DE2509613B2

DE2509613B2 - Trocken-elektrolytkondensator

Info

Publication number: DE2509613B2
Application number: DE19752509613
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Phys. Dr. 7921 Nauheim Schnabel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-03-05
Filing date: 1975-03-05
Publication date: 1977-09-08
Also published as: FR2303362B1; JPS6145852B2; US4097914A; FR2303362A1; JPS51113155A; GB1499272A; DE2509613A1; DE2509613C3

Description

In Fig. 1 ist schematisch eine beschichtete Tantal-Sinteranode dargestellt. Diese besteht aus einer Anodenzuleitung 1 und dem Sinterkörper 2. Auf dem Sinterkörper 2 aus Tantal befindet sich eine durch anodische Oxydation erzeugte Tantalpentoxidschicht, die als Dielektrikum des Kondensators dient. Auf dieser Dielektrikumsschicht ist durch pyrolytische Zersetzung die als Kathode dienende Mangandioxidschicht abgeschieden.

Die Fig. 2 und 3 sind eine vergrößerte Darstellung des Randbereiches aus Fig. 1, wo die anodische Drahtzuführung 1 in den Sinterkörper 2 übergeht. In den Figuren ist mit 3 die Tantalanode, mit 4 die dielektrische Tantalpentoxidschicht und mit 5 die kathodische Mangandioxidschicht bezeichnet.

Fig.2 stellt die Verhältnisse bei herkömmlichen Trocken-Elektrolytkondensatoren «Jar, während Fig.3 den Randbereich des erfindungsgemäßen Trocken-Elektrolytkondensators wiedergibt. Wie der Fig.2 zu entnehmen ist, erfolgt beim herkömmlichen Kondensator eine sehr starke Verzerrung der elektrischen Feldlinien 6 im Randbereich, d. h. dort treten erhöhte Feldstärken auf. Die Folge davon sind erhöhte Restströme, die eine begrenzte Einsatzfähigkeit der Kondensatoren zur Folge haben. Zwar kann bei den Zwischenformierungen und der Endformierung das Mangandioxid durch elektrothermische Reduzierung in eine höherohmige Modifikation übergehen, wobei dieser Vorgang stromdichteabhängig ist und deshalb bevorzugt an den Stellen erhöhter Stromdichte auftritt, jedoch ist dieser Vorgang nicht einfach zu beherrschen, so daß trotz dieser Behandlung eine starke Streuung der Restströme auftreten kann.

F i g. 3 zeigt dagegen die Verhältnisse im Randbereich des erfindungsgemäßen Trocken-Elektrolytkondensators, der auf seiner kathodischen Mangandioxidschicht 5 eine Zusatzschicht 7 aus einem halbleitenden Metalloxid besitzt. Die Zusatzschicht 7 muß, damit sie in gewünschter Weise wirksam werden kann, einen höheren spezifischen Widerstand als die kathodische Mangandioxidschicht 5 aufweisen. Als besonders günstig haben sich Schichten aus Mangandioxid (höherohmige Modifikation), Blei-Oxid, Zinkoxid, Kupferoxid, Fisenoxid, Wismutoxid, Mcngan-Lithium-Oxid, Mangan-Zink-Oxid und Zink-Lithium-Oxid erwiesen. Wie der Fig.3 leicht zu entnehmen ist, bewirkt die erfindungsgemäße Zusatzschicht 7, daß die elektrischen Feldlinien 6 im Randbereich weniger verzerrt sind als bei herkömmlichen Kondensatoren. Das bedeutet aber, daß die Randfeldstärke verringeit ist und somit niedrigere Restströme zu verzeichnen sind. Weiterhin hat die Zusatzschicht neben der Verringerug der Randfeldstärke gleichzeitig eine Verringerung der Randkonzentration freier Elektronen und somit auch ihrer Injektionsrate zur Folge. Dies führt ebenfalls zu einer Verringerung des Reststroms, da die Injektionsrate neben der Feldstärke die Höhe des Reststroms bestimmt.

In Fig.4 ist die Kontaktierung der kathodisch?n Mangandioxidschicht 5 durch eine Graphitschicht ausschnittsweise dargestellt. Die Graphitschicht besteht aus eii.zelnen Graphitteilchen 8. Während der Reststrom durch die Randfeldstärke und die Injektionsrate bestimmt wird, sind die Scheinwidersiahdswerte sowie fts der Verlustfaktor hauptsächlich von der Kontaktierung der kathodischen Mangandioxidschicht 5 abhängig. Während diese Kontaktierung bei herkömmlichen Trocken-Elektrolytkondensatoren nur an den Auflagesteilen der einzelnen Graphitteilchen 8 auf der Mangandioxidschicht 5 bzw. zwischen den einzelnen Graphitteilchen 8 erfolgte (in der Figur sind zwei solcher Kontakte mit der Berührungszone χ bezeichnet), werden diese Kontaktflächen beim erfindungsgemäßen Trocken-Elektrolytkondensator durch die Zusatzschicht 7 wesentlich vergrößert (in der Figur mit y bezeichnet). Dadurch weist der erfindungsgemäße Trocken-Elektrolytkondensator wesentlich niedrigere Scheinwiderstandswerte und Verlustfaktoren auf. Die Zusatzschicht 7 wird dadurch hergestellt, daß die Sinterkörper nach Aufbringen der Graphitschicht in ein Bad getaucht werden, welches ein pyrolysierbares Salz des gewünschten Metalls enthält, und daß die Schicht anschließend durch Pyrolyse erzeugt wird. Die Schichtdicke der Zusatzschicht 7 muß dabei so bemessen sein, daß ein einwandfreier Kontakt der später herzustellenden Silbersicht mit der Graphitschicht gewährleistet ist. Es ist daher auch möglich, die Zusatzschicht 7 erst nach Aufbringen der Silber-Leitlackschicht zu erzeugen, da dabei gleichzeitig noch der Kontakt zwischen den Teilchen der graphit- und der Silberschicht verbessert wird.

Ausführungsbeispiel 1

Tantal-Trocken-Elektrolytkondensatoren der Nenndaten 23μΡ/10ν wurden mit einer Zusatzschicht aus Zinkoxyd versehen. Die Herstellung dieser Schicht erfolgte durch Tauchen der graphitierten Sinterkörper in eine 0,4 n-Zinknitratlösung und durch anschließendes pyrolytisches Zersetzen bei 250°C während vier Minuten. Die weitere Verarbeitung der Kondensatoren erfolgte in üblicher Weise. Die Mittelwerte (Summenhäufigkeit 50%) des Verlustfaktors tan<5 (120 Hz) und des Scheinwiderstandes Z(IO kHz) der Kondensatoren (gemessen bei 25° C) betrug 1,8% bzw. 1,1 Ohm. Die Vergleichswerte der herkömmlichen Elektrolytkondensatoren ohne Zinkoxidzusatzschicht waren 2,6 bzw. 1,2 Ohm. Der Scheinwiderstandswert Z(IOO kHz) war von 0,52 Ohm auf 0,34 Ohm verbessert.

Ausführungsbeispiel 2

Tantal-Elektrolytkondensatoren der gleichen Nenndaten wie im Ausführungsbeispiel 1 wurden in gleicher Weise mit einer Zinkoxid-Zusatzschicht versehen, jedoch wurde die Mangandioxidoberfläche vor der Graphitierung 15 Sekunden lang in einem Essigsäure-Wasserstoffperoxid-Bad gemäß DT-OS 22 57 063 behandelt. Am fertigen Kondensator war eine weitere Verbesserung sowohl des Verlustfaktors auf 1,7% als auch der Scheinwiderstandswerte Z (10 kHz) auf 0,9 Ohm und Z( 100 kHz) auf 0,28 Ohm festzustellen.

In F i g. 5 ist die Summenhäufigkeit der Restströme /«(gemessen bei 25°C zwei Minuten nach Anlegen der Spannung 1,5 L/n) der in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 beschriebenen Kondensatoren angegeben. Zum Vergleich ist die Summenhäufigkeit des Reststroms von herkömmlich hergestellten Kondensatoren mit angegeben (Kurve 9). Kurve 10 bezieht sich auf die nach Ausführungsbeispiel 1 und Kurve 11 auf die nach Ausführungsbeispiel 2 hergestellten Kondensatoren, Wie der Figur zu entnehmen ist, ergibt sich durch die erfändungsgemäße Zusaf/schicht eine wesentliche Verbesserung der Reststromwerte, die durch eine Behandlung der Mangandioxidschicht vor der Graphitierung weiter verbessert werden können.

Ausführungsbeispiel 3

Es wurden Tantai-Trocken-Elektrolytkondensatoren der Nenndaten 35 μF/10 V mit einer Bleioxid-Zusatzschicht hergestellt, die durch Tauchen des graphitierten Sinterkörpers in eine 1 n-Bleinitratlösung und anschließende Pyrolyse bei 250°C und vier Minuten lang erzeugt wurde.

Ausführungsbeispiel 4

Es wurden Tantal-Trocken-Elektrolytkondensatoren der gleichen Nenndaten wie im Ausführungsbeispiel 3 mit einer Zinkoxidzusatzschicht durch Tauchen in eine 1 n-Zinknitratlösung und anschließende Pyrolyse bei 250^cC und vier Minuten lang hergestellt.

In den Fig.6 und 7 sind die Summenhäufigkeiten Σ des Verlustfaktors tan <5 (120 Hz) und des Scheinwiderstandes Z(IO Hz) der gemäß Ausführungsbeispiel 3 und 4 hergestellten Tantal-Trocken-Elektrolytkondensatoren angegeben. Die Kurven 13 und 16 beziehen sich dabei auf die nach Ausführungsbeispiel 3 hergestellten Kondensatoren, während die Kurven 14 und 17 den gemäß Ausführungsbeispiel 4 hergestellten Kondensatoren entsprechen. Zum Vergleich sind die Werte herkömmlich hergestellter Kondensatoren ohne Zusatzschicht in F i g. 6 und 7 angeführt (Kurven 12 bzw. 15). Den Fig.6 und 7 ist die wesentliche Verbesserung der erfindungsgemäßen Kondensatoren leicht zu entnehmen.

Ausführungsbeispiel 5

Bei Tantal-Trocken-Elektrolytkondensatoren der Nennwerte 8 μΡ/35 V wurde eine Zinkoxid-Zusatzschicht durch Tauchen der graphitierten Sinterkörper in eine 0,4 n-Zinknitratlösung und anschließende Pyrolyse bei 250⁰C während vier Minuten hergestellt. Nach der Endformierung (125⁰C, 35 V, 60 h) war gegenüber den bekannten Kondensatoren ohne Zusatzschicht sowohl der Verlustfaktor von 2,4% auf 1,5% als auch der Scheinwiderstand von 2,9 Ohm auf 2,2 Ohm verbessert. Bei einer zweiten Charge waren Verbesserungen des Verlustfaktors von 1,8% auf 1,0% und des Schein Widerstandes von 2,6 Ohm auf 2,1 Ohm zu verzeichnen.

Ausführungsbeispiel 6

Gleichartige Kondensatorkörper wie im Ausführungsbeispiel 5 wurden nach der Graphitierung mit einer Bleioxid-Zusatzschicht durch Tauchen in ein 0,2 n-Bleinitratbad und anschließende Pyrolyse unter gleichen Bedingungen versehen. Nach der Endformierung waren Verbesserungen des Verlustfaktors gegenüber den bekannten Kondensatoren von 2,4 "auf 1,6% und des Scheinwiderstandes von 2,9 auf 23 Ohm zu verzeichnen. Bei einer Parallelcharge waren Verbesserungen des Verlustfaktors von 1,8% auf 1,2% und des Scheinwiderstandes von 2,6 Ohm auf 2,1 Ohm zu verzeichnen.

Ausführungsbeispiel 7

Auf gleichartigen Kondensatorkörpern wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen 5 und 6 wurde eine Eisenoxid-Zusatzschicht durch Tauchen in eine n-Eisennitratlösung und anschließende Pyrolyse erzeugt Nach der Endformierung war der Verlustfaktor von 2,4 auf 1,5% und der Scheinwiderstand von 2,9 Ohm auf 2,3 Ohm verbessert (verglichen mit bekannten Kondensatoren).

Ausführungsbeispiel 8

Kondensatorkörper der gleichen Nenndaten wie im Ausführungsbeispiel 5 wurden nach der Graphitierung mit einer Kupferoxid-Zusatzschicht versehen, die durch Tauchen der graphitierten Körper in ein 0,3 n-Kupferazetatbad und anschließende Pyrolyse hergestellt wurde. Nach der Endformierung waren der Verlustfaktor gegenüber den bekannten Kondensatoren von 2,4 auf 2,1% und der Scheinwiderstand von 2,9 Ohm auf 2,7 Ohm verbessert.

Ausführungsbeispiel 9

Kondensatorkörper der gleichen Nenndaten wie im Ausführungsbeispiel 5 wurden nach der Graphitierung mit einer Manganoxid-Zusatzschicht versehen, die durch Tauchen der Körper in ein 1 n-Mangannitratbad und anschließende Pyrolyse hergestellt wurde. Nach der Endformierung waren sowohl der Verlustfaktor verglichen mit den bekannten Kondensatoren von 1,8% auf 1,1% als auch der Scheinwiderstand von 2,6 Ohm auf 2,1 Ohm verbessert.

Ausführungsbeispiel 10

Auf Kondensatorkörper der gleichen Nenndaten wie im Ausführungsbeispiel 5 wurde nach der Graphitierung eine Zusatzschicht aus einem Mangan-Lithium-Mischoxid aufgebracht. Die Zusatzschicht wurde durch Tauchen der Körper in ein 0,5 n-Mangan-(0,2 n-Lithium-Nitratbad und anschließende Pyrolyse hergestellt. Nach der Endformierung war eine Verbesserung des Verlustfaktors von 1,8% auf 1,2% und des Schein Widerstandes von 2,6 Ohm auf 2,1 Ohm im Vergleich zu den bekannten Kondensatoren zu verzeichnen.

Ausführungsbeispiel 11

Kondensatoren der gleichen Nenndaten wie im Ausführungsbeispiel 5 wurden nach der Graphitierung mit einer Zusatzschicht aus einem Mangan-Zink-Oxid versehen, die durch Tauchen der Körper in ein 0,5 n-Mangan-/0,2 n-Zinknitrat-Bad und anschließende Pyrolyse hergestellt wurde. Nach der Endformierung waren Verbesserungen des Verlustfaktors von 1,8% auf 1,2% und des Scheinwiderstandes von 2,6 Ohm auf 2,1 Ohm im Vergleich zu den bekannten Kondensatoren ihne Zusatzschicht zu verzeichnen.

Ausführungsbeispiel 12

Kondensatoren der gleichen Nenndaten wie im Ausführungsbeispiel 5 wurden mit einer Zusatzschicht aus einem Zink-Lithium-Oxid versehen. Die Zusatzschicht wurde durch Tauchen der graphitierten Körper in ein 0,2 n-Zink-/0,2 n-Lithium-Nitratbad und anschließende Pyrolyse hergestellt. Nach der Endformierung waren der Verlustfaktor von 1,8% auf 1,0% und der Scheinwiderstand von 2,6 Ohm auf 2,0 Ohm verbessert (verglichen mit bekannten Kondensatoren).

Ausführungsbeispiel 13

Tantal-Trocken-Elektrolytkondensatoren der Nenndaten 23 μΡ/10 V wurden nach der Graphitierung mit einer Bleioxid-Zusatzschicht versehen, die durch Tauchen der Kondensatorkörper in ein 0,2 n-Bleinitratbad und anschließende Pyrolyse hergestellt wurde. Die zum Vergleich hergestellten Kondensatoren ohne Bleioxid-Zusatzschicht wiesen wesentlich schlechtere elektrische Werte auf: Verlustfaktor 2,6% gegenüber 1,8%, Scheinwiderstand bei 1OkHz

1,2 Ohm gegenüber 1,0 Ohm,
Scheinwiderstand bei 100 kHz

0,52 Ohm gegenüber 0,31 Ohm,,

Reststrom (gemessen nach zwei Minuten bei 15 V und 25°C) 1,0 μ Α gegenüber 0,4 μΑ.

Ausführungsbeispiel 14

Kondensatoren der gleichen Nenndaten wie im Ausführungsbeispiel 13 wurden in gleicher Weise mit einer Bleioxid-Zusatzschicht versehen, jedoch wurde die Mangandioxidoberfläche vor Aufbringen der Graphitschicht in einem Essigsäure-Wasserstoffperoxid-Bad gemäß DT-OS 22 57 063 behandelt. Gegenüber herkömmlichen Kondensatoren (ohne Zusatzschicht und unbehandelte Mangandioxidoberiläche) ergaben sich folgende Verbesserungen der elektrischen Werte: Verlustfaktor von 2,6% auf 2,2%,
Scheinwiderstand bei 10 kHz

von 1,2 Ohm auf 1,0 0hm,
Scheinwiderstand bei 100 kHz

von 0,52 Ohm auf 0,28 Ohm,
Reststrom (gemessen nach zwei Minuten an 15 V) von

35

Ausführungsbeispiel 15

Tantal-Trocken-Elektrolytkondensatoren der Nenndaten 10μΡ/35 V wurden nach der Graphitierung mit einer Wismutoxid-Zusatzschicht versehen, die durch Tauchen der Kondensatorkörper in ein n-Wismutnitratbad (mit HNO₃ auf einen pH-Wert von ungefähr 1 eingestellt, damit kein Hydroxid ausfällt) und anschließende Pyrolyse (250⁰C, 4 Minuten) hergestellt wurde. Gegenüber herkömmlichen Kondensatoren ohne Zusatzschicht waren Verbesserungen des Verlustfaktors von 2% auf 1,2% und des Scheinwiderstandswertes Z (10 kHz) von 1,9 Ohm auf 1,7 Ohm zu verzeichnen.

Der Einfluß der Herstellungsfolge der halbleitenden Zusatzschicht, nämlich

1. Herstellung der Zusatzschicht nach der Graphitierung und vor der Anbringung der Leitsilberschicht und

2. zuerst Graphitierung und Anbringen einer Leitsilberschicht und darauf folgende Herstellung der halbleitenden Zusatzschicht,

auf die elektrischen Werte wird in den folgenden Ausführungsbeispielen 16 bis 19 angegeben.

Ausführungsbeispiele 16 und 17

Eine halbleitende Zinkoxid-Zusatzschicht wurde durch Tauchen von Tantal-Trocken-Elektrolytkondensatoren der Nenndaten 35 μΡ/IO V in eine 1 n-Zinknitratlösung und anschließende Pyrolyse während vier Minuten bei 250° C hergestellt. Bei Herstellung vor Aufbringung der Silberleitlackschicht ergaben sich Werte von 1,5% für den Verlustfaktor und 0,55 Ohm für den Scheinwiderstand bei 1OkHz und bei Herstellung der Zinkoxid-Zusatzschicht nach Aufbringung der Silberleitlackschicht solche von 2,1% bzw. 0,64 Ohm. Gegenüber normal hergestellten Kondensatoren, die einen Verlustfaktor von 3,0% bzw. einen Scheinwiderstand von 0,78 Ohm aufwiesen, ist auf jeden Fall eine Verbesserung der elektrischen Werte zu verzeichnen.

Ausführungsbeispiele 18 und 19

Tantal-Trocken-Elektrolytkondensatoren der Nenndaten 35μΡ/10ν wurden durch Tauchen in eine 2 n-Bleinitratlösung und anschließende Pyrolyse während vier Minuten bei 25O⁰C mit einer Bleioxid-Zusatzschicht versehen. Bei Herstellung der Bleioxid-Zusatzschicht vor der Aufbringung der Silberleitlackschicht erhielt man einen Verlustfaktor von 1,8% und einen Scheinwiderstand von 0,57 Ohm und bei Herstellung der Bleioxidschicht nach Aufbringung der Silberleitlackschicht Werte von 2,0% bzw. 0,65 Ohm. Verglichen mit den Werten von normal hergestellten Tantal-Trocken-Elektrolytkatalysatoren (s. Ausführungsbeispiel 15 und 16), ist auch bei einer Bleioxid-Zusatzschicht eine Verbesserung dieser elektrischen Werte festzustellen, ohne Rücksicht darauf, ob ihre Herstellung vor oder nach dem Aufbringen der Silberleitlackschicht erfolgt ist.

Die Dicke der Zusatzschicht 7 ist beim einmaligen Tauchen im wesentlichen von der Konzentration des Bades abhängig. Günstige Badkonzentrationen liegen ungefähr zwischen 0,2 η und 1,5 n. Dies gilt für den Fall, daß die Zusatzschicht vor Aufbringen der Silberleitlackschicht hergestellt wird, da in diesem Fall eine zu große Dicke der Zusatzschicht Schwierigkeiten bei der Kontaktierung an der Grenzfläche Graphit-Silber erwarten läßt. Wird die Zusatzschicht 7 erst nach Aufbringen der Silberleitlackschicht erzeugt, so kann allerdings auch mit höheren Badkonzentrationen als 1,5 η gearbeitet werden. Die Zusatzschicht 7 kann auch aus anderen halbleitenden Metalloxiden als den genannten bestehen, wenn diese die Voraussetzung erfüllen, daß ihr spezifischer Widerstand höher als derjenige der kathodischen Mangandioxidschicht ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 709 536/390

Claims

Patentansprüche:

1. Trocken-Elektrolytkondensator, der aus einer mit einer dielektrisch wirksamen Oxidschicht versehenen gesinterten Anode aus Tantal besteht, der eine Kathode aus Mangandioxid besitzt und der als Stromzuführung eine mit einer lötfähigen Silberschicht versehene Graphitschicht besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Zusatzschicht (7) aus einem halbleitenden Metalloxid besitzt, die sich zwischen den Graphitteilchen (8) und aut den nicht von den Graphitteilchen bedeckten Stellen der Kathode befindet.

2. Trocken-Elektrolytkondensator nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschieht (7) aus Mangandioxid besteht.

3. Trocken-Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschieht (7) aus Bleioxid besteht.

4. Trocken-Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschieht (7) aus Zinkoxid besteht.

5. Trocken-Elektrolytkondensator nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschieht (7) aus Eisenoxid besteht.

6. Trocken-Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschicht (7) aus Kupferoxid besteht.

7. Trocken-Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschieht (7) aus Wismutoxid besteht.

8. Trocken-Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschieht (7) aus einem halbieitenden Mischoxid aus Mangan- und Lithiumoxid besteht.

9. Trocken-Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschieht (7) aus einem halbleitenden Misehoxid aus Mangan- und Zinkoxid besteht.

10. Trocken-Elektrolytkondensatoir nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschieht (7) aus einem halbieitenden Misehoxid aus Zink- und Lithiumoxid besteht.

11. Verfahren zur Herstellung eines Trocken-Elektrolytkondensators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Graphitschicht versehene Kondensatorkörper einmal oder mehrfach in ein Bad getaucht wird, das das Metall, aus welchem die Zusatzschieht (7) hergestellt werden soll, in einer pyrolytisch zersetzbaren Verbindung enthält und daß nach dem Eintauchen die Zusatzschieht (7) durch pyrolytische Zersetzung hergestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschieht: (7) erst nach Herstellen der Silberleitlackschicht erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (5) vor dem Aufbringen der Graphitschicht in an sich bekannter Weise in einem Bad behandelt wird, das Essigsäure und Wasserstoffperoxid enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse während einer Dauer von vier Minuten bei 250"C durchgeführt f>s wird.

Die Erfindung betrifft einen Trocken-Elektrolytkondensator, der aus einer mit einer dielektrisch wirksamen Oxidschicht versehenen gesinterten Anode aus Tantal besteht, der eine Kathode aus Mangandioxyd besitzt und der als Stromzuführung eine mit einer lötfähigen Silberschicht versehene Graphitschicht besitzt, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Trocken-Elektrolytkondensatoren bestehen aus einer gesinterten Ventilmetallanode (im allgemeinen Tantal), auf die durch einen Formierprozeß die als Dielektrikum wirkende Oxidschicht aufgebracht wird. Als Kathode dient im allgemeinen eine Mangandioxidschicht, die durch Tauchen des formierten Sinterkörpers in eine Mangannitratlösung und anschließende Pyrolyse des Mangannitrates erhalten wird. Zur Verbesserung der kathodischen Schicht kann das Tauchen in die Mangannitratlösung und die daran anschließende Pyrolyse mehrfach erfolgen. Als kathodische Stromzuführung wird auf die Mangandioxidschicht eine Graphitschicht aufgebracht; dies geschieht durch Eintauchen in eine kolloidale Graphitlösung und anschließendes Trocknen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Mangandioxidschicht vor der Graphitierung in einem Wasserstoffperoxid-Bad zu behandeln (DT-OS 22 57 063). Abschließend wird auf die Graphitschicht ein lötfähiger Metallbelag (im allgemeinen Silber) aufgebracht.

Trotz sorgfältigster Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte läßt es sich nicht immer vermeiden, daß die fertiggestellten Kondensatoren unzulässig hohe Restströme bzw. zu hohe Scheinwiderstandswerte oder zu hohe Verlustfaktoren aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Trocken-Elektrolytkondensator anzugeben, der sich durch niedrige Restströme, niedrige Scheinwiderstandswerte sowie niedrige Verlustfaktoren auszeichnet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, die Herstellung eines derartigen Trocken-Elektrolytkondensators anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs angegebenen Trocken-Elektrolytkondensator erfindungsgemäS dadurch gelöst, daß er eine Zusatzschieht aus einem halbleitenden Metalloxid besitzt, die sich zwischen den Graphitteilchen und auf den nicht von den Graphitteilchen bedeckten Stellen der Kathode befindet.

Die Zusatzschieht besteht vorzugsweise aus Mangan-, Blei-, Zink-, Eisen-, Kupfer-, Wismut-, Mangan-Lithium-, Mangan-Zink- bzw. Zink-Lithium-Oxid.

Das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trocken-Elektrolytkondensators ist dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Graphitschicht versehene Kondensatorkörper einmal oder mehrfach in ein Rad getaucht wird, das das Metall, aus welchem die Zusatzschieht hergestellt werden soll, in einer pyrolytisch zersetzbaren Verbindung enthält und daß nach dem Eintauchen die Zusatzschieht durch pyrolytische Zersetzung hergestellt wird.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Trocken-Elektrolytkondensators sowie des Verfahrens zu seiner Herstellung werden an Hand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung aufgezeigt.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine beschichtete Tantal-Sinteranode,

Fig. 2 und 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1,

F i g. 4 die Kontaktierung der halbleitenden Mangandioxidschicht,

F i g. 5 die Summenhäufigkeit des Reststroms,

F i g. 6 die Summenhäufigkeit des Verlustfaktors und

Fig.7 die Summenhiufigkeit des Scheinwiderstan-