DE19708305C2 - Elektrischer Kondensator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator, insbe­ sondere Stapel- beziehungsweise Schichtkondensator, mit inne­ rer Reihenschaltung und sehr geringen Kapazitätswerten, der aus zumindest zwei übereinander angeordneten und mit regene­ rierfähigen Metallschichten versehenen Kunststoffolien be­ steht, beidem die Metallschichten auf der ersten Kunststoff­ folie bis an beide Ränder reichen und durch einen metall­ freien Streifen voneinander getrennt sind, bei dem die zweite Kunststoffolie eine geringere Breite als die erste Kunst­ stoffolie besitzt und mit voneinander getrennten als Blind­ belag dienenden Metallschichten versehen ist, die den metall­ freien Streifen auf der ersten Kunststoffolie überdecken und bei dem die Stirnseiten mit flammgespritzten Schoopschichten kontaktiert sind. Solche Kondensatoren sind beispielsweise bekannt aus den Druckschriften JP 5-217799 A, und DE-OS 20 45 345.

Elektrische Kondensatoren, die aus Kunststoffolien mit rege­ nerierfähig dünnen Metallschichten aufgebaut sind, können aufgrund ihrer Herstellungsweise nicht für beliebig kleine Kapazitätswerte ausgelegt werden. Zum einen sind durch inter­ nationale Festlegungen Rastermaße kleiner als 5 mm nicht vor­ gesehen und zum anderen müssen herstellungsbedingt mehrere (wesentlich größer als 2) Lagen von Kunststoffolien überein­ ander angeordnet sein, da sonst das Kondensatorpaket nicht stabil ist.

Für extrem niedrige Kapazitätswerte ist man deswegen bislang auf Kondensatoren angewiesen, die aus Kunststoffolien beste­ hen und bei denen die Elektroden durch Aluminiumfolien gebil­ det werden.

Derartige Kondensatoren sind allerdings nicht regenerierfähig und bei einem Kurzschluß wird der gesamte Kondensator zer­ stört.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den eingangs ge­ nannten regenerierfähigen Kondensator derart weiterzubilden, daß auch extrem niedrige Kapazitätswerte bei regenerierfähi­ gen Kondensatoren erhalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der geforderte niedrige Kapazitätswert durch einen geringfügigen Überdeckungsgrad der Metallschichten eingestellt ist.

Vorzugsweise besitzen die Metallschichten einen kreis- bezie­ hungsweise elliptischen oder einen quadratischen beziehungs­ weise rechteckförmigen Querschnitt.

Da die Kapazität eines Kondensators durch die Fläche der ge­ genüberliegenden Elektroden bestimmt wird, lassen sich durch die erfindungsgemäße Ausführungsform Kondensatoren mit extrem geringen Kapazitätswerten herstellen.

Aus der DE-AS 10 73 630 ist zwar bereits ein regenerierfähi­ ger Kondensator mit innerer Reihenschaltung bekannt, bei dem der Blindbelag aus einzelnen gegeneinander getrennten Metall­ schichten besteht, jedoch überdecken diese Metallschichten im wesentlichen die gesamte Breite der Kunststoffolie. Die Auf­ teilung des Blindbelags beim bekannten Kondensator dient auch nicht dazu, besonders niedrige Kapazitätswerte zu erhalten, sondern soll den Isolationswiderstand, insbesondere bei nie­ deren Spannungen, verbessern und gleichzeitig die Möglichkeit schaffen, solche Kondensatoren mit kleiner Kapazitätstoleranz ohne nennenswerter Ausschuß fertigen zu können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert:

In der dazugehörenden Zeichnung mit einer einzigen Figur sind in Aufsicht und Schnitt zwei Kunststoffolien 1, 2 dargestellt, die mit regenerierfähig dünnen Metallschichten 3, 4, 5, 6, 7 versehen sind.

Auf der Kunststoffolie 1, die beispielsweise aus Polyethylen­ terephthalat oder einem anderen, geeigneten Werkstoff be­ steht, sind Metallschichten 3, 4, zum Beispiel aus Aluminium, Zink oder Legierungen mit gegebenenfalls noch weiteren Metal­ len, derart angeordnet, daß sie bis an die Ränder der Kunst­ stoffolie 1 reichen, wo sie mit in der Figur nicht darge­ stellten Schoopschichten kontaktiert werden können.

In der Mitte zwischen den beiden Metallschichten 3, 4 befin­ det sich ein metallfreier Zwischenraum.

Die zweite Kunststoffolie 2 besitzt in ihrem mittleren Be­ reich mehrere voneinander getrennte Metallschichten 5, die gemäß dem Ausführungsbeispiel einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, aber auch andere Formen, wie zum Beispiel den Querschnitt einer Ellipse, eines Quadrats oder Rechtecks oder weitere geeignete Querschnittsformen besitzen können.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, überdecken die Metall­ schichten 5 den metallfreien Streifen 8, der auf der Folie 1 angeordnet ist nur geringfügig.

Es wird somit ein Kondensator mit innerer Reihenschaltung ge­ bildet, der aus zwei in Reihe geschalteten Kondensatorelemen­ ten und zwar zwischen den Metallschichten 4 und 5 beziehungs­ weise 5 und 3 besteht.

Da die Metallschichten 5 voneinander getrennt sind, entsteht somit ein Kondensator, der aus paarweise in Reihe geschalte­ ten Kondensatoren besteht, die in ihrer Gesamtheit parallel geschaltet sind.

Die Größe des Kapazitätswertes wird durch den Überdeckungs­ grad der Metallschichten 3/5 beziehungsweise 4/5 bestimmt und kann damit beliebig klein ausgestaltet werden.

Es ist möglich, die Randbereiche der Kunststoffolie 2 eben­ falls mit Metallschichten 6, 7 zu versehen, die jedoch auf den Kapazitätswert keinen Einfluß haben.

Die Herstellung der Metallstrukturierung auf den Folien 1 und 2 kann in bekannter Weise erfolgen, indem beispielsweise die durchgehend metallisierten Folien an Ausbrennwalzen vorbeige­ führt werden, wobei durch Wegbrennen der Metallschichten in gewünschter Weise die erfindungsgemäße Strukturierung er­ reicht wird.

Es sind aber auch weitere aus dem Stand der Technik bekannte Herstellungsarten möglich, indem zum Beispiel die Metall­ strukturierung durch Abdeckung erzeugt wird oder das Abbren­ nen von Metallschichten durch Einwirkung eines Lasers er­ folgt.

Claims (3)

1. Elektrischer Kondensator, insbesondere Stapel- beziehungs­ weise Schichtkondensator, mit innerer Reihenschaltung und sehr geringen Kapazitätswerten, der aus zumindest zwei über­ einander angeordneten und mit regenerierfähigen Metallschich­ ten (3, 4, 5) versehenen Kunststoffolien (1, 2) besteht, bei dem die Metallschichten (3, 4) auf der ersten Kunststoffolie (1) bis an beide Ränder reichen und durch einen metallfreien Streifen (8) voneinander getrennt sind, bei dem die zweite Kunststoffolie (2) eine geringere Breite als die erste Kunst­ stoffolie (1) besitzt und mit voneinander getrennten als Blindbelag dienenden Metallschichten (5) versehen ist, die den metallfreien Streifen (8) auf der ersten Kunststoffolie (1) überdecken und bei dem die Stirnseiten mit flammgespritz­ ten Schoopschichten kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der geforderte niedrige Kapazitätswert durch einen geringfügigen Überdeckungsgrad der Metallschichten (3/5 bzw. 4/5) eingestellt ist.

2. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschichten (5) auf der zweiten Kunststoffolie (2) einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt besit­ zen.

3. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschichten (5) auf der zweiten Kunststoffolie (2) einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt be­ sitzen.