DE2920474A1

DE2920474A1 - Verfahren zur herstellung von elektrischen kondensatoren

Info

Publication number: DE2920474A1
Application number: DE19792920474
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Petrick; Roland Zeranski
Original assignee: ERO TANTAL KONDENSATOREN GmbH
Current assignee: ERO TANTAL KONDENSATOREN GmbH
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1980-11-27

Description

Verfahren zur Herstellung von elektrischen
Kondensatoren Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren, insbesondere von Elektrolytkondensatoren mit einem Kondensatorkörper aus einer gesinterten oder gewickelten Anode aus Ventilmetall, wie beispielsweise Aluminium oder Tantal, einem festen Elektrolyten, drahtförmigen Anschlüssen und einer Umhüllung aus Wirbelsinterpulver.
Zur Umhüllung von Elektrolytkondensatoren der vorstehend genannten Art, beispielsweise von axialen Tantal-Elektrolytkondensatoren wurden bisher entweder Metallbecher mit Glasdurchführung oder Kunstharz-Preßmassen verwendet. Es ist weiterhin auch bekannt geworden, für derartige Kondensatoren eine aus Glas bestehende Umhüllung vorzusehen. Anstelle von Preßmassen aus Kunststoff sind derartige Kondensatoren auch mit flüssigen Epoxidharzen umgossen worden.
Zwar genügen dicht verlötete elektrische Kondensatoren höchsten Ansprüchen; dabei ist jedoch der Herstellungsaufwand hoch und auch die erzielbaren Abmessungen sind relativ groß.
Auch beim Umpressen mit Preßmassen aus Kunststoff sind kaum kleinere Abmessungen erzielbar, wobei darüber hinaus auch die klimatische Beanspruchbarkeit geringer ist. Ebenso wie bei Kondensatoren in Metallbechern sind nur weit auseinanderliegende Abmessungsstufen realisierbar.
Eine rationelle Herstellung von Kondensatoren der vorgenannten Art ist mittels einer Umhüllung mit Wirbelsinterpulver möglich. Abweichend von den oben genannten Verfahren des Umgießens des Kondensatorkörpers wird dieser dabei mit einem Anschlußdraht in Wirbelsinterpulver getaucht und die störende Bedeckung dieses Anschlußdrahtes mit Wirbelsinterpulver zunächst in Kauf genommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur leichten Entfernung des an einem Anschlußdraht haftenden Wirbelsinterpulvers anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kondensatorkörper zunächst senkrecht bis knapp unter einer Schweißstelle zwischen einem die Anode kontaktierenden Ventilmetall-Draht und einem äußeren Anoden-Anschlußdraht in ein Trennmittel getaucht werden, daß die Kondensatorkörper sodann bis zum Erreichen einer gewünschten Dicke einer Wirbelsinterpulver-Beschichtung wiederholt vorgewärmt und mit ihrem Anoden-Anschlußdraht voraus bis zu einem Kathoden-Anschluß draht in ein Wirbelsinterpulver getaucht werden, daß der äußere Anoden-Anschlußdraht zur Entfernung der an ihm befindlichen Wirbelsinterpulver-Beschichtung beispielsweise durch Quetschen oder Walzen mechanisch behandelt und danach abgeblasen wird und daß die verbleibende Wirbelsinterpulver-Beschichtung anschliessend ausgehärtet wird.
Ausgestaltungen des vorstehend definierten erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Kondensatorkörpers eines Elektrolytkondensators; Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Kondensatorkörpers eines Elektrolytkondensators; Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines Kondensatorkörpers eines Elektrolytkondensators; Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Beschichten von Kondensatorkörpern mit Wirbelsinterpulver; Fig. 5 einen Kondensatorkörper nach der Beschichtung mit Wirbelsinterpulver; und Fig. 6 einen Kondensatorkörper entsprechend Fig. 5 nach Entfernung einer Wirbelsinterpulver-Beschichtung von einem äußeren Anoden-Anschlußdraht des Kondensatorkörpers.
Die Fig. 1 bis 3, in denen sich entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigen mögliche Ausführungsformen von axialen Elektrolytkondensator-Körpern 1.
Diese Elektrolytkondensator-Körper besitzen eine vorzugsweise zylindrisch ausgebildete formierte Anode 2 aus Ventilmetall, wie beispielsweise Tantal, auf die eine Halbleiter- und Graphitschicht 3 aufgebracht ist. Auf dieser Schicht 3 befindet sich eine Silber-Schicht 4.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2 und 3 ist mittels einer Lotschicht 5 ein axialer Kathoden-Anschlußdraht 9 angebracht, welcher bei der Ausführungsform nach Fig. 1 am Kondensatorkörper in einem Stauchkopf 10 und bei der Ausführungsform nach Fig. 2 in einem sogenannten Pigtail 10' endet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist zur kathodenseitigen Kontaktierung eine über die Lotschicht 5 am Kondensator-Körper befestigte Metallkappe 7 vorgesehen, von welcher der axiale Kathoden-Anschlußdraht 9 ausgeht.
Zur anodenseitigen Kontaktierung der Kondensatorkörper ist bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 3 ein axial in der Anode 2 gehalterter Anschlußdraht 6 aus Ventilmetall vorgesehen, an den ein äußerer Anoden-Anschlußdraht 7 angeschweißt ist, wodurch eine Schweißstelle 8 entsteht.
Erfindungsgemäß werden nun Kondensatorkörper der vorstehend erläuterten Art in nicht näher dargestellter Weise zunächst vorzugsweise mit der Anodenseite nach unten bis knapp vor der Schweißstelle 8 zwischen dem die Anode 2 kontaktierenden Ventilmetall-Draht 6 und dem äußeren Anoden-Anschlußdraht 7 in ein Trennmittel getaucht. Die Eintauchtiefe beträgt dabei beispielsweise bis zu 2 mm vor der genannten Schweißstelle 8. Als geeignete Trennmittel kommen in Weiterbildung der Erfindung Silikonöl, Silikonfett, Hartwachs oder Fettsäureester in Betracht. Anschließend werden die Kondensatorkörper 1 kurzzeitig zum Beispiel auf 100 bis 1600 vorgewärmt und in der gleichen Lage mit dem Anoden-Anschlußdraht 6, 7, 8 voraus mittels der schematisch dargestellten Vorrichtung nach Fig. 4 bis zu einer vorgegebenen Strecke des Kathoden-Anschlußdrahts 9 in Wirbelsinterpulver getaucht. Zu diesem Zweck ist ein Wirbelsinterpulver-Gefäß 20 mit einem Filterpapier 21 an seiner Unterseite sowie im Gefäß befindlichem Wirbelsinterpulver 22 vorgesehen. Die Kondensatorkörper 1 sind mit ihren Kathoden-Anschlußdrähten 9 an einer Halterung 23 befestigt und werden mittels dieser in das Wirbelsinterpulver 22 im Gefäß 20 eingetaucht. Die Eintauchtiefe ist dabei so gewählt, daß noch etwa 2 mm des Kathoden-Anschlußdrahtes 9 in das Wirbelsinterpulver eingetaucht sind. Als Wirbelsinterpulver hat sich Epoxidharz-Pulver am günstigsten erwiesen. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch andere Pulver, z.B. Thermoplaste, wie Polypropylen oder Polyester verwendet werden.
Zur Erzielung einer gewünschten Dicke einer Wirbelsinterpulver-Beschichtung werden die Kondensatorkörper 1 mehrmals vorgewärmt und in das Wirbelsinterpulver getaucht.
Fig. 5 zeigt einen Kondensator-Körper 1 nach dem Eintauchen des Anoden-Anschlußdrahtes 6, 7, 8 in ein Trennmittel mit einer sich daraus ergebenden Trennmittelschicht 30 auf dem äußeren Anoden-Anschlußdraht 7 sowie nach dem Lintauchen in Wirbelsinterpulver mit einer sich daraus ergebenden Wirbelsinterpulver-Beschichtung 31, welche dem Kondensator-Körper 1 mit einem Stück des Kathoden-Anschlußdrahtes 9 und dem gesamten Anoden-Anschlußdraht 6, 7, 8 mit der darauf befindlichen Trennmittelschicht 30 bedeckt.
Vor einem Aushärten der Wirbelsinterpulver-Beschichtung wird zweckmäßigerweise die am Anoden-Anschlußdraht haftende Pulverschicht entfernt. Jedoch ist Entfernung auch nach dem Aushärten möglich.
Dies erfolgt durch eine mechanische Behandlung, wie beispielsweise Quetschen oder Walzen und ein nachfolgendes Abblasen mittels Druckluft oder mittels eines feinen Pulvers, beispielsweise aus gemahlenen Obstkernen oder Obstschalen. Dabei entsteht eine in Fig. 6 dargestellte Form des Kondensatorkörpers mit von der Wirbelsinterpulver-Beschichtung befreitem äußeren Anoden-Anschlußdraht 7.
Mit 32 ist in Fig. zeine Bruchstelle bezeichnet, welche beim Entfernen der Wirbelsinterpulver-Beschichtung vom äußeren Anoden-Anschlußdraht 7 entsteht.
Sodann erfolgt eine Aushärtung der verbleibenden Wirbelsinterpulver-Beschichtung, welche vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 1100C bis 1700C in einer Zeit von etwa 15 bis 60 min erfolgt. Die Aushärtung wird vorzugsweise in der beim Tauchen vorhandenen Lage der Kondensatorkörper durchgeführt. Die vorstehend erläuterte Umhüllung von Kondensatorkörper mit Wirbelsinterpulver hat außer einem rationellen Verfahrensablauf den Vorteil, daß eine gute klimatische Beständigkeit bei kleinsten Abmessungen der Kondensatorkörper realisierbar ist.
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Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren, insbesondere von Elektrolytkondensatoren mit einem Kondensatorkörper aus einer gesinterten oder gewickelten Anode aus Ventilmetall, wie beispielsweise Aluminium oder Tantal, einem festen Elektrolyten, drahtförmigen Anschlüssen und einer Umhüllung aus Wirbelsinterpulver, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorkörper (1) zunächst senkrecht bis knapp unter einer Schweißstelle (8) zwischen einem die Anode (2) kontaktierenden Ventilmetall-Draht (6) und einem äußeren Anodenanschluß (7) in ein Trennmittel getaucht werden, daß die Kondensatorkörper (1) bis zum Erreichen einer gewünschten Dicke einer Wirbelsinterpulver-Beschichtung wiederholt vorgewärmt und mit ihrem Anoden-Anschlußdraht (6, 7, 8) voraus bis zu einem Kathoden-Anschlußdraht (9) in ein Wirbelsinterpulver getaucht werden, daß der äußere Anoden-Anschlußdraht (7) zur Entfernung der an ihm befindlichen Wirbelsinterpulver-Beschichtung beispielsweise durch Quetschen oder Walzen mechanisch behandelt und danach abgeblasen wird und daß die verbleibende- Wirbelsinterpulver-Beschichtung anschließend ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmittel Silikonöl verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmittel Silikonfett verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmittel Wachs auf Kohlenwasserstoffbasis verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmittel Fettsäureester verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirbelsinterpulver ein Epoxid-Harz verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirbelsinterpulver Polyester verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirbelsinterpulver Polypropylen verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der Wirbelsinterpulver-Beschichtung bei einer Temperatur von etwa 1100C bis 1700C in einer Zeit von etwa 15 bis 60 min durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anoden-Anschlußdraht (7) mittels Druckluft abgeblasen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anoden-Anschlußdraht (7) mittels eines feinen Pulvers, beispielsweise aus gemahlenen Obstkernen oder Obstschalen abgeblasen wird.