DE3231577C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen umhüllten regenerierfähigen elektrischen Schichtkondensator.

Ein derartiger Kondensator ist aus der DE-OS 29 40 337 bekannt. Die Umhüllung bei dem bekannten Kondensator erfolgt durch Umpressen oder Umspritzen oder durch Aufstäuben von Kunststoff­ pulver im Wirbelsinterbad und anschließendes Glattschmelzen des Pulvers.

Bei regenerierfähigen elektrischen Schichtkondensatoren, die beispielsweise aus der DE-OS 29 08 467 bekannt sind, besteht, wie bei der Umhüllung aller regenerierfähigen Kondensatoren die Gefahr, daß die Selbstheilfähigkeiten durch die Umhüllung be­ einträchtigt werden. Dieser Einfluß rührt von den mehr oder weniger großen Drücken her, die die bekannte formstabile Um­ hüllung auf den Kondensator ausübt. Die Regenerierfähigkeit wird dabei desto stärker gemindert, je größer der ausgeübte Druck ist. Da die organischen Vielschichtkondensatoren stoffschlüssig aufgebaut sind und deshalb keine druckmindernden Luftspalte zwischen den einzelnen Dielektrikumschichten aufweisen, trifft bei ihnen diese Verminderung der Regenerierfähigkeit durch eine formstabile Umhüllung besonders stark zu.

Aus der DE 25 00 789 A1 ist eine kompressible und elektrisch isolierende Zwischenschicht für eingekapselte elektrische Bau­ elemente bekannt. Die Probleme beim Einbau von Kondensatoren mit durch Glimmpolymerisation hergestellten Dielektrikumschichten sind dort nicht angeführt; es ist nur der Einbau eines Tantal­ anodenkondensators beschrieben. Dort ist u. a. die Verwendung von Silikonharzen vorgesehen, jedoch unter dem Hinweis, daß elastomere Materialien nur eine begrenzte Kompressibilität be­ sitzen, so daß nachteilige Kompressionsspannungen nicht aus­ reichend reduziert werden. Deshalb wird dort vorgeschlagen, der Zwischenschicht ein Bindemittel und einen im Bindemittel dispergierten Füllfeststoff zuzusetzen.

Aus der DE 23 53 154 A1 ist ein elektrischer Wickelkondensator mit Gehäuse bekannt, bei dem die Hohlräume zwischen Wickel und Gehäuse mit einem kalthärtenden Gießharz ausgefüllt sind und bei dem die Deckschicht aus einem heißhärtenden Gießharz besteht. Hierdurch soll ein Auseinandergehen der Wickellagen an einer Ausheilstelle ermöglicht werden. Kondensatoren mit Glimmpolymerisationsdielektrikum sowie die Probleme beim Einbau derartiger Kondensatoren sind in der Druckschrift nicht erwähnt.

Zwei ältere Vorschläge (DE 32 16 816 A1 und DE 32 16 846 A1) haben deshalb vorgesehen, die genannten Vielschichtkondensatoren in Gehäuse, die aus einem Gehäuseboden und einem Deckel bestehen, einzubauen. Diese Vorschläge sind jedoch wegen der Kontaktierung der Kondensatoren recht aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen regenerierfähigen elektrischen Schichtkondensator der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Umhüllung in einfacher Weise hergestellt werden kann und trotz­ dem die Regenerierfähigkeit des Kondensators nicht beeinträchtigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kondensator nach Anspruch 1 gelöst.

Hiermit wird der Vorteil erzielt, daß die Schichtkondensatoren einerseits gegen mechanische Beschädigung geschützt sind und daß andererseits die Umhüllung das Selbstheilverfahren nicht beeinträchtigt, da die (insbesondere obersten bzw. äußersten) Dielektrikumslagen nicht durch (mechanischen) Kontakt bzw. Druck beeinträchtigt werden.

Die flexible Schutzschicht besteht entweder aus einer Komponente (feuchthärtend) oder aus zwei Komponenten (temperaturhärtend). Mit beiden Materialien lassen sich besonders vorteilhaft orga­ nische Vielschichtkondensatoren umhüllen, ohne daß deren Selbst­ heilverfahren danach beeinträchtigt ist. Zweckmäßigerweise weist die Schutzschicht eine Dicke zwischen 10 µm und 2 mm auf.

Über der flexiblen Schutzschicht kann zusätzlich eine formstabile Umhüllung angeordnet sein, wodurch die Kon­ densatoren einen zusätzlichen Schutz gegen unzulässige Druckeinwirkungen erhalten. In diesem Fall werden aller­ dings zweckmäßigerweise keine feuchthärtenden Silikon­ massen auf Einkomponentenbasis als flexible Schutzschicht verwendet, da bei deren Aushärtung entweder Essigsäure oder Alkohol abgespalten werden und nach der Umhüllung mit der weiteren formstabilen Masse die Feuchtezufuhr vermindert wird, was den weiteren Aushärteprozeß stört.

In diesem Fall ist die Verwendung von Zweikomponenten- Silikonen vorteilhafter, wobei durch Mischung kurz vor oder während des Umhüllprozesses eine genügend lange Topfzeit (z. B. von wenigen Tagen) gewährleistet ist. Hierfür eignet sich besonders ein verhätnismäßig weiches Silikon mit einer Aushärtezeit von 1 Stunde bei 100°C oder einer Aushärtezeit von 10 Minuten bei 100°C (z. B. mit einem Infrarotstrahler).

Durch Beimischung von Fluor-Chlor-Kohlenstoffen, z. B. Trichlortrifluoräthan (C₂Cl₃F₃) läßt sich die Viskosität dieser Masse soweit verringern, daß sie mit einem Düsen­ system auf die Kondensatoren aufgebracht werden kann. Tropfen eines solchen Gemisches, die dosiert auf die Kondensatoroberfläche gelangen, können zerfließen und anschließend aushärten.

Die formstabile zusätzliche Umhüllmasse kann anschließend entweder durch ein Wirbelsinterverfahren, oder durch ein elektrostatisches Beschichtungsverfahren, oder durch Umpressen, oder durch einen Tauchvorgang aufgebracht werden. Thermisch besonders schonend ist ein Tauchprozeß mit einem Epoxidharz, das thixotrop ist, und einen laten­ ten Beschleuniger enthält. Die Topfzeit beträgt ca. 2 Tage, wobei die Aushärtung in einer Stunde bei 100°C erfolgen kann. Es genügt jedoch auch bereits eine Temperung von 10 Minuten bei 100°C nach der die Kondensatoren als Schüttgut weiterverarbeitet werden können.

Claims (4)

1. Umhüllter regenerierfähiger elektrischer Schichtkondensator, der aus mindestens zwei gegenpoligen Metallschichten besteht, zwischen denen sich eine durch Glimmpolymerisation hergestellte Dielektrikumsschicht befindet, der auf einem isolierenden Träger­ material angeordnet ist und der eine Umhüllung aus einer flexib­ len Schutzschicht aufweist, die aus einer Ein- oder Zwei-Kompo­ nenten-Silikonmasse besteht.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht eine Dicke zwischen 10 µm und 2 mm aufweist.

3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über der flexiblen Schutzschicht eine formstabile Umhül­ lung angeordnet ist.

4. Verfahren zum Herstellen eines Kondensators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Zweikomponenten-Silikonmasse vor dem Aufbringen auf den Kondensator durch die Beimischung von Fluorchlorkohlenstoffen eingestellt wird.