DE3048866A1

DE3048866A1 - Elektrolytkondensator

Info

Publication number: DE3048866A1
Application number: DE19803048866
Authority: DE
Inventors: Paul J. 46135 Greencastle Ind. Christiansen; Betty J. 46120 Cloverdale Ind. York
Original assignee: Emhart Industries Inc
Current assignee: Emhart Industries Inc
Priority date: 1980-05-22
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1981-12-03

Description

Elektrolytkondensator
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator mit einer gesinterten porösen Anode und mit einem flüssigen Elektrolyten.
Eine der wesentlichen Voraussetzungen für Kondensatoren dieses Typs besteht darin, daß die Kathode dem Elektrolyten des Kondensators eine große Oberfläche bietet und einen minimalen ohmschen Widerstand besitzt. Je größer die Oberfläche ist, um so größer ist die Kapazität und um so kleiner ist der ohmsche Widerstand. Bei den meisten bekannten Kondensatoren ist zur Vergrößerung der Oberfläche eine Beschichtung auf die Kathode aufgebracht. Beispielsweise sind zur Beschichtung der Kathodenoberfläche Schichten aus Platinschwarz (Metall),feinen Kohlenstoffpartikeln und gegebenenfalls Rhodium verwendet worden.
Für Kathoden aus Tantal, Niob, Titan, Zirkon, Hafnium, Wolfram oder Aluminium ist auch Palladium als Beschichtung vorgeschlagen worden. Es ist bisher jedoch noch nicht in Betracht gezogen worden, Palladium als Beschichtung für Kathoden aus Silber, Kupfer oder deren Verbindungen vorzusehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektrolytkondensator mit einer Silber- oder Kupfer-Kathode eine vergrößerte Kathodenoberfläche zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einem Elektrolytkondensator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch eine Kathode aus einem Material, das aus der Materialgruppe Silber, Kupfer und deren Legierungen gewählt ist, und durch eine Benetzung der Kathodenoberfläche durch den Elektrolyten und eine Beschichtung der Kathodenoberfläche mit Palladium-Metall gelöst.
In Weiterbildung der Erfindung bildet die Kathode bei einem derartigen Kondensator ein Kondensatorgehäuse.
Die Palladium-Beschichtung kann insbesondere auch elektrolytisch aufgebracht werden.
Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt einen Schnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Elektrolytkondensators.
Der in der Figur der Zeichnung dargestellte Elektrolytkondensator besitzt eine gesinterte poröse, stabförmige Anode 10, welche beispielsweise aus Tantal oder Niob hergestellt und auf der ein dielektrischer Film vorgesehen ist. Ein Anschlußdraht 20 für die Anode besteht aus dem gleichen Material wie die Anode. Die Anode 10 ist dicht in ein Außengehäuse 30 eingebracht. Ein flüssiger Elektrolyt 40, beispielsweise in Form von Schwefelsäure, nimmt den Raum zwischen der Anode 10 und dem Außengehäuse 30 ein. Das Außengehäuse 30 kann die Kathode des Elektrolytkondensators bilden; in diesem Falle wird sie aus einem chemisch inerten Material, wie beispielsweise Silber oder Kupfer, hergestellt. Ein Anschlußdraht 50 ist mit der Kathode 30 Verbunden.
Ein wesentliches Merkmal der Kathode 30 besteht abgesehen von ihren chemisch inerten Eigenschaften darin, daß sie eine große Kapazität besitzt, d.h., sie soll dem Elektrolyten 40 eine große Fläche bieten. Darüber hinaus soll sie einen minimalen ohmschen Widerstand aufweisen. In bekannten Elektrolytkondensatoren wird dies entweder durch die Verwendung einer gesinterten Struktur für die Kathode oder durch elektrochemisches Aufbringen von Platinschwarz auf die durch den Elektrolyten benetzte Kathode erreicht. Beim erfindungsgemäßen Elektrolytkondensator werden die geforderte Kathodenkapazität und der geforderte ohmsche Widerstand in der in der Figur dargestellten Weise dadurch erreicht, daß auf die durch den Elektrolyten benetzte Kathode 30 eine Schicht 60 aus Palladium aufgebracht wird. Diese Schicht 60 wird gemäß dem folgenden Beispiel elektrolytisch auf die Kathode 30 aufgebracht.
Eine Anzahl von Kondensatoren der in der Figur der Zeichnung dargestellten Art wurden durch Einbringen einer Palladium-Flüssigkeit in ein Silbergehäuse und durch Einsetzen einer Platin-Elektrode in die Flüssigkeit hergestellt. Mit dem als Anode wirkenden Platin und dem als Kathode wirkenden Silber-Gehäuse wurde das Palladium auf die Oberfläche des Silber-Gehäuses platiert. Die Platin-Elektrode und die Flüssigkeit wurden sodann entfernt, wonach die Kondensatoren in an sich bekannter Weise fertiggestellt wurden. Die Kondensatoren wurden sodann gemäß der Militär-Spezifikation Mil-C-3965 hinsichtlich ihrer Lebensdauer getestet. Dabei zeigten sich zufriedenstellende Werte sowohl für die Kapazität als auch für die Gleichstromverluste.
Leerseite

Claims

Elektrolytkondensator Patentansprüche Elektrolytkondensator mit einer gesinterten porösen Anode und mit einem flüssigen Elektrolyten, g e k e n n -z e i c h n e t durch eine Kathode (30) aus einem Material, das aus der Materialgruppe Silber, Kupfer und deren Legierungen gewählt ist, und durch eine Benetzung der Kathodenoberfläche durch den Elektrolyten (40) und eine Beschichtung (60) der Kathodenoberfläche mit Palladiummetall.
2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kathode (30) ein Kondensatorgehäuse bildet.
3. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Palladium-Metall als Aufstrich aufgebracht ist.
4. Elektrolytkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Anode (10) aus einem Material, das aus der Materialgruppe Tantal und Niob gewählt ist.