DE4114756A1 - Verfahren zur herstellung von nass-elektrolytkondensatoren - Google Patents
Verfahren zur herstellung von nass-elektrolytkondensatorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Naß-Elektrolytkondensatoren, insbesondere in Chip-Bauweise,
bei dem die Kondensatorkörper oder Wickel mit einem Elektro
lyten imprägniert und mit einer Kunststoffhülle umgeben
werden.
Üblicherweise werden Naß-Elektrolytkondensatoren zum Schutz
des imprägnierten Wickels vor einem Austrocknen und einer
Kontamination eingebechert. Der hierbei verwendete Alumini
um-Becher wird durch einen Gummistopfen oder dgl. verschlos
sen. Aufgrund der Permeabilität des Gummistopfens können
Verluste auftreten, die die Lebensdauer eines derar
tigen Kondensators herabsetzen. Ferner besteht bei derartig
eingebecherten Kondensatoren die Gefahr eines Kurzschlusses
zwischen der Anode und dem mit der Katode verbundenen
Gehäuse.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, solche aluminiumgebe
cherten Naß-Elektrolytkondensatoren mit einer Kunststoffhül
le zu umgeben. Aufgrund der relativ hohen Wärmeleitfähigkeit
des Aluminiumbechers besteht beim Aufbringen der Kunststoff
schicht jedoch die Gefahr, daß im Innern des Gehäuses ein
solcher Überdruck entsteht, der zu einer bleibenden Ver
schlechterung der Kondensatorwerte führen kann.
Ziel der Erfindung ist es, ein weiteres Verfahren zur Her
stellung von Naß-Elektrolytkondensatoren der eingangs genann
ten Art bereitzustellen. Insbesondere soll eine höhere Le
bensdauer und Hitzebeständigkeit der Naß-Elektrolytkondensa
toren erreicht werden.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der
mit dem flüssigen Elektrolyten imprägnierte Kondensatorkör
per zunächst in ein Glasgehäuse eingebracht wird und daß die
Kunststoffhülle auf das Glasgehäuse aufgebracht wird, nach
dem dieses dicht verschlossen worden ist.
Aufgrund dieser Ausbildung wird unter Aufrechterhaltung der
gewünschten elektrischen Kondensatorwerte eine relativ hohe
Lebensdauer für den jeweiligen Naß-Elektrolytkondensator
erreicht und insbesondere sichergestellt, daß der mit dem
Elektrolyten getränkte Kondensatorkörper zuverlässig vor
beim Aufbringen der äußeren Schutzhülle auftretenden Tempera
tur- und Druckbelastungen geschützt ist. Selbst dann, wenn
der Kondensatorwickel zur Bildung der Kunststoffhülle mit
heißem Kunststoff umspritzt wird, treten praktisch keine
Elektrolytverluste durch Abdampfen auf. Das Glasgehäuse
bietet jederzeit einen zuverlässigen Schutz gegen evtl.
auftretende Preßdrücke. Aufgrund des isolierenden Glaskör
pers ist auch jegliche Kurzschlußgefahr von vornherein ausge
schlossen.
Das erfindungsgemäße Glasgehäuse dichtet somit den mit
flüssigem Elektrolyten imprägnierten Wickel gegen den bei
spielsweise in eine Spritzform eingepreßten Kunststoff ab
und stellt zumindest für die Zeit bis zum Erkalten des um
den Wickel gespritzten, heißen Kunststoffes eine Isolations
schicht gegen ein zu schnelles Austrocknen infolge einer
Erwärmung dar. Die geringe Wärmeleitfähigkeit des Glaskör
pers schließt insbesondere auch das Auftreten überhöhter
Drücke im den Wickel enthaltenden Gehäuse aus, so daß auch
insoweit jede mögliche Beeinträchtigung der gewünschten
elektrischen Kondensatorwerte ausgeschlossen ist.
Das an zumindest einem Ende offene Glasgehäuse wird nach dem
Einbringen des Kondensatorkörpers vorzugsweise mit einem
jeweiligen Glasverschluß dicht verschlossen. Es ist somit
auch für den verwendeten Verschluß eine möglichst geringe
Wärmeleitfähigkeit und geringe Permeabilität sichergestellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung
ist vorgesehen, daß eine jeweilige Anschlußfahne des Konden
satorkörpers mit einem auf der dem Kondensatorkörper zuge
wandten Seite liegenden Innenkontakt des betreffenden Glas
verschlusses und ein Außenanschluß mit einem mit dem Innen
kontakt elektrisch verbundenen Außenkontakt des Glasver
schlusses elektrisch verbunden wird. Es ist somit nicht
erforderlich, daß die jeweiligen Anschlußfahnen während der
Montage durch die Verschlüsse nach außen geführt werden
müssen, so daß hierbei evtl. auftretende Dichtungsprobleme
von vornherein ausgeschlossen werden.
Die miteinander zu verbindenden Innen- und Außenkontakte
eines jeweiligen Glasverschlusses erhält man zweckmäßigerwei
se dadurch, daß durch eine im jeweiligen Glasverschluß vorge
sehene Öffnung ein insbesondere drahtförmiger, z. B. aus
Aluminium bestehender elektrischer Leiter hindurchgeführt
wird und daß dieser zuvor ggf. entsprechend abgelängte Lei
ter im Bereich der einander gegenüberliegenden Stirnseiten
gestaucht wird.
Zur Abdichtung der im Glasverschluß vorgesehenen Öffnung
kann ein mit einer Umhüllung insbesondere aus Silikon oder
dgl. versehener elektrischer Leiter verwendet werden. Nach
dem Stauchvorgang ist die Öffnung durch die Leiterumhüllung
abgedichtet.
Zur Ausbildung der Kunststoffhülle wird vorzugsweise ein
hochtemperaturbeständiger Thermoplast und insbesondere ein
Kunststoff auf der Basis von PPS oder ein Duroplast verwen
det. Vorteilhafterweise kann ein glasfasergefüllter oder
keramikartiger Kunststoff Verwendung finden, was die Hitze-
und Elektrolytbeständigkeit des gesamten Naß-Elektrolytkon
densators weiter erhöht.
Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei
spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert;
in dieser zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung den be
reits in ein Glasgehäuse eingesetzten
Kondensatorkörper eines Naß-Elektro
lytkondensators,
Fig. 2 eine rein schematische Darstellung
eines fertiggestellten Naß-Elektro
lytkondensators, dessen dicht ver
schlossenes Glasgehäuse bereits von
einer Kunststoffhülle umgeben ist und
Fig. 3 zwei rahmenartige Außenanschlüsse mit
mehreren dazwischen angeordneten,
jeweils einen Kondensatorkörper ent
haltenden Glasgehäusen.
Gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt ein Naß-Elektrolytkondensator
10 einen Kondensatorkörper oder Wickel 12, der an seinen
beiden Stirnseiten jeweils eine Anschlußfahne 14, 16 auf
weist, die jeweils mit einem Innenkontakt 24 eines von zwei
Glasverschlüssen 18, 20 verbunden ist, über die ein den
Wickel 12 umgebendes Glasgehäuse 22 dicht verschließbar ist.
Zwischen den Glasverschlüssen 18, 20 und dem Glasgehäuse 22
ist jeweils ein Dichtring 26 angeordnet.
Die Glasverschlüsse 18, 20 sind jeweils mit einem Außenkon
takt 28 versehen, der mit dem betreffenden Innenkontakt 24
in Verbindung steht und mit einem Außenanschluß 30 bzw. 32
verbunden ist (Fig. 2). Diese beiden Außenanschlüsse sind
somit elektrisch mit der Anode bzw. Kathode des Naß-Elektro
lytkondensators 10 verbunden.
Jeder der beiden Glasverschlüsse 18, 20 ist mit einer mittle
ren, durchgehenden Öffnung 34 versehen, durch die hindurch
sich ein abgelängter Aluminiumdraht 36 mit einer Umhüllung
aus beispielsweise Silikon erstreckt, der zur Bildung des
Innenkontakts 24 und des Außenkontakts 28 an den beiden
Stirnseiten im Bereich der angrenzenden Stirnflächen des
Glasverschlusses gestaucht ist. Die Öffnung 34 des jeweili
gen Glasverschlusses 18 bzw. 20 ist demnach durch die Kunst
stoffumhüllung des Aluminiumdrahtes 36 abgedichtet.
Die beiden Glasverschlüsse 18, 20 weisen jeweils einen in
das Glasgehäuse 12 eintretenden Ansatz 38 auf, an den sich
ein äußerer Flansch 40 anschließt. Der Dichtungsring 26 ist
auf den Ansatz 38 aufgesetzt und im montierten Zustand des
Naß-Elektrolytkondensators zwischen dem Flansch 40 und der
betreffenden Stirnseite des Glasgehäuses 22 eingeklemmt.
Das über die Glasverschlüsse 18, 20 und die Dichtungsringe
26 verschlossene Glasgehäuse 12 ist von einer Kunststoff
hülle 42 (vgl. Fig. 2) umgeben. Die mit den Außenkontakten
28 verbundenen Außenanschlüsse 30, 32 treten aus der Kunst
stoffhülle 42 heraus. Bei diesen Anschlüssen 30, 32 kann es
sich beispielsweise um Anschlußbleche oder Anschlußdrähte
handeln. Im vorliegenden Fall sind Anschlußbleche vorgese
hen. Die Erfindung ist somit insbesondere sowohl bei SMD-
Bauteilen, d. h. bei oberflächenmontierbaren Bauteilen als
auch bei bedrahteten Elektrolytkondensatoren anwendbar. Die
Anschlußbleche bzw. -drähte können beispielsweise bündig mit
der Oberfläche der Kunststoffhülle abgeschnitten sein. Die
Kunststoffhülle 42 ist mit einer Sollbruchstelle 44 ver
sehen.
Gemäß Fig. 3 ist eine Vielzahl von Glasgehäusen 22 zwischen
zwei rahmenartigen Außenanschlüssen 30, 32 angeordnet. Auf
jedes dieser leiterartig angeordneten Glasgehäuse 22 ist
nachträglich eine strichliniert angedeutete Kunststoffhülle
42 aufgebracht worden.
Zur Montage des in den Fig. 1, 2 gezeigten Naß-Elektrolyt
kondensators wird zunächst die eine Anschlußfahne 14 des
Wickels 12 mit dem Innenkontakt 24 des betreffenden Glasver
schlusses 18 elektrisch verbunden. Anschließend wird der
Kondensatorkörper 12 mit dem Elektrolyten imprägniert und in
das Glasgehäuse 22 eingesetzt. Danach kann die andere An
schlußfahne 16 des Kondensatorkörpers bzw. Wickels 12 mit
dem Innenkontakt 24 des anderen Glasverschlusses 20 elek
trisch verbunden werden.
Nachdem das Glasgehäuse 12 über die Glasverschlüsse 18, 20
und die Dichtringe 26 dicht verschlossen worden ist, wird
auf das Glasgehäuse 22 beispielsweise im Spritzgußverfahren
die Kunststoffhülle 42 aufgebracht.
Zur Ausbildung dieser Kunststoffhülle 42 kann beispielsweise
ein hochtemperaturbeständiger Thermoplast und insbesondere
ein Kunststoff auf der Basis von PPS oder ein Duroplast ver
wendet werden. Zweckmäßigerweise ist ein glasfasergefüllter
oder keramikartiger Kunststoff vorgesehen.
Zur Herstellung der Glasverschlüsse 18, 20 wird ein Preßling
mit einem Innenloch verwendet, durch welches der umhüllte
Aluminiumdraht gesteckt wird. Dieser wird anschließend abge
schnitten und an den Stirnseiten gestaucht. Die beispiels
weise aus Silikon bestehende Drahtumhüllung stellt nach dem
Stauchvorgang die Abdichtung des Innenloches sicher. An die
durch die Stauchung erhaltenen Innen- und Außenkontakte 24
bzw. 28 werden die jeweilige Wickel-Anschlußfahne 14, 16
bzw. der Außenanschluß 30, 32 angeschweißt.
Hierbei kann beispielsweise zunächst die Anoden-Anschluß
fahne 14 mit dem Innenkontakt 24 des betreffenden Glasver
schlusses 18 verschweißt werden. Danach kann der Wickel 12
imprägniert und der imprägnierte Wickel in das Glasgehäuse
22 eingebracht werden. Danach wird die Kathoden-Anschluß
fahne 16 mit dem Innenkontakt 24 des anderen Glasverschlus
ses 20 verschweißt. Schließlich kann das Glasgehäuse 22
dicht verschlossen und zur Bildung der Kunststoffhülle 42
mit Kunststoff umpreßt werden.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist eine Vielzahl von
Glasgehäusen 22 zwischen die beiden als Rahmen ausgeführten
Außenanschlüsse 30, 32 eingeschweißt. Die dadurch erhaltene
leiterartige Anordnung von im übrigen gleich wie beim Aus
führungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ausgebildeten Glas
gehäusen 22 wird nun in einer Presse mit Kunststoff umhüllt.
Die dabei erhaltenen Kunststoffhüllen 42 sind in Fig. 3
strichliniert angedeutet.
Nach der Aushärtung dieser Kunststoffhüllen 42 werden die
rahmenartigen Außenanschlüsse 30, 32 zwischen den einzelnen
Kondensatoren aufgetrennt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere auch zur
Herstellung von chipartigen Naß-Elektrolytkondensatoren
geeignet. Die erhaltenen Kondensatoren sind insbesondere für
eine Verwendung im Bereich der Kraftfahrzeug-Elektronik
geeignet.
Bezugszeichenliste
10 Naß-Elektrolytkondensator
12 Wickel
14 Anschlußfahne
16 Anschlußfahne
18 Glasverschluß
20 Glasverschluß
22 Glasgehäuse
24 Innenkontakt
26 Dichtring
28 Außenkontakt
30 Außenanschluß
32 Außenanschluß
34 Öffnung
36 Aluminiumdraht
38 Ansatz
40 Flansch
42 Kunststoffhülle
44 Sollbruchstelle
12 Wickel
14 Anschlußfahne
16 Anschlußfahne
18 Glasverschluß
20 Glasverschluß
22 Glasgehäuse
24 Innenkontakt
26 Dichtring
28 Außenkontakt
30 Außenanschluß
32 Außenanschluß
34 Öffnung
36 Aluminiumdraht
38 Ansatz
40 Flansch
42 Kunststoffhülle
44 Sollbruchstelle
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von Naß-Elektrolytkondensato
ren, insbesondere in Chip-Bauweise, bei dem die Konden
satorkörper oder Wickel mit einem Elektrolyten impräg
niert und mit einer Kunststoffhülle umgeben werden, da
durch gekennzeichnet,
daß der mit dem flüssigen Elektrolyten imprägnierte Kon
densatorkörper zunächst in ein Glasgehäuse eingebracht
wird und daß die Kunststoffhülle auf das Glasgehäuse
aufgebracht wird, nachdem dieses dicht verschlossen wor
den ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
daß das an zumindest einem Ende offene Glasgehäuse nach
dem Einbringen des Kondensatorkörpers mit einem jeweili
gen Glasverschluß dicht verschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet,
daß eine jeweilige Anschlußfahne des Kondensatorkörpers
mit einem auf der dem Kondensatorkörper zugewandten
Seite liegenden Innenkontakt des betreffenden Glasver
schlusses und ein Außenanschluß mit einem mit dem Innen
kontakt elektrisch verbundenen Außenkontakt des Glasver
schlusses elektrisch verbunden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet,
daß zunächst eine der beiden Anschlußfahnen des Kondensa
torkörpers mit dem Innenkontakt des einen Glasverschlus
ses elektrisch verbunden wird, das danach der Kondensa
torkörper mit dem Elektrolyten imprägniert und in das
Glasgehäuse eingebracht wird und daß anschließend die
andere Anschlußfahne des Kondensatorkörpers mit dem Innen
kontakt des anderen Glasverschlusses elektrisch verbunden
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet,
daß durch eine im jeweiligen Glasverschluß vorgesehene
Öffnung ein insbesondere drahtförmiger, z. B. aus Alumini
um bestehender elektrischer Leiter hindurchgesteckt wird
und daß dieser zuvor ggf. entsprechend abgelängte Leiter
zur Bildung der Innen- und Außenkontakte im Bereich der
einander gegenüberliegenden Stirnseiten gestaucht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet,
daß zur Abdichtung der im Glasverschluß vorgesehenen
Öffnung ein mit einer Umhüllung insbesondere aus Silikon
oder dgl. versehener elektrischer Leiter verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet,
daß zwischen den Glasverschluß und das zu verschließende
Glasgehäuse eine Dichtmasse eingebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffhülle im Spritzgußverfahren auf das
dicht verschlossene Glasgehäuse aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ausbildung der Kunststoffhülle ein hochtempera
turbeständiger Thermoplast und insbesondere ein Kunst
stoff auf der Basis von PPS oder ein Duroplast verwendet
wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet,
daß eine Vielzahl von Glasgehäusen zwischen zwei rahmen
artigen Außenanschlüssen angebracht wird, daß danach die
die jeweiligen Kondensatorkörper enthaltenden, dicht
verschlossenen Glasgehäuse mit der Kunststoffhülle umge
ben werden und daß anschließend die Außenanschlüsse zwi
schen den bereits umhüllten Glasgehäusen aufgetrennt
werden.
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DE19914114756 DE4114756C2 (de) | 1991-05-06 | 1991-05-06 | Verfahren zur Herstellung von Naß-Elektrolytkondensatoren, insb. in Chip-Bauweise |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4114756A1 true DE4114756A1 (de) | 1992-12-10 |
DE4114756C2 DE4114756C2 (de) | 1994-11-24 |
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DE19914114756 Expired - Fee Related DE4114756C2 (de) | 1991-05-06 | 1991-05-06 | Verfahren zur Herstellung von Naß-Elektrolytkondensatoren, insb. in Chip-Bauweise |
Country Status (1)
Country | Link |
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