DE606207C

DE606207C - Elektrolytische Zelle, insbesondere Sekundaerelement, Kondensator oder Ventilzelle

Info

Publication number: DE606207C
Application number: DEJ46483D
Authority: DE
Original assignee: RICHARD JAHRE SPEZIALFABRIK FU
Current assignee: RICHARD JAHRE SPEZIALFABRIK FU
Priority date: 1933-02-11
Filing date: 1933-02-11
Publication date: 1934-11-28

Description

Elektrolytische Zelle, insbesondere Sekundärelement, Kondensator oder Ventilzelle Die Erfindung bezieht sich auf elektrolytische Zellen aller Art, insbesondere auf Sekundärelemente, elektrolytische Kondensatoren und Ventilzellen.
Es sind bereits elektrolytische Ventilzellen und Kondensatoren bekannt, die aus starren, konzentrisch angeordneten Metallzylindern bestehen, welche durch isolierende Zwischenzylinder voneinander getrennt sind. Derartige aus geschlossenen Zylindern zusammengesetzte Zellen kommen wegen der Kompliziertheit ihrer Herstellung und des Zusammenbaues der einzelnen Teile praktisch für eine Massenfabrikation nicht in Frage.
Es ist weiterhin bekannt, Sekundärelemente und Kondensatoren nach Art eines elektrostatischen Wickelkondensators herzustellen, in denen zwei metallische Bänder unter abwechselnder Zwischenfügung von nichtmetallischen Bändern als Abstandshalter zu einem Wickel zusammengerollt werden. Ein solcher fertiger Wickel wird dann in die elektrolytische Flüssigkeit getaucht. Hierbei ist diese erfahrungsgemäß vielfach nicht in der Lage, den Wickel vollständig zu durchdringen. Der Kondensator erreicht also nicht seine größtmögliche Kapazität, und durch langsames Kriechen des Elektrolyten zu den trocknen Stellen erfolgt dauernde Nachformierung mit Erhöhung des Reststromes sowie Wärme- und Gasentwicklung.
Den Gegenstand der Erfindung bildet nun eine vollkommen neuartige Ausführung einer elektrolytischen Zelle, durch welche die den bekannten Ausführungen anhaftenden Unvollkommenheiten beseitigt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß zwei oder mehr abwechselnd positiv oder negativ anzuschließende, der Länge nach geschlitzte Metallzylinder als Elektroden vorgesehen sind, die konzentrisch angeordnet werden. Zwischen den geschlitzten Zylindern ist ein mit dem Elektrolyten imprägniertes Band aus einer oder mehreren Schichten derart - durchgeführt, daß es jeden Zylinder umschließt und von der Innenseite durch die Schlitze zur Außenseite der Zylinder geführt ist. Die Imprägnierung des Bandes mit dem Elektrolyten erfolgt vorzugsweise vor dem Zusammenbau der Zelle.
Die Herstellung einer solchen Zelle gemäß der Erfindung kann auf verschiedene 'Weise erfolgen, z. B. auf folgende: Auf einem Kern, der auch aus mehreren Windungen des imprägnierten Bandes bestehen kann, wird der innerste Zylinder seitlich aufgeschoben. Dann wird er ein oder mehrere Male mit dem imprägnierten Band umwickelt, worauf der nächste Zylinder aufgeschoben wird. Das Band wird hierbei durch den Schlitz dieses Zylinders von dessen Innenseite auf die Außenseite geführt, und der zweite Zylinder wird ebenso wie der erste umwickelt; dann wird der dritte Zylinder aufgeschoben usw. Auf diese Weise wird die Zelle, z. B. ein -Kondensator, aus beliebig vielen Zylindern aufgebaut. Ferner kann man ein mit dem Elektrolyten getränktes Band von genügender mechanischer Festigkeit verwenden, das als Träger dient. Auf diesen Träger legt man in vorbestimmten Abständen abwechselnd die Elektrodenbleche und wickelt dann das Trägerband auf, so daß die Elektrodenbleche nunmehr geschlitzte Zylinder bilden, zwischen denen das Trägerband durchgeführt ist.
Die Erfindung soll jedoch nicht auf die beiden vorstehend erwähnten Herstellungsverfahren beschränkt sein, sondern wesentlich ist vor allem, daß der fertige Kondensator die angegebenen Merkmale aufweist.
Den äußersten Metallzylinder kann man seiner Länge nach zusammenfalzen; hierdurch wird der ganze Wickel fest zusammengepreßt. Ferner kann man auch zum Abschluß des Zellenkörpers das Trägerband benutzen, indem man es nach einer Anzahl Schutzwindungen befestigt.
Die Schlitze in den Zylindern kann man entweder so anordnen, daß sie einander gegenüberliegen oder nach dem Umfang zu gestaffelt sind.
Ari Hand der beiliegenden Zeichnung soll@die Erfindung näher erläutert werden.
Fig. i zeigt einen Querschnitt durch einen Zellenkörper, bei dem die Zylinderschlitze einander gegenüberliegen.
Fig. 2 zeigt den gleichen Querschnitt, bei dem die Schlitze nach dem Umfang zu gestaffelt sind. Fig. 3 stellt eine fertige Zelle, z. B. einen Kondensator im Längsschnitt, dar, der in ein Gehäuse eingebaut ist, und Fig. 4 eine einzelne Elektrode mit ihrer Anschlußfahne in perspektivischer Darstellung. In den Fig. i und 2 sind i, 2, 3 und 4 die Zylinderelektroden, zwischen denen das mit dem Elektrolyten getränkte Band 5 durchgeführt ist. Die Art seiner Durchführung läßt sich aus den Figuren ohne weiteres entnehmen. Der äußerste Zylinder 4 wird durch eine Falznaht 6 zusammengehalten, er bewirkt gleichzeitig eine Abschirmung der Zelle, wenn sie am Erdpotential liegt.
Die praktische Herstellung erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß der Körper 7 auf einem. Rohrkern 8 aufgebaut wird. Die aus Fig. 4 erkennbaren Fahnen 12, 13 der Elektroden werden, wie Fig. 3 deutlich zeigt, in das Innere des Rohrkernes 8 hereingebogen. Dann wird an beiden Enden des Rohres je ein Anschlußkern 14, 15 fest hereingepreßt. Auf diese Weise wird bequem und sicher die Verbindung zwischen den Anschlußleitungen und den Elektroden hergestellt. Durch diese Art der Verbindung erreicht man weiterhin sehr große Kriechwege für etwa austretende Elektrolytflüssigkeit. Zur weiteren Sicherung ist der Kopf 2o der Anschlußkerne 14, 15 bei Kondensatoren aus Aluminium hergestellt und außerdem mit Gewinde versehen. Durch die Verwendung von Aluminium erreicht man, daß Elektrolyt, der trotz des langen Kriechweges hochsteigt, nicht mit dem Messing der Anschlußleitungen in Berührung kommt und so Korrosionserscheinungen bewirkt.
Auf die beiden Enden des Körpers 7 werden die Ringscheiben g, io aus saugfähigem Material aufgeschoben, die die etwa austretende Elektrolytflüssigkeit aufsaugen.- Sie lassen zwischen sich und dem Kern 8 noch einen Ringspalt ii oder einzelne Öffnungen für den Durchtritt der Fahnen 12, 13 frei.
Das ganze Paket wird jetzt in ein Gthäuse 16 eingeschoben, wobei die Scheiben g, io zur zentrischen Führung dienen. In dem Boden 17 ist eine Öffnung 18 vorgesehen, durch die der Anschlußteil 15 durchtreten kann. Der verbleibende Spalt gestattet dem Kondensator zu atmen. Das offene Ende des Gehäuses 16 wird jetzt einfach durch Vergußmasse ig verschlossen.
Die Art, die Belegungen zylinderförmig ineinanderzuschachteln, bedingt, daß der Wickel auch induktionsfrei ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrolytische Zelle, insbesondere Sekundärelement, Kondensator oder Ventilzelle, bei der die Elektroden aus mehreren konzentrisch angeordneten, abwechselnd positiv oder negativ angeschlossenen Metallzylindern bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zylinder der Länge nach geschlitzt sind und zwischen ihnen ein an sich bekanntes mit dem Elektrolyten imprägniertes Band aus nichtleitendem Material, das aus einer oder mehreren Schichten bestehen kann, fortlaufend derart durchgeführt ist, daß es jeden Zylinder ein oder mehrere Male umgibt und durch die Zylinderschlitze von einem Zylinder zum nächsten von innen nach außen läuft.
2. Verfahren zur Herstellung von elektrolytischen Zellen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem einen zugfesten Träger bildenden Band aus nichtleitendem Material, das mit dem Elektrolyten imprägniert ist, in bestimmten Abständen abwechselnd Elektrodenbleche gelegt werden, die beim Zusammenwickeln des Bandes geschlitzte Zylinder bilden.
3. Verfahren zur Herstellung von elektrolytischen Zellen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Elektrolyten getränktes Band aus nichtleitendem Material zu einem Wickel aufgerollt wird und auf den entstehenden Wickel in vorbestimmten Abständen abwechselnd positiv oder negativ anzuschließende, geschlitzte Metallzylinder von der Seite aufgeschoben werden, durch deren Längsschlitze das Band zur Weiterwicklung durchgeführt wird.
4. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze der konzentrischen Metallzylinder entweder einander gegenüberliegen oder versetzt sind.
5. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußerste Metallzylinder den Zellenkörper umschließt und seiner Länge nach zusammengefalzt ist.
6. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellenkörper (7) auf einem Rohrkern (8) aufgebaut ist, in dessen Enden die an sich bekannten Fahnen (12, 13) der Elektrodenzylinder hereingebogen werden, und daß in die offenen Rohrenden Kontaktkerne (14, 15) fest eingesetzt sind, die als Halterungen und/oder Anschlußteile für die Zelle dienen.
7. Elektrolytische Zelle, insbesondere Kondensator, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkern (14,z5) einen zweckmäßig mit Gewinde versehenen Köpf (2o) aus Aluminium trägt. B. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufsaugung etwa austretender Elektrolytflüssigkeit und zur Führung auf die beiden aus dem Zellenkörper (7) herausragenden Rohrenden Scheiben (g, zo) aus aufsaugfähigem Material aufgesetzt sind, die Durchtrittsöffnungen (1i) für die Elektrodenfahnen (12, 13) frei lassen. g. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, = daß der Zellenkörper (7).in ein Gehäuse (16) eingebaut ist, dessen fester Bodenteil (17) eine Öffnung (18) zum Durchtritt der Anschlußteile (15) und zum Atmen der Zelle frei läßt, während die andere Seite des Gehäuses (16) durch Vergußmasse (zg) abgeschlossen ist.