DE2840457A1

DE2840457A1 - Konform epoxydbeschichteter elektrolytkondensator mit axialen leitungen

Info

Publication number: DE2840457A1
Application number: DE19782840457
Authority: DE
Inventors: David Edmund Maguire
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1977-09-19
Filing date: 1978-09-16
Publication date: 1979-03-22
Also published as: JPS5463259A; JPS626679Y2; FR2403635A1; NL7809487A; JPS592130U; NL182436C; CA1118508A; GB2004696B; US4179725A; GB2004696A; NL182436B; FR2403635B1

Description

Die vorliegende Erfindimg betrifft Festkörperelektrolytkondensatoren. Die Erfindung betrifft insbesondere konform harzbeschichtete Festkörperkondensatoren, die aus einem anodisierbaren Metall hergestellt werden können, z.B. Tantal, Aluminium, Niob, und längsaxiale (longitudinally axial) negative und positive Leitungsenden aufweisen.

Festkörperelektrolytkondensatoren, wie sie z.B. in der US-Patentschrift 3 166 693 beschrieben werden, sind gut bekannt und in der Elektronikindustrie weit verwendet, und zwar wegen ihrer hohen volumetrischen Wirksamkeit, wegen ihrer Festkörperkonstruktion und wegen ihrer allgemeinen Stabilität« Die negativen und positiven Leitungsenden derartiger Kondensatoren können in verschiedenen Konfigurationen bereitgestellt werden. Eine besonders vorteilhafte Konfiguration ist eine axial geführte Konfiguration, bei der ein im allgemeinen zylinder förmiger Kondensatorkörper mit einem negativen Leitungsdraht bereitgestellt wird,der mit dem Kondensatorkörper verschweißt ist und sich in axialer Ausrichtung mit der Längsachse des Kondensatorkörpers erstreckt; der positive Leitungsdraht,-^neiner derartigen Konfiguration, mit der axialen Anodensteigleitung des so gebildeten Kondensatorkörpers verschweißt und erstreckt sich damit ausgerichtet. Es ist bekannt, daß es für die meisten Zwecke erforderlich ist, daß der Kondensatorkörper und der benachbarte Teil der axialen LeitungenΛοη einem isolierenden Material umhüllt ist, z.B. von Epoxy; die oben beschriebene axial geführte Konfiguration eignet sich jedoch nicht ohne weiteres für die bequeme Bildung einer konformen Beschichtung mit Hilfe konventioneller Verfahren wie Eintauchen, Sprühen und Fließbettverfahren.

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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Festkörperelekixol3TworricÄong: ait axialen Leitungen ■bereitzustellen, die konform mit Harz beschichtet ist»

Weitere Ziele ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Bs zeigen

Fig. 1(a) eine Seitenansicht eines konventionellen Festkörperelektrolytkondensatorkörpers,

Fig. 1(b)

- 1(e) Verfahrensschritte der Herstellung eines Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 2 und

2(a) eine Teilansicht und eine Draufansicht des Teils der Kappe des Kondensators, der in den Figuren 1(c) - 1(e) gezeigt wird.

Eine Kondensatorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung "besteht im allgemeinen aus einem zylinderförmigen Tantal anodenkörper mit einem von Lötmittel beschichteten Endteil und einem axial ausgerichteten negativen Leitungsdraht, der daran befestigt ist; vorhanden ist weiterhin ein axial ausgerichteter Anodensteigdraht, der sich von dem Anodenkörper am Ende erstreckt, und zwar gegenüber dem negativen Leitungsdraht; weiterhin gehört dazu ein Anodenleitungsdraht, der mit Hilfe einer Schweißung an dem Anodensteigdraht befestigt ist, wobei der Anodenleitungsdraht im wesentlichen mit dem Steigdraht ausgerichtet ist; eine im allgemeinen zylinderförmige Kappe, die aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist und äußere Querschnittsdimensionen aufweist, die im wesentlichen denen des vom Lötmittel bedeckten Teils des Anodenkörpers gleichen; die Kappe hat einen axial

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ausgerichteten Durchgang, der mit dem Anodenleitungsdraht eng und ,gleitfähig in Eingriff steht und eine offene Kammer aufweist, die mit dem Durchgang in Verbindung steht; die offene Kammer befindet sich nahe dem Anodenkörper, und sie ist so eingerichtet, daß sie den Anodensteigdraht, die Schweißung und einen mittleren Teil des Anodenleitungsdrahtes in der Nähe der Schweißung umgibt, wenn sie gleitend in Kontakt mit dem -Anodenkörper gebracht wird; dadurch wird die Kappe in einer axialen Ausrichtung mit dem Anodenkörper gehalten; weiterhin vorhanden ist eine kontinuierliche Harzbeschichtung, welche den Anodenkörper und die Kappe in einer im wesentlichen zylinderförmigen Gestalt konform umgibt; die Harzbeschichtung wird in situ durch Erstarren einer umgebenden Schicht des flüssigen Harzes gebildet, das sich in einem umfassenden Kontakt mit dem Anodenkörper und der Kappe befindet; Vor dem Erstarren des Epoxydharzes wird die Kappe gleitend in Kontakt mit dem Anodenkörper gebracht.

Ein konventioneller Festkörperkondensator, z.B. Tantalelektrolytkondensatorkörper wird bei 10 in Figur 1 gezeigt; er hat eine konventionelle axiale Anodensteigleitung 12, z.B. aus Tantaldraht. Der Kondensatorkörper 10 hat eine konventionelle^^{0 tmitt}ßes chi chtung 14, z.B. Silber oder Kupfer, welche den negativen Anschluß für den Kondensatorkörper bilden. Wie in Figur 1(b) gezeigt wird, ist ein negativer Leitungsdraht 16 mit dem negativen Anschluß des Kondensatorkörpers 10 verschweißt, wie bei 18 angedeutet ist. Die Lötmittelbe schichtung 18 vergrößert den äußeren Durchmesser des Teils des Anodenkörpers, wo sie angewendet wird, wie bei 19 angedeutet ist, wodurch die im allgemeinen zylinderförmige Gestalt des Anodenkörpers deformiert wird. Eine stützende Abrundung (supporting fillet) aus Epoxydharz kann bereit gestellt v/erden, wie bei 20 angedeutet ist, wenn eine strukturelle Stütze des Anodensteigdrahtes 12 als notwendig betrachtet

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wird. Ein Anodenleitungsdraht 22, z.B. ein mit einem Lötmittel beschichteter Nickeldraht, wird auf konventionelle Art mit dem Anodensteigdraht 12 verschweißt, wie "bei 24 angedeutet ist. Gleitend beweglich und in engem Eingriff mit dem Anodenleitungsdraht 22 ist eine feste Kappe 26, die, nach dem "Verschweißen des Anodensteigdrahtes 12 mit dem Anodenleitungsdraht 22, gleitend in die in Figur 1(d) gezeigte Position bewegt wird, in Nachbarschaft zu und in Kontakt mit dem Kcndensatorkörper 10. Die Kappe 26, deren Querschnitt zylinderfcrmig ist, hat eine hohle Kammer 28, die, wenn sie sich an dem oben beschriebenen Platze befindet, die Schweißung 24 des Anodensteigdrahtes 22 umschließt und einen mittleren Teil 30 des Anodenleitungsdrahtes 22. Der äußere Durchmesser der Kappe 26 ist im wesentlichen derselbe wie der Durchmesser des mit dem Lötmittel beschichteten Teils des Anodenkörpers, wie bei 21 angedeutet ist. Wenn auf diese Weise zusammengebaut wird, ist die oben beschriebene Konfiguration symmetrisch und im wesentlichen zylinderförmig, und sie wird auf konventionelle Art mit einer in situ gebildeten, konformen Harzbeschichtung versehen, indem z.B. die Konfiguration in ein geschmolzenes thermoplastisches Material eingetaucht wird, z.B. in Polypropylen; der mit dem Fluid beschichtete Kondensator wird zurückgezogen, und die Beschichtung kann erstarren. Anstatt des thermoplastischen Materials kann auch ein nicht umgesetztes wärmehärtendes Epoxydharz verwendet werden, ebenso können auch konventionelle, an der Luft trocknende, Harz-Lösungsmittelformulierungen verwendet werden. Die Konfiguration kann auch mit feinteiligen festen Harzteilchen in Kontakt gebracht v/erden, z.B. mit Hilfe eines konventionellen Fließbettes oder mit Hilfe elektrostatischer Beschichtungsverfahren, wobei durch Anwendung von Wärme die Teilchen eine konforme Fluidbeschichtung bilden, die beim Abkühlen in situ erstarrt. Das aufgetragene Harz bildet eine Beschichtung 30, die erstarrt und sich leicht der symmetrischen und zylinderförmigen Gestalt des oben be-

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beschriebenen Aufbaus des Kondensatorkörpers und der Kappe anpaßt; die Harzbeschichtung verschließt den Kondensatorkörper und umschließt die benachbarten Teile des negativen Leitungsdrahtes 16, des Anodenleitungsdrahtes 22 und der Schweißung 24, die sich innerhalb der Kammer 28 befinden.

Ohne die Anordnung 26 der Kappe, wie oben beschrieben, würde die aufgetragene Harzbeschichtung des Kondensatorkörpers eine Gestalt annehmen, die ähnlich der Gestalt ist, welche bei 35 in Figur 1 (c) gezeigt wird, die dem zylinderförmxgen Kondensatorkörper nicht entspricht; eine derartige Gestalt ist nachteilig, da sie nicht gleichförmig ist, möglicherweise zu Schwierigkeiten bezüglich der Ausrichtung führt und zudem relativ wenig Schutz gegen das Abbiegen des Anodensteigdrahtes 12 geboten wird. Die Kappe 26 wird zweckmässigerweise aus einem elektrisch nichtleitenden Material hergestellt, z.B. aus konventionellen geschmolzenen Epoxydkompositionen oder aus Polysulfon.

Eine beschichtete FestkÖrpertantalkondensäörvorrichtung mit einer konformen, in situ gebildeten Harzbeschichtung und einem im allgemeinen zylinderförmigen Anodenkörper und einem eng benachbarten, im allgemeinen zylinderförmigen Kappenteil, das den axialen Anodensteigdraht umschließt und einen Teil des axialen Anodenleitungsdrahtes, der mit dem Anodensteigdraht verbunden ist.

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Leerseit

Claims

TATtMTANWALT O O / Π / H »7

DiPUNQ. 28 404b /

HELMUT GÖRTZ

6 F; rs r.!; fürt am Main 70
Schnec^nhofstr. V - T»l. 617079

Union Carbide Corporation 15. September 1978 New York, N.Y. 10017 /USA Gzm/g

Konform epoxydbeschichteter Elektrolytkondensator mit axialen Leitungen

Patentanspruch^

Ein Kondensator, gekennzeichnet durch einen im allgemeinen zylinderförmigen Tantalanodenkörper mit einem festen, beschichteten Endteil und einem axial ausgerichteten negativen Leitungsdraht, der daran befestigt ist, einen axial ausgerichteten Anodensteigdraht, der sich von dem Anodenkörper erstreckt, und zwar an dessen Ende gegenüber dem negativen Leitungsdraht, einen Anodenleitungsdraht, der durch eine Schweißung mit dem Anodensteigdraht verbunden ist, wobei der Anodenleitungsdraht im wesentlichen mit dem Steigdraht ausgerichtet ist, eine im allgemeinen zylinderförmige Kappe aus einem elektrisch isolierenden Material mit Dimensionen für den äußeren Querschnitt, die im wesentlichen dieselben sind wie diejenigen des verschweißten beschichteten Teils des Anodenkörpers, die Kappe hat einen axial ausgerichteten Durchgang, der in engem und gleitendem Eingriff mit dem Anoden leitungsdraht steht und eine offene Kammer aufweist, die mit dem Durchgang in Verbindung steht, die offene Kammer liegt nahe dem Anodenkörper und ist so gestaltet, daß sie den Anoden-

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ORlQlNAL INSPECTED

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steigdraht umgibt, ebenso die Schweißung und einen mittleren Teil des Anodenleitungsdrahtes, der sich in der Nähe der
Schweißung befindet, wenn gleitend der Kontakt mit dem Anodenkörper hergestellt wird, wodurch die Kappe in axialer Ausrichtung mit dem Anodenkörper gehalten wird, eine kontinuierliche, konforme Harzbeschichtung, welche den Anodenkörper umschließt und die Kappe in eine im wesentlichen zylinderförmigen Gestalt umgibt, die Harzbeschichtung wird in situ gebildet durch das Erstarren einer umgebenden Schicht aus
einem Fluidharz, das in Kontakt steht mit dem Anodenkörper und der Kappe, die Kappe wird gleitend in Kontakt mit dem
Anodenkörper vor dem Erstarren des Harzes gebracht.

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