DE3004728A1 - Aluminium-elektrolytkondensator und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Aluminium-elektrolytkondensator und verfahren zu seiner herstellung

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DE3004728A1
DE3004728A1 DE19803004728 DE3004728A DE3004728A1 DE 3004728 A1 DE3004728 A1 DE 3004728A1 DE 19803004728 DE19803004728 DE 19803004728 DE 3004728 A DE3004728 A DE 3004728A DE 3004728 A1 DE3004728 A1 DE 3004728A1
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electrolytic capacitor
anode
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aluminium
gamma
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Withdrawn
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DE19803004728
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Inventor
Dipl.-Ing. Dr. Dilip Banerjee
Kurt Dr.-Ing. 7920 Heidenheim Knoblauch
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/008Terminals

Description

  • Aluminium-Elektrolytkondensator und Verfahren zu
  • seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen Aluminium-Elektrolytkonden sator, der aus miteinander verwickelten Lagen von Anoden- und Kathodenfolien besteht, die durch mit einem Betriebselektrolyt getränkte Papierfolien voneinander getrennt sind, bei dem die, gegebenenfalls aufgerauhte, Anodenfolie mit einer dielektrisch wirksamen Oxidschicht bedeckt ist und bei dem die Anoden- und Kathodenfolien durch mit einer Oxidschicht überzogene Anschlußelemente aus Aluminium kontaktiert sind sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
  • Die Anschlußelemente für die Anoden- und Kathodenfolien dienen der Stromzuführung und sind, falls die Aluminium-ElektrolytRondensatoren in metallische Gehäuse eingebaut sind, im Gehäuse mit den, isoliert nach außen geführten, Durchfrrungen verbunden. Es ist bei Verwendung eines Metallgehäuses auch bekannt, daß beispielsweise das Anschlußelement für die Kathodenfolien mit dem Gehäuse verbunden wird und nur das Ans chluß el ement für die Anodenfolien isoliert nach außen geführt wird.
  • Derartige Anschluß elemente sind z.B. schmale Folienstreifen oder Drähte mit Schaufeln (paddle tabs) aus Aluminium. Diese Anschlußelemente werden durch Nieten oder Schweißen mit den Folien bzw. Durchführungen verbunden.
  • Es ist bekannt diese Anschlußelemente durch Kochen in entionisiertem Wasser mit einem Aluminiumoxid-Hydrat zu überziehen, um den Reststrom, der über die Anschlußelemente fließt, klein zu halten. Die Schwierigkeiten, die bei diesem Verfahren auftreten können, bestehen darin, daß an den Verbindungsstellen Ubergangswiderstände auftreten, die unter Umständen zur Unterbrechung und damit zum Ausfall des Kondensators führen. Es ist bekannt, daß diese Schwierigkeiten behoben werden können, wenn auf den Anschlußelementen nur die amorphe Luftoxidschicht vorhanden ist, jedoch weisen derartige Kondensatoren einen erhöhten Reststrom auf.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aluminium-Elektrolytkondensator der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die Kontaktstellen der Anschlußelemente geringe Ubergangswiderstände aufweisen, und der gleichzeitig einen niedrigen Reststrom aufweist.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Aluminium-.Elektrolytkon densator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschlußelemente einen Uberzug aus & -Al203 aufweisen.
  • Derartige Uberzüge können vorzugsweise durch eine Temperaturbehandlung zwischen 300 und 650 0C hergestellt werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die ( -Al203-Schicht durch eine Temperaturbehandlung bei ca. 420 0C während einer Zeitdauer von ca. 4 Stunden hergestellt.
  • Die Dicke des T -Aluminiumoxides beträgt bei einer Temperaturbehandlung bei 620 0C ca. 50 nm. Zum Vergleich beträgt die Dicke der Luftoxidschicht etwa 4 nm und die Dicke des Oxidhydrats ca. 500 nm.
  • Der Ubergangswiderstand zwischen Folie und Anschlußelement beträgt bei mit Luftoxid überzogenen Anschlußelementen (1,4 + 0,17) m0hm bzw. 1,4 m0hm + 12%, bei mit Oxidhydrat überzogenen Anschlußelementen (2,0 + 0,62) m0hm bzw. 2,0 mOhm + 31% und im Falle des erfindungsgemäßen Uberzuges mit ç -Al203 = (1,1 + 0,11) mOhm bzw. 1,1 m0hm + 10%.
  • Daraus ist ersichtlich, daß neben dem günstigen Wert des Ubergangswiderstandes beim erfindungsgemäßen Aluminium-Elektrolytkondensator eine besonders niedrige Streuung dieses Wertes auftritt. Die hohe Streuung des Wertes bei mit Oxidhydrat überzogenen Anschlußelementen erklärt die Unterbrechungen, welche bei dieser Ausführung auftreten können.
  • Der Reststrom von Elektrolytkondensatoren der Nenndaten 47/uF/25 V betrug nach einer Minute, gemessen bei Nennspannung und Raumtemperatur, bei mit Luftoxid überzogenen Anschlußelementen (6,1 + 1,4)/uA bzw. 6,1 /uA + 23%, bei mit Oxidhydrat überzogenen Anschlußelementen (4,9 + 0,9)/um bzw. 4,9/uA + 18% und bei mit 6 -Al203 überzogenen Anschlußelementen (5,6 + 0,9)/um bzw.
  • 5,6/uA + 16%.
  • Aus diesen Werten ist ersichtlich, daß zwar der Reststrom bei den erfindungsgemäßen Aluminium-Elektrolytkondensatoren - allerdings ebenfalls bei geringerer Streuung - zwar etwas höher liegt als bei den mit Oxidhydrat überzogenen Anschlußelementen, jedoch niedriger als bei den in bekannter Weise mit Luftoxid überzogenen Anschlußelementen.
  • Somit zeichnet sich der erfindungsgemäße Aluminium-Elektrolytkondensator in vorteilhafterweise dadurch aus, daß die Anschluß elemente sicher kontaktiert sind und daß andererseits keine unverhältnismäßig hohen Restströme auftreten.
  • In der Figur ist ein teilweise aufgerollter Wickel 1 des erfindungsgemäßen Aluminium-Elektrolytkondensators dargestellt. Der Wickel 1 besteht dabei aus den miteinander verwickelten Lagen von Anoden- 2 und Kathodenfolien 3 welche durch mit dem BetriebseleRtrolyt getränkte Papierfolien 4 und 5 voneinander getrennt sind. Die Anodenfolie 2 ist zur Erhöhung der Kapazität gegebenenfalls aufgerauht und ferner mit der dielektrisch wirksamen Oxidschicht bedeckt. Die Anschlußelemente 6, 7 für die Anoden- und Kathodenfolien 2 und 3 sind mit einem Ueberzug aus T-Al2O3 versehen.
  • 3 Patentansprüche, 1 Figur.
  • Leerseite

Claims (4)

  1. Patentansqruche 1. Aluminium-Elektrolytkondensator, der aus miteinander verwickelten Lagen von Anoden- und Kathodenfolien besteht, die durch mit einem Betriebselektrolyt getränkte Papierfolien voneinander getrennt sind, bei dem die, gegebenenfalls aufgerauhten, Anodenfolien mit einer dielektrisch wirksamen Oxidschicht bedeckt sind und bei dem die Anoden- und Kathodenfolien durch mit einer Oxidschicht überzogene Anschlußelemente aus Aluminium kontaktiert sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Anschlußelemente (6, 7) einen Uberzug aus # -Al2O3 aufweisen.
  2. 2. Verfahren zum Herstellen eines Aluminium-Elektrolyt kondensators nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die #-Al2O3-Schicht durch eine Temperaturbehandlung zwischen 300 und 650 °C hergestellt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die #-Al2O3-Schicht durch eine Temperaturbehandlung bei ca. 420 C während einer Zeitdauer von ca.
  4. 4 Stunden hergestellt wird.
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