DE624434C - Elektrolytischer Kondensator - Google Patents

Description

• Elektrolytischer Kondensator Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrolytischen Kondensator mit als Stromzuführung dienendem Gefäß und einer schraubenlinienförmig gewundenen oder wellenlinienförmig gebogenen frei tragenden Gegenelektrode, insbesondere aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Da eine derartige Zelle, bei der die Gegenelektrode mit einem Oxydhäutchen bedeckt und in einen Elektrolyten eingetaucht ist, nur in einer Richtun,g Strom durchläßt, kann sie als Kondensator zum Abflachen von Gleichstrom verwendet werden. Eine solche Zelle hat eine große Kapazität, die dem Umstand zu verdanken ist, daß das isolierende Metalloxydhäutchen außergewöhnlich dünn ist, so daß ein Kondensator mit einem sehr geringen Abstand zwischen den Belegungen entsteht, während das Metalloxyd eine hohe Dielektrizitätskonstante hat.
• Wenn man einen derartigen elektrolytischen Kondensator für Wechselstrom verwendet, müssen zwei derartige Zellen gegeneinandergeschaltet werden, so daß in keiner Richtung Strom durchgelassen wird.
• Es ist bekannt, in solchen elektrolytischen Kondensatoren durch Verwendung platten-oder bandförmiger Elektroden eine große Oberfläche mit geringem Malerialverbrauch zu bildenh#Ian hat dabei im Falle von plattenförmigen Elektroden. die Platten z. B. senkrecht angeordnet und derart gebogen, däß sie im waagerechten Querschnitt eine Wellenlinie bilden und sie mit flachen, die Stromzuführung für den Elektrolyten bildenden Platten abwechseln lassen. Im Fall von bandförmigen Elektroden hat man diese spiralförmig derart aufgewickelt, daß ein scheibenförmiges Gebilde entsteht, wobei man mehrere solcher Scheibenelektroden übereinander derart angeordnet hat, daß mit einer Oxydhaut überzogene Elektroden mit lediglich als Stromzuführung für den Elektrolyten dienenden, nicht oxydierten Elektroden abwechseln. Sowohl bei der Verwendung von Bändern als auch bei der Verwendung von geNvellten Platten war man genötigt, diese Elektrodengebilde von einem besonderen Gestell tragen zu lassen. Bei. diesen bekannten Anordnungen geht viel Raum verloren, und außerdem werden die Herstellungskosten stark erhöht. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Kondensatoren besteht darin, daß die Stromzuführungselektro,den sehr viel Raum beanspruchen, und dennoch kann man diese großflächigen Zuführungselektroden nicht fortlassen, weil sonst die Stromwege durch den Elektrolyten hindurch zu der mit einer Oxydhaut bedeckten Elektrode derart verlängert werden, daß der Widerstand des Kondensators stark erhöht und seine Kapazität herabgesetzt wird.
• Es ist auch bereits ein elektrolytischer -Gleichrichter bekanntgeworden, bei dem fürdie eine Elektrode ein mehrfach hin. und her geführter Draht verwendet Ist. Wird nun eine solche drahtförmige Elektrode bei einem elektrolytischen Kondensator benutzt, dann erzielt man den Vorteil, daß die Stromwege von .der Stromzuführung durch den Elektrolyten hindurch nach -der anderen Elektrode nur wenig in der Länge verschieden sind, Dies steht im Gegensatz zu den Kondensatoren mit als Stromzuführung dienendem Gefäß, bei denen die Gegenelektrode aus Platten oder Zylindern besteht und keine besonderen Vorkehrungen getroffen sind, so daß die Stromwege nach der Seifte der Platten, die von der Stromzuführung abgekehrt sind, oder nach der inneren Seite des Zylinders viel länger als nach der Vorderseite der Platten oder nach der äußeren Seite der Zylinder sind, wodurch der mittlere Widerstand- des Kondensators erheblich gesteigert wird. Es tragen dadurch verschiedene Teile der Elektrode zur Bildung der Kapazität praktisch nicht `bei, so daß ein unnötiger Material= und Raumverbrauch zur Erzielung einer bestimmten Kapazität :entsteht.
• Infolge der Widerstandsverminderung, die durch die Verwendung eines frei tragenden gewundenen Drahtes erzielt wird, kann man als Elektrolyten wieder Stoffe mit einem größeren Widerstand verwenden, die in vielen Fällen eine günstige Wirkung haben.
• Gemäß der Erfindung besteht die frei tragende Elektrode aus einem in der Längsrichtung profilierten Material, was im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen steht, bei denen ein band- oder plattenförmiges Material oder ein Draht von kreisförmigem Querschnitt verwendet wird.
• Das profilierte Material kann sehr einfach und billig hergestellt werden und weist dexi Platten gegenüber den großen Vorteil auf, daß zur Befestigung des Drahtes auf sehr einfache Weise das nach außen geführte Ende verwendet werden kann, während die Platten immer an besonderen Trägern befestigt werden müssen. Dadurch, da.ß gemäß der -Erfindung profilierter Draht verwendet wird, ist der Widerstand des Drahtes gegen Deformation so ,groß, daß größere Längen des Drahtes in Schrauben- oder Wellenlinienform ohne weitere Abstützungen oder Träger frei tragend in dem Kondensatorgehäuse untergebracht werden können.
• Durch die Verwendung von profiliertem Material wird ferner die Oberfläche der frei tragenden Elektrode gegenüber einer Elektrode aus Draht von kreisförmigem Querschnitt erheblich vergrößert, ohne daß der Kondensator dabei einen größeren Raum einnimmt.
• Weiter hat sich gezeigt, daß die auf der Oberfläche des in geeigneter Weise profilierten Drahtes gebildete Oxydhaut für die Verwendung in. elektrolytischen Kondensatoren sehr gute Eigenschaften hat, was u. a. mit der Tatsache zusammenhängt, daß bei solchen Kondensatoren keine Randwirkungen auftreten, wie dies bei der Verwendung von Platten und Zylindern der Fall ist. .
• Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist der profilierte Draht in mehrere ineinanderliegende Schrauben gewunden.
• In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.
• Fig. i zeigt schematisch einen Kondensator mit eine Elektrode, die aus zwei ineinander gewundenen Schrauben besteht.
• Fig.2 zeigt eine wellenlinienförmig gebogene Elektrode.
• Die Fig. 3, q. und 5 zeigen verschiedene Drahtprofile.
• In Fig. i ist das z. B. aus Kupfer bestehende Kondensätorgehäuse mit i bezeichnet. Dieses bildet zusammen mit dem Elektrolyten 2 die eine Elektrode. Der Elekixolyt besteht z. B. aus einer wässerigen Lösung von Borsäure, Boraten, Zitraten usw. Das Wasser kann in vielen Fällen vorteilhaft ganz oder teilweise durch einen mehrwertigen. Alkohol, z. B. Glycerin, ersetzt werden. Im Elektrolyten ist eine z. B. aus Aluminium bestehende Elektrode 3 angeordnet. Diese wird durch zwei ineinander angeordnete Schrauben gebildet, die aus einem einzigen Draht gewunden sind. Dieser Draht ist profiliert, obwohl die Profilierungen wegen des kleinen Maßstabes in dieser Figur nicht ersichtlich sind. Die Durchführung der Elektrode 3 liegt an der unteren Seite des Kondensators, so daß der Elektrolyt die Elektrode vollständig umschließt. Diese Anordnung wird zweckmäßig gewählt, weil. sonst die Elektrode im Kondensator an der Stelle, an der sie durch die Oberfläche der Flüssigkeit hindurchtritt, häufig angegriffen wird. An der oberen Seite weist das Gehäuse ein Ventil q. auf, durch das Dämpfe entweichen können. Dieses Ventil besteht aus einem Gummihütchen, in das eine kleine Öffnung gestochen ist.
• Fig.2 stellt eine wellenlinienförmig gebogene Elektrode mit einem Hinzweig g und eiliem Rückzweig io dar. Natürlich kann der wellenlinienförmig gewundene Draht auf die gleiche Weise noch mit weiteren Zweigen ausgebildet sein. Auch hier ist der Draht in der Längsrichtung profiliert, obwohl dies aus der Figur nichtersichtlich ist.
• Die Fig. 3, q. und 5 zeigen ein Kreuzprofil, ein U-Profil und ein Doppel-T-Profil des Drahtes, während natürlich auch noch viele andere Profilierungen möglich sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Elektrolytischer Kondensator mit als Zuführungselektrode dienendem Gefäß und einer schraubenlinienförmig gewundenen oder wellenförmig gebogenen frei tragenden Gegenelektrode, insbesondere aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die freitragende Elektrode aus in der Längsrichtung profiliertem (U-, Doppel-T-, Kreuzprofil) Material besteht. a. Elektrolytischer Kondensator nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht in mehrere ineinanderliegende Schrauben gewunden -ist.