DE2547734A1 - Verfahren und vorrichtung zum nachformieren von trocken-elektrolytkondensatoren - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum nachformieren von trocken-elektrolytkondensatorenInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT * Unser Zeichen Berlin und München VPA "fö p J f 7 g PDfJ
Verfahren und Vorrichtung zum Nachformieren von Trocken-Elektrolytkondensatoren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachformieren von Trocken-Elektrolytkondensatoren, die aus einer Sinteranode bestehen,
die mit einer dielektrisch wirksamen Oxidschicht bedeckt ist, die als Gegenelektrode einen halbleitenden Elektrolyt und eine darauf
befindliche Kontaktierung besitzen, sowie eine Formiervorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Sinteranode von Trocken-Elektrolytkondensatoren besteht aus
einem Ventilmetall, v/obei hauptsächlich Tantal verwendet wird. Es gibt jedoch auch andere Ventilmetalle, die in Trocken-Elektrolytkondensatoren
als Sinteranode eingesetzt v/erden wie z.B. Zirkon oder Niob. Als halbleitenden Elektrolyt verwendet man im allgemeinen
eine Mangandioxidschicht, die durch Tauchen der Sinterkörper in ein Mangannitratbad sowie durch anschließende Pyrolyse dieser
Schicht aufgebracht wird. Dieser Vorgang v/ird im allgemeinen einige Male wiederholt. Als Elektrolyt kann man auch andere halbleitende Metalloxide wie z.B. Bleidioxid verwenden. Als Dielektrikum
dient in Trocken-Elektrolytkondensatoren eine dünne Oxidschicht des Ventilmetalls, die in einem Formiervorgang auf dem Ventilmetall
erzeugt wird. Zum Formieren verwendet man Forini er elektrolyt e, wobei eine Spannung an die Sinterkörper gelegt wird, so daß eine
anodische Oxidation des Ventilmetalls erfolgt.
Bei der Aufbringung des halbleitenden Elektrolyts sowie der kathodischen
Kontaktschicht-(im allgemeinen einer Graphitschicht mit
darauf befindlicher Leitlacksilberschicht) kann die als Dielektrikum wirksame Oxidschicht an einzelnen Stellen wieder zerstört werden.
Zur Erreichung stabiler elektrischer Vierte der Trocken-Elektrolytkondensatoren
werden diese deshalb in der Endphase ihrer
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Sac 12 Pj 21.'10.1975
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Pier st ellung nachformiert;, wozu sie über einen längeren Zeitraum
(ca. 1 Tag) bei erhöhter Temperatur (85 bis 125 0C) über einen
individuellen Vorwiderstand an Spannung gelegt werden. Diese Nachformiermethode
ist jedoch sehr aufwendig, da für jeden einzelnen Kondensator ein Vorwiderstand erforderlich ist. Weiterhin unterliegen
die Kontakt elemente durch die für die Formierung und Alterung erforderlichen Temperaturen von 85 bis 125 °C einer hohen
Beanspruchung und müssen, um einwandfreie Kontaktierung zu gewährleisten, in kurzen Zeitabständen mit hohem Kostenaufwand gewartet
bzw. ausgewechselt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Nachformierverfahren für Trokken-Elektrolytkondensatoren
anzugeben, bei welchem die vorstehend aufgezeigten Schwierigkeiten umgangen werden, insbesondere soll
eine einfachere zuverlässigere und billigere Kontaktierungsmethode
angegeben werden, wodurch eine rationellere Herstellung von Trocken-Elektrolytkondensatoren gewährleistet ist. Ferner ist es
Aufgabe der Erfindung, eine Nachformiervorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Nachformieren von
Trockenelektrolytkondensator en der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Kondensatorkörper mit der Anodenzuleitung equidistant an Halteblechen ankontaktiert werden,
daß mehrere solcher derart bestückter Haltebleche in einen Formierrahmen eingehängt werden, daß der Formierrahmen auf eine Metallplatte
mit einer darauf befindlichen Schicht eines leitfähigen elastischen Kunststoffs gesetzt wird und daran anschließend
die Nachformierung der Kondensatoren durchgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Nachformiervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus einer als Kathode geschalteten Metallplatte und einer darauf befindlichen Schicht eines leitfähigen elastischen
Kunststoffs besteht.
Vorzugsweise besteht die Metallplatte aus einem versilberten Kupferblech und die Kunststoffschicht ist 5 bis 10 mm dick.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß die Nachformierung und Alterung von Trocken-Elektrolytkondensatoren
in dem für die Vorformierung (Erzeugung der als Dielektrikum dienenden Oxidschicht auf dem Ventilmetall) verwendeten Formierrahmen
durchgeführt werden kann. Weiterhin läßt sich durch geeignete Wahl der spezifischen Leitfähigkeit des Kunststoffes jeder
gewünschte Vorwiderstand einstellen. Da es Kunststoffe gibt, die bis zu hohen Temperaturen hin beständig sind, brauchen diese im
Gegensatz zu metallischen Kontaktelementen nur selten ausgewechselt zu werden, wobei das Auswechseln des Kunststoffes in einfacher
Weise durchgeführt werden kann, da er nur auf der Metallplatte aufliegt.
Weiterhin ergibt sich durch die Integration der Vorwiderstände in das Kontaktmaterial eine bessere Raumnutzung der Nachformierschränke.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich ca. dreimal so viele Kondensatoren in einem Schrank unterbringen.
Durch die erfindungsgemäße Wahl eines elastischen Kontaktmatex-ials
ergibt sich eine sehr schonende Kontaktierung der Trocken-Elektrolytkondensatoren,
so daß mechanische Beanspruchungen des Kondensators praktisch nicht auftreten.
Weiterhin ist anzumerken, daß durch das Verbleiben der Kondensatoren
auf dem Vorformierrahmen eine Falschpolung bei der Nachformierung absolut ausgeschlossen ist, wobei die Kontaktierung bei
der Nachformierung vollständig gewährleistet ist und nicht, wie bei der Vorschaltung einzelner Widerstände, bei einzelnen Kondensatoren
unterbrochen sein kann. Verwechslungen und Durchmischungen einzelner Fertigungslose während des Herstellungsvorgangs können
nicht mehr auftreten, da die Kondensatoren vom Beginn bis zum Ende ihrer Herstellung im gleichen Fertigungsrahmen verbleiben.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Nachformiervorrichtung lassen sich Personalaufwand und Investitionen
für die Nachformierung erheblich verringern. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut für eine Flußfertigung.
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An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.
In der dazugehörenden Zeichnung zeigt:
Fig.,1 eine Teilansicht der erfindungsgeinäßen Vorrichtung und
Fig.2 einen Schnitt von Fig.1.
Fig.1 zeigt eine Teilansicht der erfindungsgemäßen Nachforraiervorrichtung,
die aus einer versilberten Kupferplatte 1 und einer darauf befindlichen Schicht eines leitfähigen elastischen Kunststoffes
2 besteht. Das Material der Schicht 2 muß dabei so gewählt sein, daß es die bei der Nachformierung und Alterung erforderlichen
Temperaturen verträgt, d.h. es muß bis mindestens 125 0C beständig
sein. Weiterhin muß dieses Material auch elastisch sein, damit die nachzuformierenden Kondensatoren mechanisch nicht beansprucht
werden. Beispielsweise seien Silikon- bzw. Polyestermaterialien genannt, denen zur Erzeugung der Leitfähigkeit bestimmte
Stoffe wie z.B. Graphit zugemengt sind. Die Trocken-Elektrolytkondensatoren 3 sind mit ihren Anodenzuleitungen 4 an Halteblechen
5 äquidistant (bezogen auf ihre Stirnseite) angeschweißt. Die Kondensatoren 3 sind bis auf ihre Umhüllung fertige Trocken-Elektrolytkondensatoren
mit einer Tantalsinteranode und einem Elektrolyt aus Mangandioxid. Als kathodische Zuleitung dient eine auf der
Mangandioxidschicht befindliche Graphitschicht mit einem Überzug einer Silberleitlackschicht. Die Haltebleche 5 werden in die in
der Figur nicht dargestellten metallischen Formierrahmen eingehängt.
Vorzugsweise ist die Nachformiervorrichtung so ausgelegt,
daß ca, 40 Haltebleche 5 mit jeweils 60 Kondensatoren gleichzeitig
nachformiert werden können. Der erforderliche Kontaktdruck ergibt sich beim erfindungsgemäßen Verfahren aus. dem durch das Eigengewicht
vom Kondensatorkörper 3» Halteblechen 5 und Formierrahmen hervorgerufenen Auflagedruck. Dadurch stellt sich über die Schicht
des leitfähigen elastischen Kunststoffes 2, je nach Wahl des spezifischen Widerstandes und der Dicke der leitfähigen Kunststoffschicht
2, der erforderliche Vorwiderstand für jeden einzelnen Kondensator automatisch ein. Die Kunststoffschicht 2 besitzt vorzugsweise
eine Dicke von 5 bis 10 mm.
Zum Nachformieren wird die Nachformiervorrichtung mit den darauf
befindlichen Kondensatoren in den Nachf ormi erof en eingeschoben,
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wo sie bei erhöhter Temperatur über einen längeren Zeitraum verbleibt.
Dabei v/erden die Haltebleche 5 als Anode und die Metallplatte 1 als Kathode geschaltet. Spannung und Temperatur richten
sich dabei nach den Nenndaten der Kondensatoren 3.
Fig.2 zeigt einen Schnitt durch ein Halteblech 5, an v/elchem der
Kondensatorkörper 3 mittels seiner Anodenzuleitung 4 ankontaktiert ist. Der Kondensator befindet sich auf der leitfähigen elastischen
Kunststoffschicht 2, die auf der als Kathodenanschluß dienenden
Metallplatte 1 aufliegt.
Metallplatte 1 aufliegt.
4 Patentansprüche.
2 Figuren.
2 Figuren.
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Claims (4)
- Patentansprüche. 1.!Verfahren zum Nachformieren von Trocken-Elektrolytkondensatoren, die aus einer Sinteranode bestehen, die mit einer dielektrisch wirksamen Oxidschicht bedeckt ist, die als Gegenelektrode einen halbleitenden Elektrolyt und eine darauf befindliche Kontaktierung besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorkörper (3) mit der Anodenzuleitung (4) äquidistant an Haltebleche (5) ankontaktiert werden, daß mehrere solcher derart bestückter Haltebleche (5) in einen Formi err ahmen ei?igehängt \\rerden, daß der Formierrahmen auf eine Metallplatte (1) mit einer darauf befindlichen Schicht eines leitfähigen elastischen Kunststoffes (2) gesetzt wird und daran anschließend die Nachformierung der Kondensatoren durchgeführt wird.
- 2. Nachformiervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer als Kathode geschalteten Metallplatte (1) und einer darauf befindlichen Schicht eines leitfähigen elastischen Kunststoffes (2) besteht.
- 3. Nachformiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (1) aus einem versilberten Kupferblech besteht.
- 4. Nachforniervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Kunststoffschicht (2) 5 bis 10 mm dick ist.VPA 9/140/4042709817/057 9ORIGINAL INSPECTED
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