DE2118435C2 - Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren - Google Patents

Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren

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DE2118435C2
DE2118435C2 DE2118435A DE2118435A DE2118435C2 DE 2118435 C2 DE2118435 C2 DE 2118435C2 DE 2118435 A DE2118435 A DE 2118435A DE 2118435 A DE2118435 A DE 2118435A DE 2118435 C2 DE2118435 C2 DE 2118435C2
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Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrolyten für Elektrolytkondensatoren mit einem größeren Anieil eines Lösungsmittels und einem kleineren Anteil einer darin gelösten ionogenen Verbindung, die aus einem thermisch stabilen, elektrisch leitfähigen Ester einer organischen Base und einer organischen Säure besteht.
jo Derartige Electrolyte sind aus der DE-OS 19 18 246 bekannt, wobei der Ester aus dem Reaktionsprodukt einer stickstoffhaltigen organischen Base, z. B. eines Alkanolamins, und einer organischen Säure, z. B. der Adipinsäure, oder einer anorganischen Säure, z. B. der Phosphorsäure, besteht. Diese Elektrolyte haben den Nachteil, daß ihre Durchschlagspannung zu wünschen übrigläßt Außerdem tritt bei der Verwendung dieser Elektrolyte in Elektrolytkcr.densatoren eine unerwünschte Wasserelektrolyse mit iVasserstoffbildung an der Kathode auf.
Übliche bekannte Elektrolytkondensatoren, die wirksam bis zu Temperaturen von etwa 1000C arbeiten, machen von einem Elektrolyt Gebrauch, der überwiegend aus Äthylenglykol und einer leitfähigen ionogenen Verbindung besteht Es wurde für wünschenswert erachtet, diesen Kondensatoren, um sie wirksamer zu gestalten, eine höhere Durchschlag- oder Szintillationsspannung zu verleihen und die thermische Stabilität des Elektrolyten zu erhöhen. Dies wurde bisher zum
so Beispiel durch Zugabe von Mannit, einem mehrwertigen Alkohol der Formel CH2OH(CHOH)4CH2Oh, zum Elektrolyt bewerkstelligt. Mannit hat jedoch verschiedene Nachteile, die von dessen Wirksamkeit als Zusatzmiltel abraten lassen. In erster Linie besteht ein Nachteil in der Verwendung von Mannit darin, daß eine erhebliche Menge dieses Stoffes zur Erhöhung der Durchschlagspannung des Elektrolyten und zur wesentlichen Beeinflussung von dessen Viskosität notwendig ist. Die Zugabe solcher großer Mengen erhöht den spezifischen Widerstand des Elektrolyten und ergibt eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften, z, B, des dielektrischen Verlustfaktors der Kondensatoren.
Aus der US-Patentschrift 35 09 425 ist bekannt, ein Copoiymerisat Von Maleinsäurearthydrid undMethylvi-
nylätherj das unter der Bezeichnung »GANtREZ« der Firma General Aniline and Film Corp, bekannt ist, zu verwenden, das gegenüber Mannit ein Verbessertes, Ärbeitsverhaiten der Elektrolytkondensator«!! ergibt.
Gegenstand der Erfindung ist ein weiter verbesserter Elektrolyt, der preiswert ist und aus leichter löslichen Bestandteilen besteht.
Die ionogene Verbindung, die bei üblichen Kondensatorelektrolyten verwendet wird, ist typisch ein Borat, wie Ammoniumpentaborat oder Ammoniumbiborat, oder ein anderes substituiertes Ammoniumsalz, wie Ammoniumacetat und Arnmoniumtartrat Für Vorrichtungen, die bei höherer Temperatur arbeiten, kann das übliche als Lösungsmittel verwendete Glykol durch ein stärker polares nichtwäßriges Lösungsmittel ersetzt werden, jedoch wird im allgemeinen die gleiche Art von leitfähigen Verbindungen beibehalten.
Ein Hauptnachteil dieser üblichen Elektrolyten besteht in ihrem hohen Dampfdruck bei erhöhten Temperaturen, das heißt bei etwa 125" C oder darüber. Hierdurch wird eine thermische Instabilität des Kondensators verursacht, wobei Kondensatoren erhalten werden, die instabile elektrische Eigenschaften haben. Außerdem erhöht der hohe Dampfdruck die Möglichkeit, daß der Elektrolyt durch den Verschluß des Kondensators durchleckt. Bei der Verwendung bei Elektrolytkondensatoren mit Aluminiumelektroden fördert Ammoniak, das im Dampf vorliegt, eine chemische Instabilität, die Verminderung des pH-Wertes und die daraus folgende Korrosion der Anode und der Kathode aus Aluminium.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Elektrolyten für einen Elektrolytkondensator, wobei der Kondensator nur eine Mindestmenge Wasserstoffgas wegen der Gegenwart einer minimalen Wassermenge im Elektrolyten erzeugen kann und wobei der Kondensator eine erheblich höhere Durchschlagspannung oder Szintillationsspannung und gleichzeitig einen relativ geringen spezifischen Widerstand hat.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem der Elektrolyt zusätzlich ein Alkanolaminphosphat enthält, dessen Konzentration im Bereich von 0,1 Gew.-°/o bis zur Löslichkeitsgrenze des Alkanolaminpho^phats im Lösungsmittel liegt. Eine bevorzugte Konzentration beträgt etwa 0,1 bis 6,0 Gew.-%. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Elektrolytkondensator vorgesehen, der den Elektrolyt aus Äthylenglykol umfaßt, welcher den Zusatz aus dem Alkanolaminphosphat enthält
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Elektrolyt-Wickelkondensatorabschnitt, bei dem die Erfindung anwendbar ist und
F i g. 2 einen zusammengebauten Kondensator, wobei der Kondensatorabschnitt gemäß Fig. 1 in einem Gehäuse eingeschlossen ist.
In Fig. 1 ist ein teilweise abgewickelter Abschnitt einer Kondensatorrolle üblicher Konstruktion dargestellt, der aus zwei Elektrodenfolien 1 und 2 besteht, wovon wenigstens eine aus Tantal, Aluminium oder einem anderen geeigneten filmbildenden Metall besteht, das vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise geätzt sein kann und einen dielektrischen Oxidfilm auf der Oberfläche besitzt. Die Folien haben beim Arbeiten des Kondensators entgegengesetzte Polarität. Der dielektrische Oxidfilm kann durch filmbildende an sich bei der Herstellung von Elektrolytkondensatoren bekannte Verfahren (gewöhnlich elektrölytische Oxidationsver^ fahren) gebildet sein, Bei einem Kondensator, der polarisiert ist, ist nur eine der Elektrodenfolien (Anode) mit einem elektrolytisch aufgebrachten dielektrischen ÖxidfÜm versehen, Bei einem nichtpolaren Kondensator werden beide Elektrodenfolien solche Filmüberzüge aufweisen. Zwischen den Folien 1 und 2 sind ein oder mehrere Bögen aus einem dielektrischen Material als Abstandhalter 3, 4, 5 und 6 angebracht, die z. B. aus Cellulosemateria! bestehen können, einschließlich Papier aus pflanzlichen Fasern, wie Benares-Hanf oder einem anderen geeigneten durchlässigen, porösen oder imprägnierbaren Material. Diese Bogen sind mit dem Elektrolyten gemäß der Erfindung imprägniert An-η Schlüsse oder Zapfstreifen 8 oder 9 sind an den jeweiligen Elektrodenfolien befestigt und erstrecken sich in gleicher Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen. Die Elektrodenfolien und die dielektrischen Einlegebögen sind zu einer kompakten Rolle 7 aufgewickelt, bevor sie in das Gehäuse 10 gemäß F i g. 2 eingeschoben werden.
Fig.2 zeigt eine Kondensator!olle 7, die von einem Metallgehäuse umschlossen ist und die Anschlüsse 8 und 9 besitzt, die sich jeweils durch Isolierstopfen cdei -scheiben 11 und 12 erstrecker die das Innere des Gehäuses flüssigkeitsdicht abdichten. Die Rolle 7 kann im Gehäuse 10 mit einer geeigneten Eingießmasse 14 im Boden des Gehäuses befestigt oder festgesetzt sein. Die Masse 14 kann ein Harz sein, das nicht mit dem ElekTolyt 15 gemäß der Erfindung reagiert und darin unlöslich ist. Es können aber auch andere mechanische an sich bekannte Verfahren zur Stabilisierung der Lage der Rolle verwendet werden. Die Elektrolytfüllung t5 kann das Gehäuse 10 ausfüllen, wjs dies nachfolgend erläutert wird.
Andere Arten von Elektrolytkondensatoren können auch den Elektrolyt gemäß der Erfindung verwenden. Z. B. kann anstelle der Anordnung gemäß den Fig. 1 und 2, wobei die Rolle durch aufgewickelte Folien gebildet wird, die die Kathode und die Anode darstellen, die Kondensatorrolle auch aus nur einer Elektrodenfolie (Anode) bestehen, auf welcher ein dielektrischer Film abgeschieden ist, wobei die Kathode d-irch <*?.s äußere Gehäuse gebildet wird. Bei einer solchen Anordnung besteht das Gehäuse gewöhnlich aus Silber. Eine weitere bekannte Kondensatorart, die den Elektrolyt gemäß der Erfindung verwendet, ist ein Drahtkondensator, wobei die Anode einen filmbüdenden Draht darstellt, der mit einer dielektrischen Oxidschicht versehen ist.
Der Grundelektrolyt gemäß der Erfindung besteht vorzugsweise in der Hauptsache aus einem Gemisch aus einem größeren Teil Äthylenglykol als Lösungsmittel und einem kleineren Teil einer ionogenen Verbindung,
so die z. B. in Konzentrationen von etwa 0.! Gew.-% bis zu etwa 25,0 Gew.-% vorliegt. Die ionogene Verbindung ist vorzugsweise Dimethyläthanolaminadipat (DMEA), jedoch können auch andere leitfähige Ester von organischen Säuren und organischen Basen, wie beispielsweise ein-, zwei- oder drehtischen organischen Säuren oder den hydroxysubstituierten Derivaten dieser Säuren und organischen Basen, wie Alkanolammadipate, Alkanolaminfumarate und -malonate oder deren Äquival.nte verwendet werden. Der Mengenanteil der Bestandteile im Grundelektrolyt ist vorzugsweise etwa 84,8% Äthylenglykol und etwa 15.0% DMEA und 0,2% Triäthanolaminphosphat ΛΤΕΑΡ), auf das Gewicht bezögen.
Es wurde gefunden, daß die Zugabe von einem AlkanolarninphoSjfihat üum Grundelektrolyt erheblich die Durchschlagspannung und die elektrischen Eigen* schäften des Kondensators verbessert, wie. in den nachfolgenden Beispielen näher efläutef I wird.
21 5 Grundeleklrolyt 18 435 Zusatz Gew.-·/. 6
0,0 Durchschlag
Beispiel 0.1 spannung (Szin-
Gew-% Nr. Art 0.2 tillationsspann.)
0,0 0.5 Volt. Gleichslr.
TEAP 6.0 150
84,8% Äthylenglyko! 1 TEAP 0.2 225
15.0% Dimetliylä(hanolaminadi|iat 2 TEAP 275
3 TEAP 285
4 DFAP 285
5 250
6
Die Alkanolaminphosphate, wie Triäthanolaminphosphat (TEAP) und Diälhanolaminphosphat (DEAP) werden dadurch hergestellt, daß gleiche Gewichtsmen· SS gen des Alkanolamins und Phosphorsäure bei 15O0C etwa 1 bis 3 Stunden umgesetzt werden.
Es ist dem Fachmann klar, daß verschiedene andere Molverhältnisse anstelle gleicher Gewichismengen von Phosphorsäure und Alkanolamin verwendet werden können und daß andere Alkanolaminphosphate hergestellt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
Das Alkanolaminphosphat ist brauchbar, wenn es in Konzentrationen von einer sehr kleinen aber wesentlichen Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis zur Löslichkeitsgrenze in Äthylenglykol oder dem anderen verwendeten Lösungsmittel zugesetzt wird, wobei die Löslichkeit von der Temperatur und der Lösungsmittelkonzentration abhängt. Eine bevorzugte Konzentration liegt im Bereich von etwa 0,1 bis 6,0 Gew.-% des Elektrolyten, wobei eine besonders bevorzugte Konzentration 0.2 Gew.-% ist.
Der Grundelektrolyt, der das Alkanolaminphosphat enthält, ist praktisch eine nichtwäßrige Flüssigkeit Die kleine Wassermenge, die vorhanden ist, ergibt sich hauptsächlich aus dem Kondensalionswasser der ionogenen Verbindung. Die bevorzugte Viskosität des Elektrolyten ist etwa 40 bis 50mal weniger flüssig als Wasser. ·*5
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der gleiche obengenannte Grundelektrolyt mit den Zusätzen vorzugsweise für Anwendungszwecke in einem weiten Temperaturbereich (—40 bis I25"C) wegen des niedrigen Dampfdrucks und des hohen Siedepunkts des neuen Elektrolyten angewendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der gleiche verbesserte Elektrolyt mit Vorteil dort angewendet werden, wo die Bildung von 5> Wasserstoffgas an der Kathode schädlich sein würde, die infolge einer Wasserelektrolyse auftritt
Die Mengenverhältnisse bei der Zusammensetzung des Grundelektrolyten sind nicht besonders kritisch und können innerhalb ziemlich weiter Gjenzen schwanken. Die maximale Konzentration von Athyienglykol oder dem anderen Lösungsmittel wird durch den spezifischen Widerstand bestimmt, wobei diese Konzentration etwa 95 Gew.-% des Gesamtelektrolyten nicht übersteigen sollte. Em Elektrolyt, der mehr als etwa 95Gew.-% Lösungsmittel enthält würde sehr wahrscheinlich einen spezifischen Widerstand mit einem derart hohen Wert besitzen, daß die praktische Brauchbarkeit beschränkt ist. Die Untergrenze der Konzentration von Äthylenglykol wird durch die L.öslichkeilsgrenze der ionogenen Verbindung Im Lösüngsmiltei bei der niedrigsten Arbeitstemperatur des Kondensators bestimmt, sollte aber nicht weniger als; etwa 50 Gew.-% des Grundelektrolyten betragen.
Die Beispiele 1 bis 6 zeigen die Wirkung der Zugabe kleiner Mengen unterschiedlicher Alkanolaminphosphate gemäß der Erfindung zu einem Elektrolyt aus 84,8% Äthylenglykol und 15,0% Dimethyläthanolaminadipat.
Zu '/ergleichszwecken zeigt die folgende Tabelle I die Wirkung der Zugabe wechselnder Mengen Mannit zum gleichen Grundelektrolyt.
Tabelle I
Grundelektrolyl
84,8% Äthylenglykol
15,0% Dimethylälhanolaminndipat
Tabelle Il
Grundelektrolyt
Mannit-
zusatz
Durchschlag
spannung
Gew-% (Volt.
Gleichstrom)
0 150
3 175
6
9
SS
CN CN
Zusatz von
Ganlrez
Nr. 119
Gew.-%
Durchschlagspanr>'ing
(Volt,
Gleichstrom)
84,8% Äthylenglykol
15.0% Dimethyläthanolaminadipat
0
0,2
0,5
1,0
150
170
195
225
Aus Tabelle I und den Beispielen von Tabelle Il ergibt sich deutlich, daß eine sehr kleine Menge TEAP einen erheblichen Anstieg der Durchschlagspannung ergibt, der etwa das Dreifache der Durchschlagspannung beträgt, die mit dem äquivalenten Gewichtsprozentsatz Mannit erzielt wird.
Ein Vergleich von Tabelle Il mit den Beispielen I bis 6 zeigt, daß durch das Copolymerisai »Gantrez« die Durchschlagspannung um 80% erhöht wird, während das erfindungsgemäß verwendete TEAP die Durchschlagspannung um 123% gegenüber derjenigen eines Kondensators erhöht, bei dem nur der Grundelektrolyt Verwendet wird. Außerdem verursacht eine sehr kleine Menge des Alkanolaminphosphats (TEAP oder DEAP) einen erheblichen Anstieg der Durchschlagspannung, der eine Verbesserung von mehr als 50% des Durchschlagspahnuhgswertes beträgt, verglichen mit der Verwendung von Mannit oder »GANTREZ«.
Es wurde auch gefunden, daß die günstigen Wirkungen, die sich aus der Zugabe sehr kleiner Mengen der Alkanolaminphosphate ergeben, nicht auf Elektrolyten aus 84,8% Athylenglykol und 15% ionogener Verbindung beschränkt sind. Z. B. erhöhte die Zugabe von nur 0,2% des Alkanolaminphösphals TEAP zu einem Elektrolyt aus 85% Athylenglykol und 10% ionogener Verbindung sowie 5% Wasser die Durchschlagspannung Von 275 auf 410 Volt, was eine Verbesserung von mehr als 45% bedeutet. Weilerhin
ίο inhibierte der Alkanolamihphosphatzusatz (TEAP) die Wasserelektrolyse an der Kathode. Dies wird durch die folgende Tabelle III erläutert.
Tabelle Hl Wasserzusalz
Gew.-%
TEAP-Zusatz
Gew.-%
Temp.
0C
Wasserstoftbildung nach
1000 ti in ml pro
6,45 cmJ bei Normal
bedingungen
Orunclelektrolyt 0
10
1
5
10
0
0
0,2
0,2
0,2
125
125
125
125
125
0.2
30,0
0,0005
0,02
0,03
[wie bei Bei
spielen 1-6)
Überraschenderweise wurde aus dem Vergleich des O-undelektrolyten, wobei der eine einen Mannitzusatz, ein weiterer einen Zusatz von TEAP. ein dritter einen Zusatz von dem Copolymerisat »Gantrez 119« und ein Vierter einen Zusatz von DEAP enthielt, gefunden, daß der spezifische Widerstand bei 30° C bei dem Grundelektrolyten mit TEAP-Zusatz etwa 570 Ohm χ cm betrug, während der Elektrolyt mit Mannitzusatz einen spezifischen Widerstand von 110 Ohm χ cm und derjenige mit dem »Gantrez«-Copolymerzusatz einen von 700 Ohm χ cm hatte. Somit trat der erwartete Anstieg des spezifischen Widerstands und der davon begleitete Abbau der elektrischen Eigenschaften nicht bei den Kondensatoren auf, die Elektrolyten enthielten, die einen TEAP-Zusatz gemäß der Erfindung aufwiesen.
Die Beziehungen, die nominell zwischen der Durchschlagspannung und dem spezifischen Widerstand bestehen, sind an sich bekannt und können durch die Gleichung
Durchschlagspannung = Qa b
ausgedrückt werden, wobei a und b Konstanten bedeuten, die durch die Art des Lösungsmittels und des gelösten Stoffes bestimmt sind, und ρ den spezifischen Widerstand (Ohm χ cm) der Lösung bedeutet Da alle Bestandteile mit Ausnahme des Modifiziermittels, also TEAP, DEAP, Mannit oder Copolymerisat (»Gantrez«) die gleichen sind, sollte man annehmen, daß der Elektrolyt mit dem geringeren spezifischen Widerstand, also der das TEAP enthält, die niedrigere Durchschlagspannung aufweisen würde. Es wurde jedoch überraschenderweise gefunden, daß tatsächlich die Durchschlagspannung höher ist, wie sich aus den Beispielen 1 bis 6 in den Tabellen I und Π ergibt, wobei die Durchschlagspannung des Elektrolyten, der TEAP enthält, sich als erheblich größer ausweist als die Durchschlagspannung des Elektrolyten, der Mannit oder Copolymerisat enthält.
Um weiterhin die Vorteile des neuen Elektrolyten bei Kondensatoren zu zeigen, wurden Lebensdauerprüfungen bei Gruppen von Elektrolytkondensatoren durchgeführt, die den erfindungsgemäßen Elektrolyt enthielten, um dessen elektrische Eigenschaften und die Wirksamkeit des Elektrolyten in Kondensatoren zu zeigen, die eine Arbeitsspannung bis zu etwa 150 Volt Gleichstrom haben sollen. Die Kondensatoren wurden aus einer Anode aus geätzter Aluminiumfolie, auf die durch Elektrolyse ein dielektrischer Oxidfilm aufgebracht worden war, dielektrischen Abstandhalterbögin und einer Kathodenfolie aufgebaut Je höher die angewendete Spannung für die elektrolytische Oxidation war, desto dicker war der gebildete Oxidfilm und desto höher war die Arbeitsspannung des erhaltenen Kondensators. Es wurden Anschlüsse an den jeweiligen Elektroden angebracht und die Kathode, die Anode und die dielektrischen Stoffe wurden durch Aufwickeln zu einer Kondensatorrolle geformt Die gewickelte Rolle wurde danach mit dem Elektrolyt durch an sich bekannte Verfahren, z. B. Zentrifugieren oder Vakuumimprägnieren imprägniert Die Rollen wurden gealtert in ein Gehäuse geschoben und die Gehäuse wurden verschlossen.
Die Elektrolyten, die zum Imprägnieren des dielektrischen Abstandhaltermaterials verwendet wurden, bestanden aus einem Gemisch aus Athylenglykol und Dimethyläthanolaminadipat (DMEA), wobei der Elektrolyt 0,2Gew.-% Triäthanolaminphosphat enthielt Der Elektrolyt wurde hergestellt durch Zusatz von 0,2% TEAP zu einem Grundelektrolyt der hauptsächlich aus 843% Glykoi und 15,0% DMEA bestand.
In der folgenden Tabelle IV sind die elektrischen Eigenschaften der Elektrolytkondensatoren angegeben, die für die Lebensdauerversuche hergestellt worden waren. Die Kondensatoren wurden bei Gleichstromspannung von 5,15.30,75 bzw. 150 Volt bewertet
9 Tabelle IV 21 Testspannung
bei 85°C
18 435 Dielektrischer
Verlustfaktor
10 Leckslrom
% (ηιΛ bei Test
spannung)
5
5
Kapazität 115,4
110,5
0,85
0,09
Anfangs
nach 3000 h
15
15
(Mf) 54,5
55,6
UOO
0,40
Anfangs
nach 2000 h
30
30
240,2
240,0
37,8
40,0
0,85
0,30
Anfangs
nach 3000 h
75
75
132,2
122,0
22,3
26,0
0,75
0,30
Anfangs
nach 3000 h
150
150
69,2
62,8
14,3
19,4
0,35
0,25
Anfangs
nach 3000 h
23,7
23,9
97,2
97,5
Aus Tabelle IV ergibt sich, daß der dielektrische Verlustfaktor Kondensatoren begünstigt, die mit hoher Spannung betrieben werden, da er mit fallender Testspannung ansteigt Andererseits fällt die Kapazität mit ansteigender Testspannüng ab. Dies erfolgt wegen der steigenden Dicke des dielektrischen Oxidfilms an der Anode, die erforderlich ist, um die höhere Testspannung zu erreichen. Wie zu erwarten war, steigt der Leckstrom mit steigender Spannungsdifferenz ah.
Die Erfindung kann zahlreichen Abänderungen durch den Fachmann unterliegen, ohne daß vom Erfif.idüngsgedanken abgewichen wird.
Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:
1. Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren mit einem größeren Anteil eines Lösungsmittels und einem kleineren Anteil einer darin gelösten ionogenen Verbindung, die aus einem thermisch stabilen, elektrisch leitfähigen Ester einer organischen Base und einer organischen Säure besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt zusätzlich ein Alkanolaminphosphat enthält, dessen Konzentration im Bereich von 0,1 Gew.-% bis zur Löslichkeitsgrenze des Phosphats in dem Lösungsmittel liegt.
2. Elektrolyt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Äthylenglykol ist und daß die Konzentration des Alkanolaminphosphats etwa 0,1 Gew.-% bis zur Löslichkeitsgrenze des Phosphats in Äthylenglykol beträgt
3. Elektrolyt nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Phosphats etwa 0,1 bis 6,0 Gew.-% beträgt.
4. Elektrolyt nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Phosphats etwa 0,2 Gew.-% beträgt.
5. Elektrolyt nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ionogene Verbindung Dimethyläthanolaminadipat ist.
6. Elektrolyt nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt zusätzlich ein Lösungsmittel enthält, das mit Äthylenglykol und mit dem Phosp.iat verträglich ist.
/. Elektrolyt narh Ans-ruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er 84,8 Gew.-% Äthylenglykol, 15,0 Gew.-°/o Dimethyläihano' iminadipat und 0,1 bis 6,0 Gew.-% Triäthanolaminphosphat und/oder Diäthanolaminphosphat enthält
8. Elektrolytkondensator aus zwei Elektroden, wobei wenigstens eine Elektrode aus einem filmbildenden Metall mit einem daraufliegenden dielektrischen Film besteht, und einem Elektrolyt aus einem größeren Mengenanteil eines Lösungsmittels und einem kleineren Mengenanteil e^ier darin gelösten ionogenen Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt ein Alkanolaminphosphat enthält, dessen Konzentration im Elektrolyt 0,1 Gew.-°/o bis zur Löslichkeitsgrenze des Phosphats im Lösungsmittel beträgt.
9. Elektrolytkondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel des Elektrolyten Äthylenglykol ist und die Konzentration des Phosphats im Elektrolyten etwa 0,1 Gew.-% bis zur Löslichkeitsgrenze des Phosphats in Äthylenglykol beträgt.
10. Elektrolytkondensator nach Anspruch 8 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß im Elektrolyt die Phosphatkonzentration etwa 0,1 bis 6,0Gew.-% beträgt.
11. Elektrolytkondensator nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Elektrolyt die Phosphatkonzentration 0,2 Gew.=°/o beträgt
12. Elektrolytkondensator nadh Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt Dime·1 thylälhanolaminadipaf als ionogene Verbindung tnthält
13. Elektrolytkondensator nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichrief, daß der Elektrolyt ein Lösungsmittel enthält, das mit Äthylenglykol Und mit dem Phosphat verträglich ist
14. Elektrolytkondensator nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt annähernd aus 84,8 Gew.-% Älhylenglykol, 15,0 Gew.-% Pimethyläthanolaminadipat und 0,1 bis 6,0 Gew.-% Triäthanolaminphosphat und/oder Diäthanolaminphosphat besteht
15. Elektrolyt nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß der Elektrolyt Dimeth yläthanolaminadipat und 0,1 bis 6,0 Gew.-°/o Triäthanolaminphosphat (TEAP) sowie Wasser enthält, wobei die Wasserstoffgasbildung durch Wasserelektrolyse inhibiert wird.
16. Elektrolyt nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt hauptsächlich Dimethyläthanolaminphosphat (DEAP) in wäßriger Umgebung enthält wobei die Wasserstoffgasbildung durch Wasserelektrolyse inhibiert wird.
DE2118435A 1970-04-17 1971-04-16 Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren Expired DE2118435C2 (de)

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NL (1) NL7105191A (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4110817A (en) * 1976-07-16 1978-08-29 Sprague Electric Company Electrolytic capacitor with an electrolyte including dibasic acid compounds
US4376713A (en) * 1977-12-21 1983-03-15 Sprague Electric Company AC Electrolytic capacitor electrolyte
US4480290A (en) * 1979-07-17 1984-10-30 Les Condensateurs Sic Safco Electrolytic capacitor including a composite separator between the anode and the cathode thereof
US4479166A (en) * 1981-09-30 1984-10-23 Sprague Electric Company High temperature electrolytic capacitor
DE3736342A1 (de) * 1987-10-27 1988-03-10 Siemens Ag Elektrolytkondensator
DE69016239T2 (de) * 1989-04-04 1995-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren sowie diesen enthaltender Kondensator.
US6480371B1 (en) * 2000-02-01 2002-11-12 Kemet Electronics Corporation Alkanolamine-phosphoric acid anodizing electrolyte
US6652729B2 (en) * 2001-12-10 2003-11-25 Kemet Electronics Corporation Electrolyte for very high voltage electrolytic capacitors
US20050117276A1 (en) * 2003-12-01 2005-06-02 Yanming Liu Electrolytes for high voltage electrolytic capacitors
US9548166B2 (en) * 2005-06-30 2017-01-17 Medtronic, Inc. Capacitor electrolyte
CN110556579B (zh) * 2019-09-06 2021-02-12 中国科学院福建物质结构研究所 一种电解液以及含有该电解液的锂离子电池
CN110556578B (zh) * 2019-09-06 2021-02-12 中国科学院福建物质结构研究所 一种电解液添加剂、含有其的电解液以及该电解液在锂离子电池中的应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2934682A (en) * 1956-07-05 1960-04-26 Sprague Electric Co Electrolytes
US3547423A (en) * 1968-04-12 1970-12-15 Gen Electric Electrolytic capacitor and electrolyte material therefor

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