Tabelle 1 zeigt die elektrischen Eigenschaften des bekannten Elektrolytkondensators in Abhängigkeit von der Testdauer, während Tabelle 2 die elektrischen Werte des nach derand treated as above. The ambient temperature in the life test was +85 0 C. Table 1 shows the electrical properties of the known electrolytic capacitor in dependence on the duration of the test, while Table 2, the electrical values of the after
»5 Erfindung hergestellten Kondensators ebenfalls in Abhängigkeit von der Testdauer enthält.»5 invention made capacitor also in Depending on the duration of the test.
(Std.)Test duration
(Hours.)
(%)tg <5
(%)
(μΑ)I «
(μΑ)
bei 20 kHz
(Ohm)Impedance
at 20 kHz
(Ohm)
200
Tabelle 2O
200
Table 2
145117
145
10,06.0
10.0
2,922.0
2.92
0,680.35
0.68
(Std.)Test duration
(Hours.)
^F)C.
^ F)
(%)(%)
(μΑ)Ir
(μΑ)
bei 20 kHZ
(Ohm)Impedance
at 20 kHZ
(Ohm)
200200
500500
10001000
15001500
109
107
106
108
106109
107
106
108
106
6,4
5,2
5,8
5,3
5,86.4
5.2
5.8
5.3
5.8
1,90 1,63 1,45 1,20 0,801.90 1.63 1.45 1.20 0.80
0,26 0,27 0,31 0,22 0,250.26 0.27 0.31 0.22 0.25
Claims (4)
bonsäureamiden enthält. Als Lösungsmittel für solche wasserfreien Elektro-2. Electrolytic capacitor according to claim 1, 15 such disadvantageous changes are only avoided by the fact that the solvent can be used if an electrolyte veraußerdem an alcohol, ether alcohol or one that is completely anhydrous or only ge-nitrile of aliphatic carboxylic acids or Garring contains quantities of water (less than 1 ^),
contains acid amides. As a solvent for such anhydrous electrical
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH475168A CH500578A (en) | 1968-03-29 | 1968-03-29 | Electrolytic capacitor |
CH475168 | 1968-03-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1914420A1 DE1914420A1 (en) | 1969-10-30 |
DE1914420B2 DE1914420B2 (en) | 1975-08-21 |
DE1914420C3 true DE1914420C3 (en) | 1976-04-01 |
Family
ID=
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