DE570241C - Elektrischer Kondensator, dessen Metallelektroden filmbildende Eigenschaften aufweisen, und zwischen welchen ein trockenes, elektrolytisch leitendes Material eingeschaltet ist - Google Patents

Description

• Elektrischer Kondensator, dessen Metallelektroden filmbildende Eigenschaften aufweisen, -und zwischen welchen ein trockenes, elektrolytisch leitendes Material eingeschaltet ist Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator, dessen Metallelektroden filmbildende Eigenschaften aufweisen und zwischen welchen ein trockenes, elektrolytisch leitendes Material eingeschaltet ist. Die Erfindung bezweckt die Ermöglichung einer ständigen Betriebsbereitschaft durch selbsttätige Bildung und Erneuerung der dielektrischen Zwischenschicht, falls diese an irgendeiner Stelle zerstört werden sollte. Erfindungsgemäß besteht das Zwischenmaterial aus Kristallen von magnetischem Eisenoxyd und einem Bindemittel, vorzugsweise Borax oder Borsäure. Besonders vorteilhaft ist es, als Elektrodenmetall ein leichteres Element der zweiten oder dritten Gruppe des periodischen Systems. insbesondere Aluminium, zu verwenden. Um den Zusammenhalt des Zwischenmaterials zu erhöhen, kann in die Zwischenschicht ein Träger aus einem biegsamen, netzartigen Gewebe eingebettet sein.
• Es erwies sich ferner als vorteilhaft, falls bei einem einzigen Kondensator eine verhältnismäßig große Kapazität erwünscht ist, gegenüberliegende Metallbleche vorzusehen von hinreichend großer Oberfläche, um die gewünschte,Kapazität zu erzielen, und diese sodann auf einen Dorn aufzuwickeln, wodurch der Kondensator einen verhältnismäßig- geringen Raum .einnimmt.
• Zum besseren Verständnis des Wesens und des Zweckes der vorliegenden Erfindung soll diese an Hand beiliegender Abbildungen näher erläutert werden.
• Abb. i zeigt in perspektivischer Ansicht einen Winkelkondensator gemäß der Erfindung, ` Abb. a eine Teilansicht des Kondensators vor dem Aufwickeln und Abb. 3 einen vergrößerten Teilschnitt nach Linie 3-3 von Abb. 3.
• Ein Wickelkondensator gemäß Abb. i wird durch Aufwickeln der Metallbleche i i und i q. um einen Dorn io hergestellt, welcher als Teil des fertigen Kondensators verbleibt.
• Die verwendeten Plattenelemente bestehen aus Elektroden eines Metalls mit filmbildenden Eigenschaften auf den gegenüberliegenden aktiven Oberflächen, wobei die Filme dielektrische Eigenschaften aufweisen und durch eine elektrochemische Reaktion mit einer Schicht aus filmbildendem Material i z erzeugt werden, das zwischen den Plattenelementen eingebracht ist. Bei der Herstellung eines Wickelkondensators gemäß Abb. i wird die eine Elektrode i i mit ihrer einen Kante längs des Dornes io gelegt. Diese Elektrode ist vorzugsweise mit einer Anschlußverbindung vexsehen, welche, wie bei i i' ersichtlich, aus ihr hervorragt. Die Oberfläche des Bleches wird dann mit dem filmbildenden Material, welches einen Elektrolyten darstellt und in festem Zustande mit der Elektrodenoberfläche unter Bildung :eines dielektrischen Films ohne Mithilfe von freier Feuchtigkeit zu reagieren vermag, bedeckt. Aus Gründen der Raumersparnis ist es wünschenswert, daß das filmbildende Material über die Plattenoberfläche in einer dünnen und glatten Schicht aufgebracht und, soweit dies möglich, so angeordnet wird, daß es nicht aufbricht und Klumpen bildet, wenn der Kondensator auf den Dorn gewickelt wird. Mechanisch kann dies durch Zwischenschaltung eines elektrisch neutralen Trägers wohl erreicht werden. Ein Stück von verhältnismäßig feinem Musselin 13 eignet sich für diesen Zweck, da die Zwischenräume in seiner Gewebestruktur mit dem filmbildenden Material ausgefüllt sein können. Dieser Träger wird vorteilhaft anfänglich in das filmbildende Material eingebettet, so daß auf beiden Seiten gleich viel Material zur Verfügung steht. Auf die erste Platte wird nach Aufbringung der Zwischenschicht eine zweite Elektrodenplatte 14 aufgelegt, welche @ebenfalls mit einem Anschluß bei 14' versehen ist.
• Die Elektrodenplatten i i und 14 bestehen vorzugsweise aus dünnem, biegsamem Metall von z. B. 0,02 cm Dicke, welches leicht aufgewickelt werden kann, um einen Kondensator der gewünschten Form und Größe zu liefern. Der auf den Dorn io gewickelte Kondensator wird vorzugsweise in eine Schutzhülse 15 eingesetzt, die in Abb. i teilweise sichtbar ist.
• Die Vermischung des Bindemittels, z. B. Borax und Borsäure, mit dem magnetischen Eisenoxyd kann durch Beimischung von Wasser in den vorbereitenden Stadien erleichtert werden. Bei Verwendung von Wasser ist jedoch dafür Sorge zu tragen, daß nach dem Zusammenbau des Kondensators im wesentlichen die gesamte freie Feuchtigkeit aus der Zwischenschicht ausgetrieben wird, um eine störende hydrolytische Wirkung zu vermeiden. Als Beispiel einer typischen Mischung für das Zwischenmaterial zwischen den Platten eines Kondensators mit Aluminiumelektroden wird folgende angegeben:

  Magnetisches Eisenoxyd 8o Gewichtsprozent

  Borax . . . . . . 2o Gewichtsprozent

  i oo Gewichtsprozent

  Das angegebene Mischungsverhältnis kann natürlich innerhalb weiter Grenzen variiert werden. Der Gehalt an Bindemittel kann bis zu 30% erhöht werden, ohne daß die filmbildenden Eigenschaften des Kondensators nachteilig beeinflußt werden.
• Nach Zusammenbau eines Kondensators gemäß der Erfindung wird das Dielektrikum durch Anlegen eines Wechselstromes von geeigneter Spannung an die Kondensatorklemmen formiert, so daß ein Formierungsstrom so lange fließt, bis der dielektrische Film auf den aktiven Flächen völlig gebildet ist. Ein Kondensator dieser Art weist bei richtiger Herstellung eine Kapazität von io bis 15 Mikrofarad pro Quadratzentimeter aktiver Oberfläche auf. Die delektrische Festigkeit eines Oxydfilms in einem Aluminiumkondensator scheint :etwa 12 Volt zu 'betragen, wenn diese Spannung an die Klemmen gegenüberliegender Platten angelegt wird. Ein derartiger Kondensator weist einen Wirkungsgrad von 95,5% auf, wenn der Verluststrom etwa o,ooo8 Milliamp. je Quadratzentimeter beträgt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer 'ondensator, dessen Metallelektroden filmbildende Eigenschaften aufweisen und zwischen welchen ein trockenes, elektrolytisch leitendes Material eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenmaterial aus Kristallen von magnetischem Eisenoxyd und einem Bindemittel, vorzugsweise Borax oder Borsäure, besteht.
2. 2. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrodenmetall ein leichteres Element der zweiten oder dritten Gruppe des periodischen Systems, insbesondere Aluminium, verwendet wird.
3. 3. Kondensator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zwischenschicht :ein Träger aus einem biegsamen, netzartigen Gewebe eingebettet ist.