DE2813229A1 - Electrolytic capacitor with aluminium electrodes - and electrolyte contg. di:ethylene glycol ether, alkanolamine and acid - Google Patents

Electrolytic capacitor with aluminium electrodes - and electrolyte contg. di:ethylene glycol ether, alkanolamine and acid

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DE2813229A1 DE19782813229 DE2813229A DE2813229A1 DE 2813229 A1 DE2813229 A1 DE 2813229A1 DE 19782813229 DE19782813229 DE 19782813229 DE 2813229 A DE2813229 A DE 2813229A DE 2813229 A1 DE2813229 A1 DE 2813229A1
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Abstract

Electrolytic capacitor comprises >=1 of which is roughened and provided with a layer of dielectric material, sepd. by a spacer impregnated with electrolyte. The electrode solvent is (or includes) >=1 diethyleneglycol ether (I) and the ionogenic material is >=1 mono- or poly-valent or substd. alkanolamine plus >=1 acid and/or an alkanolamine salt of this acid. Pref. (I) is the monomethyl ether opt. mixed with ethylene glycol and/or diethylene glycol monoethyl ether. The electrolyte may contain =18 wt% water. Electrolyte has low toxidity, high flash point, good electrical properties and long lifetime over a wide temp. range, at least between -40 and 85 degrees C. The alkanolamine increases solubility of most ion sources in (I).

Description

ElektrolytkondensatorElectrolytic capacitor

Die Erfindung bezieht sich auf Elektrolytkondensatoren mit mindestens zwei Elektroden-aùs Aluminium, von denen mindestens eine aufgerauht und mit einer dielektrisch wirksamen Schicht versehen ist, und die durch Abstandhalter getrennt sind, die mit einem Elektrolyten getränkt sind.The invention relates to electrolytic capacitors with at least two electrodes made of aluminum, at least one of which is roughened and with one dielectrically effective layer is provided, and separated by spacers that are soaked in an electrolyte.

Die Eigenschaften eines derartigen Kondensators werden maßgebend durch die Eigenschaften des Elektrolyten beeinflußt.The properties of such a capacitor are decisive affects the properties of the electrolyte.

Elektrolyte, die im wesentlichen Athylenglykol als Losunrsmittel enthalten, fiihren zu Kondensatoren mit guten elektrischen Eigenschaften und gutem Lebensdauerverhalten im Temperaturbereich zwischen -25° und 850C. Bei- tiefen Temperaturen nimmt der Elektrolytwiderstand stark zu.Electrolytes, which essentially contain ethylene glycol as a solvent, lead to capacitors with good electrical properties and good service life in the temperature range between -25 ° and 850C. At low temperatures, the Electrolyte resistance increases sharply.

Als Folge davon wird bei Verwendung hochaufgerauhter Anodenfolien der Serienwiderstand und der Scheinwiderstand der Kondensatoren bei so groß, daß sie nicht mehr den Marktanforderungen genügen.As a result, when using highly roughened anode foils the series resistance and the impedance of the capacitors are so large that they no longer meet market requirements.

Elektrolyte, -die.- im- wesentlichen Lösungsmittel mit niedrigem Schmelz-Punkt wie Dimethylformamid oder Dimethylacetamid enthalten, führen zu --Kondensatoren mit guten Tieftemperatureigenschaften. teigen der Toxidität dieser Lösungsmittel sind aber bei der Verarbeitung Absaugvorrichtungen und ein Berührungsschutz erforderlich. Der Flammpunkt dieser Elektrolyte lie-gt unter 700C und damit im normalen Arbeitsbereich der Elektrolytkondensatoren. Der niedrige Flammpunkt bildet eine potentielle Gefahrenquelle, die bisher zu wenig beachtet wurde. Außerdem sind die Lebensdauereigenschaften von Kondensatoren mit kleinen Abmessungen schlecht: Wegen des hohen Dampfdrucks dieser Elektrolyte trocknen die Kondensatoren schnell aus, insbesondere bei Temperaturen größer oder gleich 850C.Electrolytes, -die.- essentially solvents with a low melting point such as dimethylformamide or dimethylacetamide, lead to capacitors with good low temperature properties. affect the toxicity of these solvents However, suction devices and protection against accidental contact are required during processing. The flash point of these electrolytes is below 700C and therefore within the normal working range the electrolytic capacitors. The low flash point is a potential source of danger, which has received too little attention so far. In addition, the life cycle properties of Capacitors with small dimensions bad: Because of the high vapor pressure of these Electrolytes dry out the capacitors quickly, especially at high temperatures greater than or equal to 850C.

Das Lösungsmittel für Elektrolyte für Elektrolytkondensatoren muß neben möglichst geringer Toxidität einen hohen Flammpunkt, einen niedrigen Schmelzpunkt, einen hohen Siedepunkt und einen niedrigen Dampfdruck bei hohen Temperaturen haben, wenn die daraus hergestellten Elektrolytkondensatoren in einem weiten Temperaturbereich einsetzbar sein sollen und gute Lebensdauereigenschaften bei hohen Temperaturen haben sollen.The solvent for electrolytes for electrolytic capacitors must in addition to the lowest possible toxicity, a high flash point and a low melting point, have a high boiling point and low vapor pressure at high temperatures, when the electrolytic capacitors made from it in a wide temperature range should be usable and have good service life properties at high temperatures should have.

Diese Eigenschaften haben in hohem Maße Propylenkarbonat und die Diäthylenglykoläther. Die Diäthylenglykoläther zeigen aber nur eine geringe Löslichkeit für viele ionogene Substanzen, die bei Elektrolyten fiir Elektrolytkondensatoren üblich sind. Aus diesem Grunde wurden die Diäthylenglykoläther bisher vernachlässigt. Propylenkarbonat wurde schon häufig vorgeschlamen, es neigt aber zur Zersetzung während einer längeren Lehensdauerprüfung, insbesondere bei Anwesenheit stärkerer Säuren, die aber zur Erreichung einer guten Leitfähigkeit erforderlich sind.Propylene carbonate and diethylene glycol ethers have these properties to a large extent. The diethylene glycol ethers show only one low solubility for many ionogenic substances that are used in electrolytes for electrolytic capacitors are common. For this reason, diethylene glycol ethers have hitherto been neglected. Propylene carbonate has often been pre-slurried, but it tends to decompose during a longer tenure test, especially if stronger ones are present Acids, which are necessary to achieve good conductivity.

Es wurden verschiedene Lösungsmittel für Elektrolyte vorgeschlagen, deren Eigenschaften zwischen denen der angeführten Lösungsmittel liegen, als Beispiel seien γ-Butyrolacton, n-Methylpyrrolidon und die Äthylenglykoläther erwähnt.Various solvents for electrolytes have been proposed, whose properties are between those of the solvents listed, as an example γ-butyrolactone, n-methylpyrrolidone and ethylene glycol ethers may be mentioned.

Um die Eigenschaften bei hohen Temperaturen zu verbessern, wurde weitgehende Wasserfreiheit der Elektrolyte vorgeschlagen. Dabei wurden Lösungsisit telkombinationen gewählt, die gute Lösungseigenschaften und Dissoziationseigenschaften haben; trotzdem blieben aber die erreichten spezifiscilen Jiderstände hoch.In order to improve the properties at high temperatures, extensive Proposed to be water-free in the electrolytes. In doing so, solution combinations were used chosen that have good dissolving properties and dissociation properties; despite this but the specific resistance levels achieved remained high.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Elektrolyten für Elektrolytkondensatoren zu schaffen, der eine geringe Toxidität und einen hohen Flammpunkt hat und mit dem man unter Verwendung aufgerauhter, mit einer dielektrisch wirksamen Schicht versehener Aluminiumanodenfolien Elektrolytkondensatoren herstellen kann, die gute elektrische Eigenschaften und gutes Lebensdauerverhalten in einem weiten Temperaturbereich, mindestens aber zwischen -4Ü0 und 850C haben.The object of the present invention is to provide an electrolyte for To create electrolytic capacitors that have a low toxicity and a high Has flash point and with which one is using roughened, with a dielectric produce electrolytic capacitors with an effective layer of aluminum anode foils can that have good electrical properties and good service life in one have a wide temperature range, but at least between -4Ü0 and 850C.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Elektrolyt als Riungsmittel oder Lö sungsmit telbestandt e il einen oder mehrere Diäthylenglykoläther und als ionogene Substanz mindestens ein ein- oder mehrwertiger oder substituiertes Alkanolamin und mindestens eine Säure und/oder ein Alkanolaminsalz dieser Säure enthält.According to the invention the object is achieved in that the electrolyte One or more diethylene glycol ethers are used as a solvent or solvent and at least one mono- or polyvalent or substituted as ionogenic substance Alkanolamine and at least one acid and / or an alkanolamine salt of this acid contains.

Diäthylenglykoläther haben einen niedrigen Schmelzpunkt, einen hohen Siedepunkt, einen sehr niedrigen Dampfdruck und wie das häufig verwendete Äthylenglykol harmlose toxische Eigenschaften und einen hohen Flammpunkt.Diethylene glycol ethers have a low melting point, a high one Boiling point, a very low vapor pressure and like the frequently used ethylene glycol harmless toxic properties and a high flash point.

Z.B. hat Diäthylenglykolmonomethyläther einen Schmelzpunkt unter -500C, einen Siedepunkt von 1940G,einen Flammpunkt von etwa 900C und bei 75°C einen Dampfdruck von 0,18 Torr.E.g. diethylene glycol monomethyl ether has a melting point below -500C, a boiling point of 1940G, a flash point of about 900C and a vapor pressure at 75 ° C of 0.18 torr.

Aufgrund der guten Eigenschaften der Diäthylenglykoläther haben wir umfangreiche Versuche durchgeführt mit verschiedenen ionogenen Substanzen, die bei Elektrolyten für Elektrolytkondensatoren bekannt sind.Because of the good properties of diethylene glycol ethers, we have extensive experiments carried out with various ionogenic substances that are used in Electrolytes for electrolytic capacitors are known.

zeigte sich, daß die Löslichkeit der meisten ionogenen Substanzen in Diäthylenglykoläthern nur gering ist, z.. bereitet bereits die Lösung von -> 5 % Borsäure Schwierigkeiten. Bei Ver-rendun der ziemlich gut löslichen Citronensäure kommt es bei Pufferung mit Ammoniak oder Alkylaminen zu massiven Niederschlägen. Niederschläge erhält man auch bei Ammoniak- oder Alkylaminzugabe, wenn der elektrolyt geringe gen Phosphorsäure oder phosphorige Säure enthält, die zur Reduzierung der Agressivität der im Elektrolyt enthaltenen Wassermenge erforderlich ist.showed that the solubility of most ionogenic substances in diethylene glycol ethers is only slight, z .. already prepares the solution of -> 5% boric acid trouble. At Ver-rendun the fairly soluble citric acid massive precipitation occurs when buffering with ammonia or alkylamines. Precipitates are also obtained with the addition of ammonia or alkylamine if the electrolyte contains low levels of phosphoric acid or phosphorous acid that help reduce the Aggressiveness of the amount of water contained in the electrolyte is required.

Bei Verwendung von Alkanolaminen ist es gelungen, Diäthylenglykolätherelektrolyte mit guter Leitfähigkeit und guter Spannungsfestigkeit herzustellen. Überraschenderweise erhöhen Alkanolamine die Löslichkeit der meisten ionogenen Substanzen in Diä.thylenglykoläthern. schon bei 6 t Monoäthanolamin in Diäthylenglykolmonomethyläther lösen sich ohne Schwierigkeiten über 10 '6 Borsäure. Es können 25 $o Phosphorsäure im Elektrolyten enthalten sein, ohne da es zu Niederschlägen kommt. Die Diss@ziation von Alkanolaminen in Diäthylenglykoläthern ist erstaunlich gut, die besten Leitfähigkeitssverte erreicht man mit Monoäthanolamin.When using alkanolamines, diethylene glycol ether electrolytes have been successfully used with good conductivity and good dielectric strength. Surprisingly Alkanolamines increase the solubility of most ionic substances in diethylene glycol ethers. even with 6 t of monoethanolamine in diethylene glycol monomethyl ether dissolve without Difficulty over 10'6 boric acid. There can be 25 $ o phosphoric acid in the electrolyte be included without precipitation. The diss @ ciation of alkanolamines in diethylene glycol ethers is surprisingly good, the best conductivity values are achieved one with monoethanolamine.

Diäthanolamin und Triäthanolamin bringen insbesondere in Kombination mit relativ schwachen Säuren gute Ergebnisse.Diethanolamine and triethanolamine bring particular combination with relatively weak acids good results.

llkanolamine sind bekannt als Netz;mittel. Diese Eigenschaft fiihrt zu ausgezeichnetem Tränkverhalten der damit hergestellten Elektrolyte, sodaß bei der Kondensatorenherstellung auf eine Vakuumtränkung meist verzichtet werden kann.Alkanolamines are known as net; medium. This property leads to excellent impregnation behavior of the electrolytes produced with it, so that In the manufacture of capacitors, vacuum impregnation can usually be dispensed with.

Die Verwendung von Alkanolaminen in Elektrolyten für E-lektrolytkondensatoren ist schon mehrfach vorgeschlagen worden, meist in Kombination mit speziellen Lösungsmittelgemischen und Säuren wie im Falle der DAS 2049098 und der US Patentschrift 3293506. In der US Patentschrift 3609467 wird die Verwendung einer geringen ene Alkanolaminphosphat in wasserarmen Elektrolyten mit Lösungsmitteln wie Äthylenglykol vorgeschlagen. In der UK Patent Specification 1251861 wird die Kombination von Alkanolaminen mit Dicarbon- und Tricarbonsauren in wasserarmen Lösungsmitteln vorgeschlagen, wobei als Beispiel eine Mischung von Dimethylformamid und Äthylenglykol angeführt ist. Die in den angeführten Patentschriften vorgeschlagenen Elektrolyte haben wegen der verwendeten Lösungsmittel die eingangs angeführten Nachteile wie schlechte Tieftemperatureigenschaften und/oder hohen Dampfdruck und/ oder hohe Toxidität und/oder niedrigen Flammpunkt.The use of alkanolamines in electrolytes for electrolytic capacitors has already been proposed several times, mostly in combination with special solvent mixtures and acids as in the case of DAS 2049098 and US Pat. No. 3,293,506 US Patent 3609467 teaches the use of a low level of alkanolamine phosphate Proposed in low-water electrolytes with solvents such as ethylene glycol. The UK Patent Specification 1251861 describes the combination of alkanolamines with Proposed dicarboxylic and tricarboxylic acids in low-water solvents, with a mixture of dimethylformamide and ethylene glycol is given as an example. The electrolytes proposed in the cited patents have because of the used solvents the disadvantages mentioned at the beginning, such as poor low-temperature properties and / or high vapor pressure and / or high toxicity and / or low flash point.

Erfindungsgemäße wasserarme Elektrolyte sind geeignet für einen extrem weiten Temperaturbereich. Gute Ergebnisse erreicht man insbesondere mit Diäthylenglykolmonomethyläther oder mit Mischungen von Diäthylenglykolmonomethyläther mit Diäthylenglykolmonoäthyläther und/oder Äthylenglykol. Dazu Beispiel 1 62,3 Gewichtsprozent Diäthylenglykolmonomethyläther 15,6 Gewichtsprozrnt Diäthylenglykolmonoäthyläther 17, I Gewichtsprozent Pikrinsäure @,@ Gewichtsprozent Monoäthanolamin werden hei ca. 700C gemischt. Der Elektrolyt hat einen spezifischen Widerstand von 706 #cm bei 20°C und erreicht eine Spannung von 130 V, sein Schmelzpunkt liest winter -55°C, sein siedepunkt um 200°C.Low-water electrolytes according to the invention are suitable for an extreme wide temperature range. Good results are achieved in particular with diethylene glycol monomethyl ether or with mixtures of diethylene glycol monomethyl ether with diethylene glycol monoethyl ether and / or ethylene glycol. In addition Example 1 62.3 percent by weight of diethylene glycol monomethyl ether 15.6 percent by weight of diethylene glycol monoethyl ether. 17.1 percent by weight of picric acid @, @ Weight percent monoethanolamine are mixed at about 700C. The electrolyte has a resistivity of 706 #cm at 20 ° C and reaches a voltage of 130 V, its melting point reads -55 ° C in winter, its boiling point around 200 ° C.

Erfindungsgemäße Elektrolyte dieser Art sind für Elektrolytkondensatoren geeignet, die im Temperaturbereich zwischen -55° und 150°C.Electrolytes of this type according to the invention are for electrolytic capacitors suitable for use in the temperature range between -55 ° and 150 ° C.

arbeiten müssen.have to work.

Für Elektrolytkondensatoren, die im Bereich zwischen -4@° und 85°C eingesetzt werden, ist bei Verwendung hochaufgerauhter Anodenfolien ein Elektrolyt erforderlich, dessen spezifischer Widerstand bei 20°C kleiner als 25@ 2cm ist. Diese 'ierte erreicht man erfindungsgemäß durch Zugabe von Wasser und Verwendung geeigneter Sauren. Ameisensäure, ITssigsäure, Pikrinsaure und Salze dieser Säuren haben sich bewährt.For electrolytic capacitors that are in the range between -4 @ ° and 85 ° C are used, is an electrolyte when using highly roughened anode foils required whose specific resistance at 20 ° C is less than 25 @ 2cm. These According to the invention, 'ierte are achieved by adding water and using suitable ones Acids. Formic acid, IT acetic acid, picric acid and salts of these acids have been found proven.

Mit Diäthylenglykolmonomethyläther und Mischungen dieses Äthers mit sthylenglykol erhielten ir die besten wasserhaltigen Elektrolyte in Bezug auf Leitfähigkeit, Spannungsverhalten und Lebensdauereigenschaften. Die bekannten ionogenen Substanzen mit inhibitorischer Wirkung wie Phosphorsäure, phosphorige Säure, Chromoxyd und Chromate zeigten diese Wirkung auch in wasserhaltigen Diäthylenglykolätherelektrolyten. Ebenso bewährten sich Borsäure, Citronensäure und Salicylsäure als stabilisierende und/oder das Spannungs- und Reststromverhalten verbessernde Zusätze. Als besonders vorteilhaft in Bezug auf pannungsfestigkeit, Reststrom und Korrosion trotz guter Leitfähigkeit erwies sich die Kombination von 12 bis 20 Gewichtsprozent Ameisensäure mit geringen Mengen von Phosphorsäure. und Chromoxyd, die noch durch einige Prozent Borsäure und/oder Pikrinsäure ergänzt werden kann.With diethylene glycol monomethyl ether and mixtures of this ether with ethylene glycol obtained the best hydrous electrolytes in terms of conductivity, Stress behavior and service life properties. The known ionogenic substances with inhibitory effects such as phosphoric acid, phosphorous acid, chromium oxide and Chromates also showed this effect in aqueous diethylene glycol ether electrolytes. Boric acid, citric acid and salicylic acid have also proven to be stabilizing and / or additives that improve the voltage and residual current behavior. As special advantageous in terms of voltage resistance, residual current and corrosion despite good The combination of 12 to 20 percent by weight of formic acid proved to be conductive with small amounts of phosphoric acid. and chromium oxide, which is still by a few percent Boric acid and / or picric acid can be added.

Der erfindungsgemäße Elektrolyt ist nicht auf die angeführten Säuren und deren Salze beschränkt, es kommen viele organische und anorganische Säuren infrage. s wurden unter anderem auch Versuche mit Salpetersäure durchgefiihrt, die zu Elektrolyten mit sehr guter Leitfähigkeit, aber nur mäßiger Spannungsfestigkeit führten.The electrolyte according to the invention is not based on the listed acids and their salts are limited, there are many organic and inorganic acids in question. Tests have also been carried out with nitric acid, which leads to electrolytes with very good conductivity, but only moderate dielectric strength.

los zeigte sich, daß geringe Zusätze anderer Lösungsmittel, insbesondere Äthylenglykoläther, keinen negativen Sinflul3 haben, sie können bei geeigneten ionogenen Substanzen die Leitfähigkeit des Elektrolyten verbessern. Geringe Pienlen von Ammoniak, Ammoniumsalzen, Alkylaminen -und Alkylaminsalzen können meist ohne Nachteile zugefügt werden.going on it was found that small additions of other solvents, in particular Ethylene glycol ethers do not have a negative effect, they can be ionogenic with suitable Substances improve the conductivity of the electrolyte. Low levels of ammonia, Ammonium salts, alkylamines and alkylamine salts can usually be added without any disadvantages will.

Aus der Gruppe der wasserhaltigen erfindungsgemäßen Diäthylenglykolätherelektrolyte stammen die folgenden Beispiele: Beispiel 2 31,5 Gewichtsprozent Diäthylenglykolmonomethyläther 21,1 Gewichtsprozent Äthylenglykol 15,0 Gewichtsprozent Wasser 13,9 Gewichtsprozent Ameisensäure 4,4 Gewichtsprozent Pikrinsäure 4,1 Gewichtsprozent Borsäure 0,7 Gewichtsprozent Phosphorsäure (85 %ig) 0,2 Gewichtsprozent Chromoxyd 9,1 Gewichtsprozent Monoäthanolamin werden in der angegebenen Reihenfolge gemischt und ca 1 Stunde bei etwa 90°C gerührt. Der Elektrolyt hat bei 20°C einen spezifischen Widerstand von 234 #cm und erreicht eine Spannung von 160 V.From the group of the water-containing diethylene glycol ether electrolytes according to the invention the following examples come from: Example 2 31.5 percent by weight of diethylene glycol monomethyl ether 21.1 percent by weight ethylene glycol 15.0 percent by weight water 13.9 percent by weight Formic acid 4.4 percent by weight picric acid 4.1 percent by weight boric acid 0.7 percent by weight Phosphoric acid (85%) 0.2 percent by weight chromium oxide 9.1 percent by weight monoethanolamine are mixed in the order given and stirred for about 1 hour at about 90 ° C. The electrolyte has a specific resistance of 234 #cm at 20 ° C a voltage of 160 V.

Beispiel -3 32,2 Gewichtsprozent Äthylenglykol 21,4 Gewichtsprozent Diäthylenglykolmonomethyläther 11,5 Gewichtsprozent Wasser 18,9 Gewichtsprozent Ameisensäure 5,0 Gewichtsprozent Salicylsäure 1,75 Gewichtsprozent Phosphorsäure (85 oig) 0,15 Gewichtsprozent Chromoxyd 9, Gewichtsprozent Monoäthanolamin werden in der-angegebenen Reihenfolge gemischt und ca 30 min bei 900C gerührt. per Elektrolyt hat bei 200C einen s-pezifischen Widerstand von 166 iacm und erreicht eine Spannung von 170 V.Example -3 32.2 percent by weight ethylene glycol 21.4 percent by weight Diethylene glycol monomethyl ether 11.5 percent by weight, water 18.9 percent by weight Formic acid 5.0 percent by weight salicylic acid 1.75 percent by weight phosphoric acid (85 oig) 0.15 percent by weight of chromium oxide 9, percent by weight of monoethanolamine mixed in the order given and stirred for about 30 minutes at 90.degree. by electrolyte has an s-specific resistance of 166 iacm at 200C and reaches a voltage from 170 V.

Beispiel 1 27,1 Gewichtsprozent Diäthylenglykolmonomethyläther 18,0 Gewichtsprozent Äthylenglykol 14,5 Gewichtsprozent Wasser 9,6 Gewichtsprozent Ameisensäure 9,3 Gewichtsprozent Phosphorsäure (8@ @ig) 6,5 Gewichtsprozent Essigsäure 14,8 Gewichtsprozent Monoäthanolamin werden in der angegebenen Reihenfolge gemischt und ca 30 min bei 90°C gerührt. Der Elektrolyt bat bei @@°C einen spezifischen Widerstand von 187 #cm und erreicht eine Spannung von 200 V.Example 1 27.1 percent by weight of diethylene glycol monomethyl ether 18.0 Weight percent ethylene glycol 14.5 weight percent water 9.6 weight percent formic acid 9.3 weight percent phosphoric acid (8 @ @ig) 6.5 weight percent acetic acid 14.8 weight percent Monoethanolamine are mixed in the order given and about 30 min at 90 ° C stirred. The electrolyte had a specific resistance of 187 at @@ ° C #cm and reaches a voltage of 200 V.

Beispiel 3 30,0 Gewichtsprozent Diäthylenglykolmonomethyläther 20,5 Gewichtsprozent Äthylenglykol 13,4 Gewichtsprozent Wasser 18,6 Gewichtsprozent Ameisensäure 3,5 Gewichtsprozent Borsäure 0,7 Gewichtsprozent Phosphorsäure (85 %ig) 0,3 Gewichtsprozent Chromoxyd 11,0 Gewichtsprozent Monoäthanolamin werden in der angegebenen Reihenfolge gemischt und ca 1 Stunde bei 900C gerührt. Der Elektrolyt hat einen spezifischen Widerstand von 162 #cm bei 20°C und erreicht eine Spannung von 160 V.Example 3 30.0 percent by weight of diethylene glycol monomethyl ether 20.5 Weight percent ethylene glycol 13.4 weight percent water 18.6 weight percent formic acid 3.5 percent by weight boric acid 0.7 percent by weight phosphoric acid (85%) 0.3 percent by weight Chromium oxide 11.0 percent by weight of monoethanolamine are used in the order given mixed and stirred at 900C for about 1 hour. The electrolyte has a specific one Resistance of 162 #cm at 20 ° C and reaches a voltage of 160 V.

Elektrolyte, die den Beispielen 2 bis 5 entsprechen, sind für Elektrolytkondensatoren geeignet, die im Temperaturbereich zwischen -40°C und 850C arbeiten. Der Siedebereich dieser Elektrolyte beginnt bei 11000. Die Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes eines derartigen erfindungsgemäßen Elektrolyten ist in Figur 1 im Vergleich zu einem einem reinen Äthylenglykolelektrolyt dargestellt.Electrolytes corresponding to Examples 2 to 5 are for electrolytic capacitors suitable, which work in the temperature range between -40 ° C and 850C. The boiling range this electrolyte starts at 11000. The temperature dependence of the specific Resistance of such an electrolyte according to the invention is in Figure 1 in comparison to a pure ethylene glycol electrolyte shown.

Durch Reduzierung -des Wasseranteils der Elektrolyte kann man den Arbeitsbereich der damit hergestellten Kondensatoren auf -55° bis 105°C ausdehnen.By reducing the water content of the electrolytes you can Extend the working range of the capacitors manufactured with it to -55 ° to 105 ° C.

Erfindungsgemäße wasserarme Elektrolyte haben gegenüber den bekannten Glykolelektrolyten den Vorteil des weiten Temperaturbereichs und der guten Tieftemperatureigenschaften, gegenüber den bekannten Dimethylformamid- und Dimethylacetamidelektrolyten den Vorteil geringerer Toxidität, schlechterer Entflammbarkeit und besserer Hochtemperatureigenschaften, gegeniiber den bekannten Propylenkarbonatelektrolyten den Vorteil, daß sie nicht zur Zersetzung neigen.According to the invention, low-water electrolytes have compared to the known Glycol electrolytes have the advantage of a wide temperature range and good low-temperature properties, the advantage over the known dimethylformamide and dimethylacetamide electrolytes lesser Toxicity, poorer flammability and better High temperature properties compared to the known propylene carbonate electrolytes the advantage that they do not tend to decompose.

Erfindungsgemäße wasserhaltige Elektrolyte haben gegenüber den bekannten Elektrolyten dieselben Vorteile 7ie die wasserarmen Elektrolyte mit Äusnahme der guten Eigenschaften bei extrem hohen und extrem niedrigen Temperaturen, die vom Wassergehalt abhängig sind. Dafür erreicht man mit erfindungsgemäßen wasserhaltigen Elektrolyten spezifische Widerstände unter 200 #cm, die die Herstellung von Elektrolytkondensatoren aus höchstaufgerauhten Aluminiumanodenfolien zulassen, wobei im Gegensatz zu Glykolelektrolyten auch bei Temperaturen unter -2@°C gute elektrische Eigenschaften erreicht werden, und im Gegensatz zu Dimethylformamid-und Dimethylacetamidelektrolyten keine Gefahren durch einen zu niedrigen Flammpunkt oder durch hohe Toxidität auftreten und die Lebensdauereigenschaften auch bei kleinen Abmessungen der Kondensatoren gut sind.According to the invention, water-containing electrolytes have compared to the known Electrolytes have the same advantages as the low-water electrolytes with the exception of the good properties at extremely high and extremely low temperatures dated from Water content are dependent. For this one achieves with water-containing according to the invention Electrolyte resistivities below 200 #cm, which is the manufacture of electrolytic capacitors made of extremely roughened aluminum anode foils, in contrast to glycol electrolytes good electrical properties can be achieved even at temperatures below -2 @ ° C, and in contrast to dimethylformamide and dimethylacetamide electrolytes, there are no hazards due to a too low flash point or high toxicity and the Lifetime properties are good even with small capacitors.

aus Mit erfindungsgemäßen wasserhaltigen Elektrolyten wurden höchstaufgerauhten Anodenfolien Elektrolytkondensatoren he@estellt, deren Daten in der folgenden Tabelle wiedergegeben sind. Kapazität Nenn- Becher- tan # lteststrom Scheinwiderstand bei 10 kHz spannung größe nach lmin @ @@@@g@ µF V mm x mm % µA 20°C -25°C -40°C 220 10 6,4 x 18 9,4 4,6 0,33 3,8 14,5 220 16 10 x 18 7,3 15 0,22 2,3 g 15 63 6,4 x 18 9,5 4,5 Nach 100 Stunden Lageru@ @@@ 85°C fiel die Kapazität um 5 %, der Verlustfaktor und der Scheinwiderstand stiegen geringfügig an und der Reststrom vergrößerte sich auf das fünffache.With water-containing electrolytes according to the invention, highly roughened anode foils were produced from electrolytic capacitors, the data of which are given in the following table. Capacity nominal cup tan # actual current impedance at 10 kHz voltage size according to lmin @ @@@@ g @ µF V mm x mm% µA 20 ° C -25 ° C -40 ° C 220 10 6.4 x 18 9.4 4.6 0.33 3.8 14.5 220 16 10 x 18 7.3 15 0.22 2.3 g 15 63 6.4 x 18 9.5 4.5 After 100 hours of storage at 85 ° C, the capacity fell by 5%, the loss factor and impedance increased slightly and the residual current increased five-fold.

11 Patentansprüche 1 Zeichnung Beschreibung, Patentansprüche und Aktenzeichnung Titel: Elektrolytkondensator Kurzauszug: Es wird ein aluminiumelektrolytkondensator beschrieben, der mit einem Diäthylenglykolätherelektrolyt getränkt ist, der gute elektrische Eigenschaften und gutes lebensdauerverhalten in einem weiten Temperaturbereich aufweist und eine geringe Toxidität hat.11 claims 1 drawing Description, claims and file drawing Title: Electrolytic capacitor, abstract: It will be an aluminum electrolytic capacitor described, which is soaked with a diethylene glycol ether electrolyte, the good one electrical properties and good service life in a wide temperature range and has a low toxicity.

Claims (11)

Patentansprüche 1. Elektrolytkondensator, bestehend aus mindestens zwei Elektroden aus Aluminium, von denen mindestens eine aufgerauht und mit einer dielektrisch wirksamen Schicht versehen ist, und die durch Abstand.shalter getrennt sind, die mit einem Elektrolyten getränkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt als Lösungsmittel oder Lösungsmittelbestandteil einen oder mehrere Diäthylenglykoläther und als ionogene Substanz mindestens ein ein- oder mehrwertiges oder substituiertes Alkanolamin und mindestens eine Säure und/oder ein Älkanolaminsalz dieser Säure enthält.Claims 1. Electrolytic capacitor, consisting of at least two aluminum electrodes, at least one of which is roughened and with one dielectrically effective layer is provided and separated by spacers are impregnated with an electrolyte, characterized in that the Electrolyte as solvent or solvent component one or more diethylene glycol ethers and at least one mono- or polyvalent or substituted as ionogenic substance Alkanolamine and at least one acid and / or an alkanolamine salt of this acid contains. 2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt als Lösungsmittel Diäthylenglykolmonomethyläther oder ein Gemisch aus Diäthylenglykolmonomethyläther und thylenglykol und/oder Diäthylenglykolmonoäthyläther enthält.2. Electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that that the electrolyte as a solvent is diethylene glycol monomethyl ether or a mixture from diethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol and / or diethylene glycol monoethyl ether contains. 3 Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt als Lösungsmittelbestandteil bis zu 20 Gewichtsprozent Äthylenglykoläther oder hthylenglykoläthergemische enthält.3 electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that the electrolyte as a solvent component up to 20 percent by weight of ethylene glycol ether or ethylene glycol ether mixtures. 4. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt tiono- und/oder Di- und/oder Triäthanolamin enthält 4. Electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that that the electrolyte contains iono- and / or di- and / or triethanolamine 5. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal der Elektrolyt bis zu 18 Gewichtsprozent Wasser enthält.5. Electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that the electrolyte is up to 18 percent by weight Contains water. 6. lektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt Ameisensäure und/oder Essigsäure und/oder Pikrinsäure und/oder Borsäure und/oder Citronensäure und/oder Salicylsäure und/oder Salze dieser Säuren enthält.6. electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that the electrolyte is formic acid and / or acetic acid and / or picric acid and / or boric acid and / or citric acid and / or salicylic acid and / or salts of these acids. 7. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt Phosphorsäure oder phosphorige Säure oder Salze dieser Säuren und/oder Chromoxyd oder Chromate enthält.7. electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that that the electrolyte is phosphoric acid or phosphorous acid or salts of these acids and / or contains chromium oxide or chromates. 8. Elektrolytkondensator nach Anspruch 5, @ dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt 12 bis 20 Gewichtsprozent Ameisensäure, 0,4 bis 4 Gewichtsprozent Phosphorsäure und 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent Chromoxyd enthält.8. electrolytic capacitor according to claim 5, @ characterized that the electrolyte is 12 to 20 percent by weight formic acid, 0.4 to 4 percent by weight Contains phosphoric acid and 0.05 to 0.5 percent by weight of chromium oxide. 9. Elektrolytkondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrolyt . bis 18 Gewichtsprozent Monoäthanolamin enthält.9. electrolytic capacitor according to claim 8, characterized in that that the electrolyte. Contains up to 18 percent by weight of monoethanolamine. 10. Elektrolytkondensator nach Anspurch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, da, der Elektrolyt 3 bis 10 Gewichtsprozent Borsäure enthält.10. Electrolytic capacitor according to claim 8 or 9, characterized in that because the electrolyte contains 3 to 10 percent by weight boric acid. 11. Elektrolytkondensator nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, da?.. der Elektrolyt 1 bis 1G Gewichtsprozent Pikrinsäure enthält.11. Electrolytic capacitor according to claim 8, 9 or 10, characterized in that that the electrolyte contains 1 to 1G percent by weight of picric acid.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3508391A1 (en) * 1984-04-20 1985-10-31 Emhart Industries, Inc., Indianapolis, Ind. ELECTROLYTE CAPACITOR

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3508391A1 (en) * 1984-04-20 1985-10-31 Emhart Industries, Inc., Indianapolis, Ind. ELECTROLYTE CAPACITOR

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