DE1955396A1 - Elektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Elektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE1955396A1 DE19691955396 DE1955396A DE1955396A1 DE 1955396 A1 DE1955396 A1 DE 1955396A1 DE 19691955396 DE19691955396 DE 19691955396 DE 1955396 A DE1955396 A DE 1955396A DE 1955396 A1 DE1955396 A1 DE 1955396A1
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Description

M 2722 Dr.Ve/G.
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka, Japan
Elektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolytkondensator, bei dem eine Elektrode eine binäre Legierung aus Titan und Aluminium oder eine ternäre Legierung aus Titan, Zirkonium und Aluminium enthält, wobei diese Elektrode einen auf sich ausgebildeten anodischen dielektrischen Oxydfilm aufweist.
Elektrische Kondensatoren, insbesondere solche vom elektrolytischen Typ, besitzen im allgemeinen Metallelektroden, auf denen ein dünner dielektrischer Oxydüberzug ausgebildet worden ist. Aluminium und Tantal sind früher im allgemeinen als Kondensatorelektrodenmaterial verwendet worden, und obwohl festgestellt worden ist, dass jedes dieser Materialien unter bestimmten Bedingungen besonders geeignet ist, haben diese Materialien doch gewisse Nachteile. Aluminium ist leicht und weist eine hervorragende Verformungsfähigkeit auf, was das Herstellen einer dünnen Folie erleichtert. Ausserdem kann der Oberflächenbereich von Aluminiumfolie.in einfacher Weise durch Oberflächenätzung vergrössert werden. Ferner ist die Aluminiumfolie weniger kostspielig als Tantal. Daher ist Alumin'ium in Folienform in grossem Umfange zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren vom nassen Typ verwendet worden. Andererseits bildet Tantal einen dielektrischen Oxydfilm auf sich aus, der hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften, insbesondere des Verluststroms bei hohen
6098*6/1060 BAD ORlOlNAL
Spannungen, hervorragend ist, und ergibt ausserdem im Vergleich zum Aluminium leicht einen porösen Körper. Tantal ist jedoch teurer als Aluminium und in seiner Verwendbarkeit beschränkt.
Auch Titan ist früher für eine mögliche Verwendung als Kondensatorelektrodenmaterial im Hinblick auf die hohe Dielektrizitätskonstante seiner Oxyde und andere günstige Eigenschaften, wie z.B. seine Korrosionsbeständigkeit und geringe Dichte, in Betracht gezogen worden. Es ist jedoch schwierig gewesen, einen dielektrischen Oxydfilm auf der Oberfläche von Titan herzustellen, der hinsichtlich des Verluststroms bei hohen Spannungen überdurchschnittlich ist. Ein solcher Nachteil des Titans vernindert trotz der hohen Dielektrizitätskonstanten und der guten Sinterfähigkeit eine ausgedehnte Verwendung als Elektrode, die sich für einen Elektrolytkondensator eignet. Insbesondere ist es bekannt, dass ein poröser Titanakörper bezüglich des Verluststroms ziemlich schlecht ist, wenn er in einem Elektrolytkondensator vom festen Typ eingesetzt wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, einen Elektrolytkondensator zu Verfgügung zu stellen, der durch einen niedrigen Verluststrom bei hohen Spannungen ausgezeichnet ist.
Nach einer KBiiCyftH Aufgabe der Erfindung soll ein Elektrolytkondensator vom festen Typ aus einer Titanlegierung hergestellt werden, der durch eine hohe Kapazität und einen niedrigen Verluststrom bei höhen Spannungen ausgezeichnet ist.
Nach einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrolytkondensators entwickelt werden, der durch einen geringen Verluststrom bei hohen Spannungen ausgezeichnet ist.
Diese und andere der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben und deren Lösung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen ersichtlich. In den Zeichnungen ist
009830/1069
Fig· 1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemässen Elektrolytkondensators vom nassen Typ ,
Fig« 2 eine Quersohnittsansicht eines erfindungsgemässen Elektrolytkondensators vom festen Typ, und
Fig· 3 eine Dreiecksdiagrammdarstellung von nach der Erfindung verwendeten Elektrodenmaterialien·
Bevor eine genaue Beschreibung der neuen Elektrode und des nach der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung der Elektrode gegeben wird, soll der Aufbau eines elektrischen Kondensators, der die genannte Elektrode enthält, unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen erläutert werden.
In der Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 30 einen sogenannten Nasselektrolytkondensator als Ganzen, der einen Behälter 4 aufweist, der als Kathode dient und einen Elektrolyten 3 enthält, in den eine Anode 1 eintaucht. Die Anode 1 besteht aus einer Titanlegierung nach der Erfindung und weist eine geeignete Form auf und ist auf eine später im einzelnen erläuterte Art und Weise oxydiert wofden. Bei dieser Ausführungsform besteht die Anode 1 aus einem gesinterten Körper aus einer Titanlegierung, die auf eine nachfolgend beschriebene Weise hergestellt worden ist. Ein filmbildender Leitungsdraht 2 ist in dem gesinterten Körper 1 aus der Titanlegierung eingebettet und erstreckt sich bis zu einem Isolierstopfen 5, der aus irgendeinem isolierenden und wasserdichten Material, wie z.B. Gummi oder Harz, besteht. Der genannte filmbildende Leitungsdraht kann aus der gleicaen Legierung oder aus Niob, Titan, Zirkonium, Tantal oder einem anderen filmbildenden Metall bestenen. Elektrische Leitungen 6 und 7» die aus einem lötbaren Nietall, wie z.B. Kupfer oder Eisen, bestehen, sind mit dem filmbildenden Leitungsdraht 2 und dem Behälter 4 nach an sich bekannter Art und Weise, z.B. durc;. Versohweissung, verbunden.
In der Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 40 eine Grund- oder Trägerelektrode 1, die nach der Erfindung vorgeschlagen wird.
009830/1069 ■»«■««.
Diese Trägerelektrode 1 kann irgendeine Form aufweisen, wie z.B. eine Platte oder ein Draht sein oder in irgendeiner gesinterten Form vorliegen, die auf eine nachfolgend erläuterte Weise hergestellt worden ist. Der gesinterte Körper 1 weist in sich eingebettet einen filmbildenden Leitungsdraht 2 auf« Der gesinterte Körper und der filmbildende Leitungsdraht werden mit einem Oxydfilm 11 überzogen, indem diese Teile auf eine nachfolgend geschilderte Art und Weise anodisch oxydiert werden. Der filmbildende Leitungsdraht 2 besteht aus der gleichen Legierung oder aus Niob, Titan, Zirkonium, Tantal oder einem anderen filmbildenden Material. Der genannte Oxydfilm 11 ist mit einer Schicht 8 aus einem Halbleitermaterial nach an sich bekannter Verfahrensweise überzogen worden. Eine Kohlenstoffilmschicht 9 vervollständigt auf der Schicht 8 aus einem Halbleitermaterial den Aufbau und ist nach einer an sich üblichen Methode, wie z.B. einem Bürstenauftrags- oder Streichverfahren, bei dem eine Kohlenstoffarbe durch Aufstreichen aufgetragen wird, aufgebracht worden. Ein Silberauftrag 10 als Gegenelektrode wird auf die Kohlenstoffilmsciiicht 9 aufgebracht. Elektrische Leitungen 6 und 7 werden aus einem lö tbaren Metall, wie z,B. Kupfer und Nickel, nach an sich üblicher Weise mit dem filmbildenden Leitungsdraht 2 und dei- Gegenelektrode 10 verbunden.
Nach der Erfindung ist gefunden worden, dass eine binäre Legierung aus Titan und Aluminium und eine ternäre Legierung aus Titan, Zirkonium und Aluminium durch anodisches Oxydieren einen dielektrischen Oxydfilm ausbilden können, der einen geringen Verluststrom bei hohen Spannungen aufweist.
Verwendbare Legierungszusammensetzungen bestehen im wesentlichen aus dem Grundmaterial, das nach der Erfindung aus einem Material gewählt worden ist, das durch den polygonalen Bereich ABCDEFG des Diagramms von Fig. 3 definiert und in diesem Bereicn enthalten ist. Insbesondere bestehen nach der Erfindung die bevorzugten Legierungszusammensetzunge'" im wesentlichen aus dem Grundmaterial, das aus dem Material gewählt worden ist, das durch die Linien definiert ist, die die Punkte CHI des Diagramms
.v -..e 0 0 9830/1068
von Pig. 3 verbinden,,
Die Legierung mit der bevorzugten Zusammensetzung kann leicht zu kleinen -Teilchen zerkleinert werden, die zur Herstellung eines Kondensators mit einer porösen Elektrode gemäss der Erfindung geeignet sind. Der Atomprozentgehalt der drei Komponenten von Zusammensetzungen ABCDEPGHI ist nach der Erfindung folgendermassen:
Tabelle 1 Zr Al
Ti 0 50
A 50 10 70
B 20 15 70
C 15 10 45
D 45 60 25
E 15 60 20
P 20 0 20
G 80 25 50
H 25 33 33
I 34
Die hier beschriebenen Legierungen können nach an sich üblicher und geeigneter Verfahrensweise hergestellt werden, z.B. durch Schmelzen einer Mischung mit einer gegebenen Zusammensetzung im Vakuum oder durch Schmelzen einer Mischung mit einer gegebenen Zusammensetzung in einer Argon- oder Heliumatmosphäre im Lichtbogen.
Die Legierung kann nach an sich bekannter Weise in einer wässrigen Lösung anodisch oxydiert werden, wird nach der Erfindung aber vorzugsweise durch Verwendung einer Badzusammensetzung in Form einer wässrigen Lösung, die 0,1 bis 10$ Ammoniumphosphat in einer einbasischen Form (NH^HpPOh) oder· einer dibasischen Form ((NH^)2HPO11J enthält. Die Tabelle 2 gibt die elektrischen Eigenschaften von anodislerten Filmen auf den Legierungen nach der Erfindung wieder, die durch Schmelzverfahren in einer Argonatmosphäre im Lichtbogen erhalten worden sind. So in Form , eines Regulus hergestellte Legierungen werden zu Platten zer-
009630/1069
schnitten. Die Legierungsplatten werden elektromechanisch geschliffen und in einer Badzusammensetzung mit 10 Gew.-% dibasischem Ammoniumphosphat bei einer Gleichstromspannung von 60 V 20 Minuten lang anodisch oxydiert. Die Kapazität und der Dissipations- oder Dämpfungsfaktor werden b>ei 120 Hz unter Verwendung einer Kapazitätsbrücke gemessen. Der Verluststrom wird durch Eintauchen der anodisch oxydierten Legierung in eine wässrige Lösung von 10 Gew.-% dibasischem Ammoniumphosphat nach Anlegen einer Spannung, die so gross ist wie Zweidrittel der für die Bildung angelegten Spannung (formation voltage) für etwa 2 Minuten gemessen. Der Ausdruck "Verlustfaktor" entspricht hier dem Stromverlust, dividiert durch die Kapazität und die Meßspannung.
Tabelle Zr I Al 2 Dämpfungs Verlust
Beispiel Nr. Zu s amme ns e t zung 10 70 Kapazität faktor faktor
(At 15 70 ρ (*) (μΑ/μΡ.ν)
Ti 16 68 (μΡ/οπΤ) 3,5 0,088
1 20 20 60 0,13 3,9 0,098
2 15 10 50 0,13 3,2 0,018
3 16 20 50 0,15 0,98 0,013
4 20 25 50 0,17 1,5 0,011
5 40 30 50 0,17 1,2 0,0023
6 30 10 45 0,15 1,4 0,0011
7 25 10 40 0,14 0,74 0,0030
8 20 20 40 0,14 2,3 0,040
9 45 33 33 0,16 2,5 0,035
10 50 25 25 0,16 2,0 0,040
11 40 50 - 25 0,16 1,5 0,0043
12 34 60 25 0,16 1,1 0,035
13 50 30 20 0,16 1,3 0,0045
14 25 60 20 0,15 1,5 0,0058
15 15 0 20 0,16 1,3 0,0024
16 50 0 30 0,15 1,1 0,0018
17 20 0 4o 0,15 0,75 0,0033 i
18 80 0 50 0,16 0,83 0,0093
19 70 0,15 2,8 0,016
20 60 0,15 1,2 0,043
21 50 0,14
009830/1060
Ein poröser gesinterter Körper aus einer Titan-Aluminium-Legierung oder einer Titan-Zirkonium-Aluminium-Legierung kann durch Sintern eines zusammengepressten Pulvers aus einer Titan-Aluminium-Legierung oder eines Pulvers aus einer Titan-Zirkonium-Aluminium-Legierung bei einer Temperatur von 800 bis 13000C in einer nicht-oxydierenden Atmosphäre hergestellt werden. Das Pulver aus der Titan-Aluminium-Legierung oder der Titan-Zirkonium-Aluminium-Legierung nach der Erfindung wird nach dem Verfahren, das bekanntermassen zur Herstellung von Ti£an- oder Zirkoniumpulver angewendet wird, hergestellt.
Die Titan-Aluminium-Legierung oder die Titan-Zirkonium-Aluminium-Legierung wird durch Erhitzen bei einer Temperatur von etwa 5000C in einer Wasserstoff atmosphäre in eine spröde Hydrid verbindung umgewandelt« Die Hydridverbindung wird, mittels einer Kugelmühle oder einer anderen Pulverisierungsvorrichtung zu feinen Teilchen zerkleinert. Die genannte Hydridverbindung wird durch Erhitr.en in einem evakuierten Ofenrohr bei etwa 0000C dehydriert.
Sowohl die binären Titan-Aluminium-Legierungen mit 1JO bis 75 Atom*# Aluminium als auch die ternären Titan-Zirkonium-Aluminium-Legierungen, die im wesentlichen aus dem Grundmaterial bestehen, das aus dem Material j-ewählt worden ist, das durch die Linien definiert ist, die die Punkte CHI des Diagramms von Fig· 3 verbinden, sind selbst sehr spröde. Daher werden die Legierungen in dem vorstehend beschriebenen Ziisammensetzungsbereich leicht ohne das Hydrid-Zerkleinerungs-Dehydrier-Verfahren zerkleinert. Ein poröser Körper aus einer Titan-Aluminium-Legierung mit einer Zusammensetzung nach der Erfindung kann ausserdem durch Sintern einer zusammengepressten Mischung von Titanpulver und Titan-Aluminium-Legierungspulver mit 50 bis 75 Atom-$ Aluminium hergestellt werden.
009830/1069 ■*" «"·««.
Al μΡ/KugeJ L iiF/enr 1 Verlust
faktor
30
4o
50		 7,36
7,48
6,65		 425
292
322		 Dämpfungs
faktor		 (μΑ/μΡ-V)
W) 2,4
0,50
0,11
Tabelle 26,5
13, G
10,6
Zusammensetzung Kapazität
Ti
70
60
50
Gemische von Titanteilchen und Titan-Aluminium-Legierungsteilchen (TiAl^-Teilchen) mit einer in der Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzung werden mit einem Druck von etwa
1850 kg/cm zu einer Tafel mit einem Durchmesser von etwa
3 mm und einer Höhe von etwa 3 mm zusammengepresst. Die Grossen der verwendeten Teilchen sind kleiner als 75 Mikron. Die zusammengepresste Tafel wird mit einem filmbildenden Leitungsdraht versehen, der aus Niob besteht, und bei einer Temperatur von 11500C in Luft unter vermindertem Druck von 10~^ mm Hg
20 Minuten lang erhitzt. Der gesinterte Körper hat eine Porosität von etwa 30$ und wird in einer wässrigen l^igen
Lösung von 250C bei einer Spannung von bO V 60 Minuten lang anodisch oxydiert.
"Beispiele für elektrische Eigenschaften von anodischen Oxydfilinen auf den porösen gesinterten, oben beschriebenen Körpern werden in der Tabelle 3 aufgeführt. Die elektrischen Eigenschaf ten v/erden in einer wässrigen lO^igen NH^HpPO2,-Lösung in einer Weise gemessen, die der oben beschriebenen entspricht.
Der gesinterte Körper wies eine Porosität von etwa 30$ auf und oxydierte in Elektrolyten bei verschiedenen Temperaturen und bei unterschiedlicher Konzentration, die in Tabelle 4 aufgeführt ist, bei einer Spannung von 60 V in 6O Minuten. Es
wurde keine Vorbehandlung durchgeführt.
Beispiele für die elektrischen Eigenschaften von anodischeh
Oxydfilrnen auf den porösen gesinterten Körpern werden in Ta-
009830/1069 BAD ORIGINAL
belle 4 angegeben. Die elektrischen Eigenschaften wurden in einer ähnlichen Weise, wie sie oben beschrieben ist, gemessen.
00 9 8 30/1069
Nr. Legierungszusam
mensetzung		 Zr Al Sintertem
peratur
(0Q)		 Badtem-
peratur		 Tabelle 4 Kapazität μΡ/cm- Dämpfungs
faktor
(*)
5		 Verlust
faktor
bei 40 V
(μΑ/μΡ·ν)		 CO
1 Ti 25 50 1250 95 anodisierender
Elektrolyt		 μΡ 196 19,2 0,0020 cn
cn
2 25 tt It tt 25 0,1Jg NH4H2PO4 4,05 230 23,1 0,0092
3 It ti ti It 95 1% NH4H2PO4 5,07 185 20,6 0,0016
4 tt Il tt tt 25 1% NH4H2PO4 3,48 190 24,5 0,083
O
O
co		 5 It 30 40 1150 95 10# NH4H2PO4 4,68 272 15,5 0,010 ^
OB 6 30 It ti tt 25 0,l# NH4H2PO4 6,14 319 17,2 0,015
O 7 Il tt Il Il 95 1% NH4H2PO4 7,08 258 16,5 0,0078
O 8 tt 33 33 1150 95 IJi NH4H2PO4 6,14 157 9,0 0,040
•a ' 9 . 34 It Il tt 25 0,1Ji NH4H2PO4 3,04 155 11,6 0,18
10 tt It tt Il 95 1% NH4H2PO4 3,92 150 10,4 0,035
11 tt tt Il 95 1% NH4H2PO4 3,59 152 6,0 0,065
12 Il Il tt tt 95 IO56 NH21HpPO4
4T CZ T"		 2,46 155 6,3 0,074
It 10# NH4H2PO4 2,53
Die anodisierten porösen gesinterten Körper wurden in Behälter eingebracht, die mit einer Elektrolytlösung, wie z.B. Phosphorsäure oder einer Ammoniumphosphatlösung, gefüllt und mit einem Stopfen verschlossen waren, um einen Verlust an Elektrolytlösung zu verhüten. Der Aufbau eines hergestellten sogenannten Nasselektrolytkondensators ist in Fig. 1 dargestellt.
Nach der Erfindung ist gefunden worden, dass die dielektrischen Oxydfilme, die auf der Legierung aus Titan, Zirkonium und Aluminium gebildet worden sind, einen sogenannten festen Elektrolytkondensator ergeben können, der hinsichtlich des Verlustfaktors hervorragend ist, wenn sie mit einer Mangandioxydschbht kombiniert werden, die als Ergänzung darauf aufgetragen wird.
Die genannte Mangandioxydschicht kann auf den genannten dielektrischen Oxydfilm nach an sich bekannter Art und Weise gemäss einer früheren Verfahrensweise zur Herstellung eines festen Elektrolytkondensators aufgetragen werden. Z.B. wird eine Legierung nach der Erfindung "entsprechend der oben geschilderten Verfahrensweise anodisch oxydiert und in eine Mangannitratlösung eingetaucht und auf etwa 250 C erwärmt, so dass eine Manganoxydschicht ausgebildet wird.
Die Manganoxydschicht wird mit einer Schicht aus einem Kohlenstoffilm durch Auftragen von kolloidalen Kohlenstoff enthaltender Kohlenstoffarbe überzogen. Schliesslich wird ein Silberanstrich als Gegenelektrode auf die genannte Kohlenstofffilmschicht nach üblicher Verfahrensweise aufgetragen.
In der Tabelle 5 sind elektrische Eigenschaften von festen Elektrolytkondensatoren mit poröser gesinterter Anode angegeben.
Die Kapazität und der Dämpfungsfaktor werden unter Benutzung einer Kapazitätsbrücke gemessen. Der Verluststrom wird durch Anlegen einer Gleichstromspannung von 16 V quer zu den beiden Leitungen gemessen.
00983071069
BAD ORIGINAL
Zusammensetzung (#)
Ti
Zr
Al
Tabelle 5
Kapazität (μΡ)
Dämfpungsfaktor
Verlustfaktor .
25
54
54
25
55
50 1)1) 55
2,68
5,97 5,98
15,6
14,7 ' 7,0
0,020
0,28
0,0042
Sogenannte feste.Elektrolytkondensatoren mit einer porösen Anode haben einen Verlustfaktor von etwa 0,004 bis 0,5 μΑ/μΡ·ν bei einer angelegten Spannung von 16 V in dem Zusammensetzungsbe- ' reich nach der Erfindung.,
Darüber hinaus erreicht der Verlustfaktor eines festen Elektrolytkondensators mit einer Elektrode, die aus der ternären Legierung mit 34 Atom-# Titan, 33 Atom-# Zirkonium und 33 Atom-# Aluminium besteht, 0,0012 μΑ/μΡ·ν bei 25 V, wenn die bei 75 V gebildete Elektrode unter vollständiger Vermeidung einer Absorption von Gasbestandteilen sowohl während der Zubereitung der Legierung als auch während des Sinterverfahrens hergestellt worden ist.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass die Titan-Aluminium-Legierung und die Titan-Zirkonium-Aluminium-Legierung nach der Erfindung zu äusserst befriedigenden Ergebnissen bei einem Einsatz in Elektrolytkondensatoren führen. Darüber hinaus sind Titan, Zirkonium und Aluminium weniger kostspielig als Tantal, und daher können die erfindungsgemässen Kondensatoren mit geringeren Kosten hergestellt werden.
Patentansprüche
009830/1069

Claims (5)

  1. Patentansprüche
    Elektrolytkondensator, dadurch gekennzeichnet, dass er, in Kombination, ein Elektrodenpaar und elektrisch leitfähiges Material im Kontakt mit diesem enthält und eine dieser Elektroden eine Legierung enthält, die im wesentlichen aus einem Grundmaterial besteht, das aus dem Material gewählt worden ist, das durch den polygonalen Bereich ABCDEFG des Diagramms von Fig. 3 definiert und in diesem Bereich enthalten ist, und die genannte eine Elektrode einen auf sich ausgebildeten dielektrischen Oxydfilm aufweist.
  2. 2.) Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte eine Elektrode im wesentlichen aus dem Grundmaterial besteht, das aus dem Material gewählt worden ist, das durch die Linien definiert ist, die die Punkte CHI des Diagramms von Fig. 5 verbinden.
  3. Elektrolytzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material Mangandioxyd in Kontakten mit dem Elektrodenpaar enthält,
  4. 4·.) Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material eine wässrige Lösung von Ammoniumphosphat enthält.
  5. 5.) Verfahren zur Herstellung eines Elektrolytkondensators, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Legierung, die im wesentlichen aus einem Grundmaterial besteht, das aus dem Material gewählt worden ist, das durch den polygonalen Bereich ABCDEFG des Diagramms von Fig. 3 definiert und in diesem Bereich enthalten ist, herstellt und man diese Legierung in wässrigem Ammoniumphosphat mit einer Konzentration von 0,1 bis 10 Gew.-^ anodisch oxydiert.
    009830/1069 §AD ORiGiNAt
DE19691955396 1968-11-05 1969-10-30 Elektrolytkondensator und verfahren zu seiner herstellung Pending DE1955396B2 (de)

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NL (1) NL6916548A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3530564A1 (de) * 1984-12-10 1986-06-12 Emhart Industries, Inc., Indianapolis, Ind. Verfahren zur elektrochemischen bildung eines dielektrischen oxidfilms auf einem ventilmetall, nach dem verfahren formierte ventilmetall-elektrode fuer einen kondensator sowie verwendung einer derartigen ventilmetall-elektrode in einem elektrolytkondensator

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4041359A (en) * 1972-12-06 1977-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of making an electrolytic capacitor and electrolytic capacitor made thereby
NL7709231A (nl) * 1977-08-22 1979-02-26 Koninkl Philips Electronics Nv Kathodefolie voor elektrolytische condensatoren.
NL7710775A (nl) * 1977-10-03 1979-04-05 Philips Nv Kathodefolie voor elektrolytische condensator.
JPS5811497B2 (ja) * 1978-10-04 1983-03-03 日本電気株式会社 Ｔｉ↓−Ａｌ多孔質合金及びその製造方法
JPS6048090B2 (ja) * 1980-04-02 1985-10-25 日本電気株式会社 固体電解コンデンサ用多孔質体及びその製造方法
JPS6044822B2 (ja) * 1980-04-02 1985-10-05 日本電気株式会社 固体電解コンデンサ用多孔質体の製造方法
JPS592316A (ja) * 1982-06-28 1984-01-07 日本電気株式会社 電解コンデンサ用多孔質体の製造方法
US5211832A (en) * 1992-04-22 1993-05-18 The Alta Group Process for producing electrically impervious anodized films on valve metals and product thereof
JP2008047576A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Sanyo Electric Co Ltd 電解コンデンサ
WO2008090985A1 (ja) 2007-01-26 2008-07-31 Showa Denko K.K. コンデンサ材料およびその製造方法、ならびにその材料を含むコンデンサ、配線板および電子機器
EP2202766A4 (de) * 2007-10-17 2016-07-20 Showa Denko Kk Verfahren zur herstellung eines kondensators, kondensator, platine, elektronisches gerät und chipkarte
JPWO2012104902A1 (ja) * 2011-01-31 2014-07-03 国立大学法人東北大学 半導体装置及びその製造方法
JP6585891B2 (ja) * 2014-10-20 2019-10-02 株式会社トーキン 固体電解コンデンサ
KR20220006079A (ko) 2019-04-29 2022-01-14 글로벌 어드밴스드 메탈스 유에스에이, 아이엔씨. Ti-Zr 합금 분말 및 이를 함유하는 애노드

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3166693A (en) * 1965-01-19 Form an oxide
US1889415A (en) * 1928-11-06 1932-11-29 Ralph D Mershon Excited electrolytic condenser
US2299228A (en) * 1938-01-12 1942-10-20 Radio Patents Corp Electric condenser
US2504178A (en) * 1947-04-28 1950-04-18 Sprague Electric Co Electrical condenser
US3182235A (en) * 1960-08-11 1965-05-04 Gen Electric Electrical capacitor and titaniumcontaining electrode material therefor
GB1047439A (de) * 1964-01-31 1900-01-01

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3530564A1 (de) * 1984-12-10 1986-06-12 Emhart Industries, Inc., Indianapolis, Ind. Verfahren zur elektrochemischen bildung eines dielektrischen oxidfilms auf einem ventilmetall, nach dem verfahren formierte ventilmetall-elektrode fuer einen kondensator sowie verwendung einer derartigen ventilmetall-elektrode in einem elektrolytkondensator

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US3599053A (en) 1971-08-10
GB1288090A (de) 1972-09-06

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