DE69836294T2

DE69836294T2 - Hermetisch geschlossener Kondensator

Info

Publication number: DE69836294T2
Application number: DE69836294T
Authority: DE
Inventors: Barry C. Alden Muffoletto; Rodney E. Corfu Stringham; Neal N. Lockport Nesselbeck; Ashish East Amherst Shah; Donald H. Plainfield Stephenson
Original assignee: Greatbatch Ltd
Current assignee: Greatbatch Ltd
Priority date: 1997-05-01
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2018-05-02
Also published as: EP0877400A1; EP1607991A2; AU733638B2; US6334879B1; DE69836294D1; AU6381898A; EP1607991A3; DE69841791D1; EP1607991B1; JPH10312936A; US5926362A; EP0877400B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Kondensator und insbesondere auf einen Kondensator mit einer im Wesentlichen flachen, planaren Geometrie. Die vorliegende Erfindung bezieht sich noch ganz besonders auf ein metallisches Substrat, das mit einem damit in Kontakt stehenden kapazitiven Material versehen und in ein hermetisch versiegelten Gehäuse eingebaut ist, um mindestens eine der Elektroden für den Kondensator bereitzustellen. Das metallische Substrat kann mindestens eines der Seitenwände des Gehäuses selbst bereitstellen oder an die Seitenwand angeschlossen sein. In einer am meisten bevorzugten Form des Kondensators wird das leitfähige Substrat mit einem pseudokapazitiven Material versehen, das aus einem durch Ultraschall gebildeten Aerosol erzeugt wird.
2. Stand der Technik
Die standardmäßige Bauweise von Kondensatoren besteht aus einem zylinderförmigen Gehäuse, das eine Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode aufnimmt. Beispielsweise haben „wet-slug" Tantalkondensatoren im Allgemeinen standardmäßig ein zylinderförmiges leitfähiges Gehäuse, das als die Anschlussklemme für die Kathodenelektrode dient, wobei die Tantalanode an einen Anschlussdraht angeschlossen wird, der durch einen Glas-Metall Isolator und eine Dichtungsstruktur vom Gehäuse isoliert ist.
Der Anodenisolator und die Dichtungsstruktur werden entweder intern oder extern vom Gehäuse angeordnet. Typischerweise wird das gegenüberliegende Ende des Gehäuses auch mit einem Isolatorkörper versehen. Die zylindrische Form beschränkt das innere Volumen innerhalb des Kondensators und die verschließenden Dichtungsstrukturen nehmen ein Volumen in Anspruch, das der volumetrischen Leistung des Kondensators abträglich ist.
Darüber hinaus kann der Kondensator gemäß vorliegender Erfindung, der eine flache, planare Form hat, entweder einen Kondensator eines elektrochemischen Typs oder eines elektrolytischen Typs umfassen. Die Anode bzw. Kathode in einem elektrochemischen Kondensator oder die Kathode in einem elektrolytischen Kondensator umfassen im Allgemeinen ein Substrat aus einem leitfähigen Metall wie z. B. Titan oder Tantal mit einem darauf vorgesehenen kapazitiven Material. In dieser Beziehung kann das kapazitive Material in Form einer anodisch oxidierten geätzten Folie, einem gesinterten aktiven Material mit oder ohne Oxid, einem doppelschichtigen kapazitiven Material wie z. B. einem kohlenstoffhaltigen Material oder Platinschwarz, einem pseudokapazitiven Material wie z. B. ein Redox- oder unter Spannung stehendes Material, und leitfähige Polymere sein. Zu den gewöhnlich verwendeten Beschichtungstechniken gehören Tauchen, Sputtern und Sprühen mit Druckluftzerstäubung einer Lösung des kapazitiven Materials auf das Substrat. Kapazitätswerte für Elektroden, die durch diese auf dem bisherigen Stand der Technik stehenden Techniken hergestellt wurden, sind in Bezug auf spezifische Kapazität niedriger als eine Elektrode, die mit einem durch Ultraschall gebildeten Aerosol eines aktiven Materials gemäß vorliegender Erfindung beschichtet wurde. Eine andere auf dem Stand der Technik stehende Beschichtungsmethode für ein Substrat ist Solgel Auftragung, und auch diese Methode stellt Kondensatorelektroden dar mit spezifischer Kapazität, die niedriger ist als durch Ultraschall gebildete Aerosolbeschichtungen.
US 5369547 offenbart einen elektrolytischen Kondensator, der Folgendes umfasst: einen Metallbehälter mit einer Innenfläche und einer Außenfläche, der als eine Kathode des Kondensators dient, eine poröse Beschichtung einschließlich eines Oxids eines der folgenden Elemente: Ruthenium, Iridium, Nickel, Rhodium, Platin, Palladium und Osmium, die auf der Innenoberfläche des Behälters angeordnet ist und mit dem Behälter in elektrischer Verbindung steht, eine Anode, die aus der aus Tantal, Aluminium, Niobium, Zirconium und Titan bestehenden Gruppe gewählt wird, und die innerhalb und mit Abstand zur porösen Beschichtung angeordnet ist, und ein innerhalb des Behälters und mit der porösen Beschichtung und der Elektrode in Kontakt stehender Elektrolyt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach einem Aspekt bietet vorliegende Erfindung eine Methode zum Bereitstellen eines Kondensators, umfassend die Schritte des:

a) Bereitstellens eines Gehäuses;
b) Bereitstellens einer ersten Elektrode umfassend ein leitfähiges Substrat und ein kapazitives Material darauf als erstes elektrodenaktives Material, welches kapazitive Material mit dem leitfähigen Substrat in Kontakt gebracht worden ist, wobei mindestens ein Teil einer Seitenwand des Gehäuses durch das leitfähige Substrat selbst bereitgestellt wird, oder das leitfähige Substrat in elektrischem Kontakt mit der Seitenwand steht, die das Gehäuse für den Kondensator bildet;
c) Positionierens einer zweiten Elektrode in das Gehäuse, das an einen zweiten Elektrodenanschluss angeschlossen ist;
d) Einfüllens eines Elektrolyts in das Gehäuse; und
e) hermetisch Versiegelns des Gehäuses;

²

Nach einem weiteren Aspekt stellt vorliegende Erfindung einen Kondensator dar, herstellbar nach der oben genannten Methode, umfassend:

a) ein Gehäuse;
b) eine erste Elektrode, umfassend ein kapazitives Material als erstes elektrodenaktives Material, das auf mindestens einem leitfähigen Substrat in elektrischem Kontakt mit einem ersten Elektrodenanschluss bereitgestellt wird, wobei mindestens ein Teil einer Seitenwand des Gehäuses durch das leitfähige Substrat selbst bereitgestellt wird, oder das leitfähige Substrat in elektrischem Kontakt mit der Seitenwand steht, die das Gehäuse für den Kondensator bildet, und wobei das kapazitive Material als durch Ultraschall gebildetes Aerosol des ersten elektrodenaktiven Materials bereitgestellt wird;
c) eine zweite Elektrode, die in dem Gehäuse bereitgestellt und an einen zweiten Elektrodenanschluss angeschlossen ist;
d) einen Abstandhalter, der zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode bereitgestellt wird, um einen elektrischen Kurzschlusskontakt zwischen ihnen zu verhindern; und
e) einen Elektrolyten; der die Elektroden aktiviert und elektrisch assoziiert.

Diese und andere Aspekte vorliegender Erfindung werden dem Fachmann deutlicher durch Bezugnahme auf folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht eines Querschnitts eines Kondensators 10 gemäß vorliegender Erfindung.
2 ist eine Ansicht eines Querschnitts des in 1 dargestellten Kondensators 10.
3 ist eine Ansicht eines Querschnitts des in 2 dargestellten Kondensators 10 um 90 Grad gedreht.
4 bis 7 sind Teilansichten im Querschnitt alternativer Ausführungen des Isolators und der Dichtungsstrukturen für einen Anschlussdraht 34 für den Kondensator 10.
8 ist eine Ansicht eines Querschnitts einer Draht-zu-Draht Konstruktion einer Elektrode für einen Kondensator gemäß vorliegender Erfindung.
9 ist eine Ansicht eines Querschnitts einer alternativen Ausführung eines Deckels 104, der das Kondensatorgehäuse schließt.
10, 10A und 11 sind Teilansichten im Querschnitt verschiedener Ausführungen der Konstruktionen von Verschlüssen für den Kondensator 10.
12 bis 15 sind Ansichten im Querschnitt verschiedener alternativer Ausführungen von Kondensatoren gemäß vorliegender Erfindung.
16 ist eine Ansicht eines Querschnitts nebeneinander stehender, parallel geschalteter Kondensatoren 188 und 190.
NÄHERE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Beziehen wir uns jetzt auf die Zeichnungen: 1 bis 3 stellen einen beispielhaften Kondensator 10 gemäß vorliegender Erfindung dar. Kondensator 10 umfasst Anode 12 und Kathode 14, die im Innern eines hermetisch versiegelten Gehäuses 16 untergebracht sind. Die Kondensatorelektroden werden aktiviert und im Betrieb durch einen Elektrolyten miteinander verbunden, der im Gehäuse 16 enthalten ist, wie im Einzelnen unten beschrieben wird. Es ist hervorzuheben, dass der Kondensator 10 entweder ein elektrochemischer Typ sein kann, wobei sowohl die Anoden- als auch Kathodenelektroden durch leitfähige Substrate bereitgestellt sind, die ein damit in Kontakt stehendes kapazitives Material besitzen gemäß vorliegender Erfindung, oder ein elektrolytischer Typ, wobei die Kathodenelektrode durch ein leitfähiges Substrat mit kapazitiven Eigenschaften bereitgestellt ist. Der in 1 bis 3 dargestellte beispielhafte Kondensator 10 ist der letztgenannte Typ, soll aber nicht als einschränkend ausgelegt werden.
Das Gehäuse 16 umfasst eine im allgemeinen rechteckig geformte, tiefgezogene Dose 18 umfassend mit Abstand voneinender stehende Seitenwände 20 und 22, die bis auf gegenüberliegende Stirnwände 24 und 26, die sich bis zu einer Bodenwand 28 erstrecken und damit zusammentreffen. Ein Deckel 30 wird an den Seitenwänden 20, 22 und den Stirnwänden 24, 26 durch eine Schweißnaht 32 befestigt, um das Gehäuse 16 zu schließen. Gehäuse 16 ist aus leitfähigem Metall und dient als solches als ein Anschluss bzw. Kontakt, um zwischen dem Kondensator und seiner Last eine elektrische Verbindung herzustellen. Die Schweißnaht wird durch herkömmliche Mittel bereitgestellt, eine bevorzugte Methode ist jedoch Laserschweißen.
Der andere elektrische Anschluss bzw. Kontakt des Kondensators 10 wird durch einen Leiter oder Anschlussdraht 34 bereitgestellt, der sich von innerhalb des Kondensators 10 durch das Gehäuse 16 und insbesondere durch den Deckel 30 erstreckt. Anschlussdraht 34 wird vom Metalldeckel 30 durch einen Isolator und Dichtungskonstruktion 36 auf eine Weise elektrisch isoliert, die später näher beschrieben wird. Eine Öffnung 38 im Deckel 30 zum Einfüllen des Elektrolyten wird durch eine Verschlussstruktur 40 geschlossen, und zwar auf eine Weise, die unten näher beschrieben wird.
Die Kathodenelektrode 14 wird mit Abstand von der innerhalb des Gehäuses untergebrachten Anodenelektrode 12 gehalten und umfasst ein auf einem leitfähigen Substrat bereitgestelltes elektrodenaktives Material 42. Das aktive Material hat eine Dicke von wenigen Hundert Angströms bis ungefähr 0,1 Millimeter. Das aktive Material hat eine bevorzugte Dicke von ungefähr 100 Angströms bis ungefähr 0,1 Millimeter. Vorzugsweise hat das aktive Material eine Dicke von ca. 150 Angströms bis ca. 0,1 Millimeter. Noch mehr bevorzugt hat das aktive Material eine Dicke von ca. 200 Angströms bis ca. 0,1 Millimeter. Wenn das Gehäuse 16 als ein Anschluss oder Kontakt für den Kondensator dient, dient das Gehäuse und insbesondere die Dose 18 als das leitfähige Substrat, oder das mit dem aktiven Material 42 vorgesehene leitfähige Substrat wird mit der Dose 18 elektrisch verbunden. In beiden Fällen wird das leitfähige Substrat aus folgender Gruppe ausgewählt: Tantal, Titan, Nickel, Molybdän, Niobium, Cobalt, Edelstahl, Wolfram, Platin, Palladium, Gold, Silber, Kupfer, Chromium, Vanadium, Aluminium, Zirconium, Hafnium, Zink, Eisen oder Mischungen und Legierungen derselben. Der Deckel 30 besteht ebenfalls vorzugsweise aus einem der obigen leitfähigen Materialien. Vorzugsweise hat das leitfähige Substrat eine Dicke von ungefähr 0,001 bis 2 Millimeter.
Vorzugsweise wird das Substrat von Verunreinigung durch Schmiermittel von Handhabungsgeräten oder durch Körperöle von Händen und dergl. gereinigt und wird auf chemische oder mechanische Weise aufgerauht, um seine Oberfläche zu vergrößern, bevor es mit dem aktiven Material 42 in Kontakt gebracht wird. Auf Wunsch kann die elektrische Leitfähigkeit des unbeschichteten Substrats durch eine in US 6 599 580 beschriebene Technik verbessert werden.
Nach der Vorbereitung wird das aktive Material 42 mit dem leitfähigen Substrat in Kontakt gebracht, vorzugsweise nachdem aber möglicherweise bevor das vorbereitete Substrat zugeschnitten, geformt oder auf andere Weise in die gewünschte Geometrie bearbeitet wird. Um eine Kondensatorelektrode bereitzustellen, kann das Substrat aus einem anodisch oxidierten geätzten leitfähigen Material bestehen, kann ein gesintertes aktives Material mit oder ohne damit in Kontakt gebrachtes Oxid haben, und kann mit einem doppelschichtigen kapazitiven Material, beispielsweise einem fein verteilten kohlenstoffhaltigen Material wie z.B. Graphit oder Kohlenstoff oder Platinschwarz, einem Redox, einer Pseudokapazität oder einem unter Spannung stehenden Material oder einem elektroaktiven leitfähigen Polymer wie beispielsweise Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen und Polyacetylen und Mischungen derselben in Kontakt gebracht werden. Wie nachstehend näher beschrieben wird, wird das kapacitive Material vorzugsweise mit dem leitfähigen Substrat in der Form eines durch Ultraschall gebildeten Aerosols des leitfähigen Materials in Kontakt gebracht. Falls die Dose 18 als das leitfähige Substrat dient, wird ein Gelenksprühkopf von einem wohlbekannten Typ verwendet, um die inneren Oberflächen der Dose 18 mit dem durch Ultraschall gebildeten Aerosol des erwünschen Materials zu beschichten. 1 bis 3 zeigen, dass die Mehrheit der Seitenwände 20 und 22 mit dem elektrodenaktiven Material 42 versehen sind. Andere Anordnungen des mit den leitfähigen Seitenwänden in Kontakt gebrachten aktiven Materials werden nach dem Bedarf einer bestimmten Kondensatoranwendung durch den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen.
Nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Redox-aktive Material 42 ein Oxid eines ersten Metalls, dem Nitrid des ersten Metalls, dem Kohlenstoffnitrid des ersten Metalls und/oder dem Carbid des ersten Metalls, wobei das Oxid, Nitrid, Kohlenstoffnitrid und Carbid des ersten Metalls pseudokapazitive Eigenschaften haben. Das erste Metall wird vorzugsweise aus folgender Gruppe gewählt: Ruthenium, Cobalt, Mangan, Molybdän, Wolfram, Tantal, Eisen, Niobium, Iridium, Titan, Zirconium, Hafnium, Rhodium, Vanadium, Osmium, Palladium, Platin, Nickel oder Blei.
Das Redox-aktive Material 42 kann auch ein zweites oder weitere Metalle einschließen. Das zweite Metall ist in Form eines Oxids, eines Nitrids, eines Kohlenstoffnitrids oder eines Carbids, und ist nicht wesentlich für die beabsichtigte Verwendung des leitfähigen Substrats als eine Kondensatorelektrode und dergl.
Das zweite Metall ist vom ersten Metall verschieden und wird aus einem oder mehreren der folgenden Metalle gewählt: Tantal, Titan, Nickel, Iridium, Platin, Palladium, Gold, Silber, Cobalt, Molybdän, Ruthenium, Mangan, Wolfram, Eisen, Zirconium, Hafnium, Rhodium, Vanadium, Osmium, oder Niobium. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das aktive Materialprodukt 42 Oxide von Ruthenium oder Ruthenium und Tantal.
Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird die gefertigte Dose 18 mit dem aktiven Material 42 versehen, das mindestens das erste pseudokapazitive Metall und möglicherweise das zweite oder mehrere Metalle enthält, die auf den Seitenwänden 20 und 22 der Dose 18 (3) abgelagert sind, die als das leitungsfähige Substrat dient. Alternativ, und wie später hierin näher beschrieben, wird zunächst ein leitfähiges Substrat einer der aufgelisteten Materialien mit der Beschichtung des Redox-aktiven Materials versehen, und anschließend wird das auf diese Weise verarbeitete Substrat mit den Seitenwänden des Gehäuses (12 bis 16) in Kontakt gebracht. Wie bereits besprochen, kann das verarbeitete leitfähige Substrat die Anode und/oder Kathode in einem elektrochemischen Kondensator oder die Kathode in einem elektrolytischen Kondensator bereitstellen. Der in 1 bis 3 gezeigte beispielhafte Kondensator ist vom elektrolytischen Typ und das kathodenaktive Material beschichtet vorzugsweise die Seitenwände ab einer Position mit Abstand von der unteren Wand des Gehäuses bis zu einem Abstand vom Deckel. Eine solche Beschichtung wird dadurch erreicht, dass das leitfähige Substrat in bekannter Weise mit einem Abdeckmaterial versehen wird, damit nur ein beabsichtigter Bereich des Substrats mit dem aktiven Material in Kontakt kommt. Das Abdeckmaterial wird vor der Herstellung des Kondensators vom Substrat entfernt. Vorzugsweise wird das kathodenaktive Material im Wesentlichen in einem gegenüberliegenden Verhältnis mit den Hauptoberflächen der Anode ausgerichtet.
Ein bevorzugtes Beschichtungsverfahren wird in EPA 0 871 401 und EPA 0 871 402 beschrieben. Das durch Ultraschall gebildete aktive Material, das mit dem leitfähigen Substrat in Kontakt steht, hat auf diese Weise die Mehrzahl seiner Teilchen mit Durchmessern von weniger als ca. 10 Mikrometer. Dies stellt für das aktive Material einen internen Oberflächenbereich von ca. 10 m²/g bis ungefähr 1500 m²/g bereit.
Die Anodenelektrode 12 besteht typischerweise aus einem Metall, das aus der Gruppe Tantal, Aluminium, Titan, Niobium, Zirconium, Hafnium, Wolfram, Molybdän, Vanadium, Silicon, Germanium, oder deren Mischungen gewählt wird, in Form eines Pellet. Wie dem Fachmann wohlbekannt, wird das Anodenmetall in Pulverform, z. B. Tantalpulver, in ein Pellet gepresst, von dem sich ein Anodendraht 34 erstreckt, und das unter Vakuum bei hohen Temperaturen gesintert wird. Der poröse Körper wird dann in einem geeigneten Elektrolyt anodisch oxidiert, um die Pore mit dem Elektrolyt auszufüllen und einen fortlaufenden dielektrischen Oxidfilm auf dem gesinterten Körper zu bilden. Die Baueinheit wird dann auf eine gewünschte Spannung reformiert, um über dem Anschlussdraht/der Anodendrahtschweißnaht eine Oxidschicht zu erzeugen, was dem Fachmann wohlbekannt ist. Die Anode kann auch aus einer geätzten Aluminium- oder Titanfolie oder einem gesinterten Aluminium- oder Titankörper bestehen.
Eine Abstandhalterstruktur aus elektrisch isolierendem Material wird zwischen der Anode 12 und der Kathode 14 vorgesehen, um einen internen elektrischen Kurzschluss zwischen den Elektroden zu vermeiden. Das Abstandhaltermaterial ist auch mit den aktiven Materialien der Anode und Kathode chemisch inert und mit dem Elektrolyt sowohl chemisch inert wie auch darin unlöslich. Darüber hinaus besitzt das Abstandhaltermaterial einen ausreichenden Grad Porosität, dass während der elektrochemischen Reaktion des Kondensators 10 der Elektrolyt da hindurchfließen kann. Zu den beispielhaften Abstandhaltermaterialien gehören gewebte und Vliesstoffe aus Polyolefinfasern einschließlich Polypropylen und Polyethylen oder Fluorpolymerfasern einschließlich Polyvinylidenfluorid, Polyethylentetrafluorethylen, und Polyethylenchlortrifluorethylen, die mit einer polyolefinischen oder fluorpolymeren mikroporösen Folie, Glasfaservlies, Glasfasermaterialien und keramischen Materialien kaschiert oder damit überschichtet sind. Zu geeigneten mikroporösen Folien gehören eine im Handel erhältliche Polyethylenmembran unter der Bezeichnung SOLUPOR (DMS Solutech), eine im Handel erhältliche Polytetrafluorethylenmembran unter der Bezeichnung ZITEX (Chemplast Inc.), eine im Handel erhältliche Polypropylenmembran unter der Bezeichnung CELGARD (Celanese Plastic Company, Inc.) und eine im Handel erhältliche Membran unter der Bezeichnung DEXIGLAS (C.H. Dexter, Div., Dexter Corp.). Abstandhalter auf Cellulosebasis, die auch typischerweise in Kondensatoren verwendet werden, werden auch durch den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen. Je nach dem verwendeten Elektrolyt kann der Abstandhalter behandelt werden, um seine Benetzbarkeit zu verbessern, wie dem Fachmann wohlbekannt.
1 bis 3 erläutern eine Ausführung einer Trennstruktur gemäß vorliegender Erfindung, wobei mit Abstand zueinander angeordnete Blätter 44, 46 eines der obengenannten Materialien für Abstandhalter, z. B. Blätter mikroporöser, polyolefinischer Folie, an einen Polymerring 48 gebunden sind. Die Blätter 44 und 46 sind zwischen der Anode 12 bzw. den beschichteten Seitenwänden 20 und 22 angeordnet, die als die Kathodenelektrode 14 dienen. Durch die mikroporöse Struktur können während der Lade- bzw. Entladezyklen Ionen hindurch fließen, während der Polymerring 48 die Blätter 44, 46 umrahmt, um strukturelle Stütze für sie zu bieten. Alternativ kann der Polymerring wegfallen und die Abstandhalter- Blätter 44, 46 werden an ihrer Peripherie in bekannter Weise miteinander versiegelt, um die Anode 12 einzuhüllen.
Wie in 4 vergrößert näher gezeigt wird, umfasst der Isolator und das Dichtungselement 36 für den Anschlussdraht 34 ein Kopfteil bzw. Hülsenelement 50, das eine innere, zylinderförmige durchgehende Bohrung oder einen Durchgang 52 von gleich bleibendem Innendurchmesser definiert. Eine nach außen gerichtete Stufe 54 wird am oberen Ende des Hülsenelements 50 vorgesehen mit einer Außenfläche so bemessen, dass sie in eine Öffnung 56 (2 und 3) im Deckel 30 passt, wobei das obere Ende des Hülsenelements 50 durch Schweißen oder dergl. darin befestigt wird. Der Anschlussdraht 34 wird innerhalb des Hülsenelements durch eine Reihe Dichtungsmaterialien festgehalten und abgedichtet. Eine erste Schicht wird durch eine Scheibe oder einen Stopfen 58 aus synthetischem Polymermaterial bereitgestellt, diese/r hat eine ringförmige Nut 60, die das untere Ende der darin befindlichen Hülse 50 aufnimmt. Eine zweite Schicht 62 ist aus synthetischem Polymermaterial, wie beispielsweise elastomere Materialien, die geeignet sind, zwischen Anschlussdraht 34 und der Innenoberfläche der Hülse 50 abzudichten, und die gleich sein können wie die erste Schicht oder verschieden. Die zweite Schicht 62 wird in Hülse 50 in Kontakt mit Stöpsel 58 vorgesehen, und ein geeignetes Material ist z. B. das von Master Bond hergestellte Master-Sil 151. Schließlich bietet eine Glasschicht 66 eine hermetische Dichtung zwischen der Innenseite der Hülse 50 und dem Anschlussdraht 34. Das verwendete Glas ist z. B. Elan Typ 88 oder Mansol Typ 88. Der Anodenanschlussdraht 34 umfasst vorzugsweise dasselbe Material wie die Anode 12.
5 zeigt eine andere Ausführung eines Isolators und einer Dichtungsstruktur 66 für Anschlussdraht 34, wobei ein tassenförmiges, synthetisches Polymerglied 68 die Hülse 50 aufnimmt, die auf einem Basisteil des Napfes 68 aufliegt. Ein Druckring 70 wird so bemessen, dass er die ringförmige Wand des Napfelements 68 umgibt, wobei er in ein dichtendes Ineinandergreifen mit der Außenfläche der Hülse 50 vorgespannt ist. Anschließend werden eine zweite Polymerschicht 72, eine dritte Polymerschicht 74 und eine vierte Glasschicht 76, die in der Hülse 50 vorgesehen sind und die zwischen Bohrung 52 und Anschlussdraht 34 abdichten, und zwar in ähnlicher Weise wie oben in Bezug auf die in 4 gezeigte Dichtungsstruktur 36 beschrieben.
6 veranschaulicht eine weitere Ausführung eines Isolators und einer Dichtungsstruktur 78 für Anschlussdraht 34 einschließlich einer ersten Schicht 80 eines synthetischen Polymermaterials, eine zweite synthetische Polymerschicht 82, eine dritte Polymerschicht 84 und eine vierte Glasschicht 86, die nacheinander in der Hülse 50 vorgesehen sind und zwischen Bohrung 52 und Anschlussdraht 34 abdichten, und zwar in ähnlicher Weise wie oben in Bezug auf die in 4 und 5 gezeigten Isolator- und die Dichtungsstrukturen.
7 zeigt eine alternative Ausführung eines Isolators und einer Dichtungsstruktur 88 einschließlich einer Metallmuffe 90, die um einen Teil des Anschlussdrahtes 34 und daran entlang innerhalb der Hülse 50 angebracht ist. Muffe 90 hat einen Innendurchmesser, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des Anschlussdrahtes 34. Die erste und zweite synthetische Polymerschicht 92 und 94 und ein Teil einer dritten Polymerschicht 96 dichten zwischen Anschlussdraht 34 und der Bohrung 52 der Hülse 50. Ein oberer Teil der dritten Polymerschicht 96 und einer vierten Glasschicht 98 dichten zwischen Bohrung 52 und der äußeren Oberfläche der Muffe 90. Eine Schweißnaht 100 zwischen Muffe 90 und Anschlussdraht 34 an ihren oberen Enden vervollständigt die hermetische Struktur. Isolator- und Dichtungsstruktur 88 bietet wirtschaftliche Herstellung, da sie vor dem Aufbau des Kondensators in der Hülse durch Schichten 96, 98 befestigt werden kann. Danach wird der Anschlussdraht 34 durch die Muffe 90 geführt. Schichten 92 und 94 werden in die Hülse gefüllt und der Anschlussdraht 34 wird in die Muffe 90 bei 100 geschweißt.
2 und 3 zeigen die in den Kondensator 10 eingebaute Isolator- und Dichtungsstruktur 36 der 4. Die Anode 12 ist mit einer Kerbe versehen, die neben der Endwand 26 der Dose 18 eine Stufe 102 bildet. Stufe 102 bietet der Isolator- und Dichtungsstruktur 36 Freiraum. Auf diese Weise wird der Teil des Anodenanschlussdrahts 34, der sich außerhalb des Kondensators 10 erstreckt, zur Verbindung mit der Last hermetisch vom Innern des Kondensators 10 versiegelt und von der Dose 18 und dem Deckel 30 isoliert – und als Anschluss für die Kathodenelektrode 14 dient.
Dem Fachmann ist offensichtlich, dass neben der Konstruktion des Kondensators mit verschiedenen Strukturen für Isolatoren und Dichtungen, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, wobei das obere Ende der Hülse 50, die geringfügig aus dem Deckel 30 herausragt oder damit bündig ist, die Isolator- und Dichtungsstrukturen auch auf den Deckel 30 montiert werden können. Beispielsweise kann in der in 5 dargestellten Isolator- und Dichtungsstruktur 66 der Druckring 70 auf den Deckel 30 geschweißt werden, der die Öffnung 54 umgibt. Im Falle der in 6 bzw. 7 gezeigten Isolator- und Dichtungsstrukturen 78 und 88 kann das untere Ende der Hülse 50 auf die obere Oberfläche des Deckels 30 so aufgeschweißt werden, dass die Hülse die Öffnung 54 umgibt. Darüber hinaus ist zu verstehen, dass die verschiedenen synthetischen Polymermaterialien nicht notwendigerweise in der exakten gezeigten Anordnung sein müssen. Diese Materialien können in jeder gewünschten Reihenfolge bereitgestellt werden, sie können unabhängig nach Bedarf bereitgestellt werden, um die Glasschicht vom Elektrolyt und von Spannungsversagen zu schützen. Die in den Anschlusshülsen verwendeten einschließenden Schichten können auch darin gefüllt werden, entweder bevor oder nachdem die Anode 12 und der Anschlussdraht 34 miteinander verbunden und auf eine gewünschte Spannung geformt werden.
8 zeigt eine alternative Ausführung eines Kondensators 10 gemäß vorliegender Erfindung mit einem Anschlussdraht 34A, der mit einem U-förmigen Teil 34B versehen und innerhalb des Gehäuses 18 angeordnet ist. Der Anschlussdraht 34A wird von der Dose 18 und dem Deckel 30 durch die in 6 dargestellte Isolier- und Dichtungsstruktur 78 isoliert. Die Anode 12 ist mit einem Anodenleiter 101 versehen, der durch eine Schweißnaht 103 mit dem U-förmigen Teil 34B des Anschlussdrahts verbunden ist.
Diese Draht-auf-Draht Konstruktion kann zusätzlich zu den in 4 bis 7 gezeigten Isolier- und Dichtungsstrukturen verwendet werden.
Nachdem die Kathodenelektrode 14 im Innern der Dose 18 untergebracht ist, werden die Anodenelektrode 12 und der Deckel 30 als ein Aufbau auf das obere Ende der Dose 18 angebracht und an der Stelle geschweißt, um eine hermetische Dichtung zwischen der Dose und dem Deckel herzustellen. Wie in 2 und 3 dargestellt, umfasst der Deckel 30 ein Plattenglied von einer Form, die so bemessen ist, dass sie genau in die Innenfläche des offenen Endes der Dose 18 passt und mit deren oberen Ende fluchteben ist. Der Deckel 30 wird dann durch eine Schweißnaht 32 an der Stelle befestigt. In einer alternativen, in 9 dargestellten Ausführung hat ein Deckel 104 einen ersten, größeren Körperteil 106 und einen zweiten, kleineren Körperteil 108, die sich an einer Stufe 110 treffen, der so bemessen ist, dass er vom oberen Ende einer Dose 112 aufgenommen wird. In dieser Stellung ist die umgebende Wand des ersten Deckelteils 106 mit der äußeren Seitenwand der Dose 112 bündig und die umgebende Wand des zweiten Deckelteils ist in einem Gleitsitz-Verhältnis mit der Innenfläche der Dose 112. Eine Schweißnaht 114 befestigt den Deckel hermetisch an die Dose. Die Dose 112 wird auch mit einem gewölbten Boden dargestellt.
Die Anodenelektrode 12 und Kathodenelektrode 14 werden durch eine Elektrolytlösung, die durch die Einfüllöffnung 38 des Elektrolyten in das Gehäuse gefüllt wird, aktiviert und miteinander betrieblich verbunden. Jeder Elektrolyt, von dem bekannt ist, dass er die besonderen anoden- und kathodenaktiven Materialien aktiviert, die gewählt werden, um eine akzeptierbare kapazitive Leistung über einen gewünschten Betriebsbereich zu bieten, wird vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen. Zu den geeigneten Elektrolyten zählt Schwefelsäure in einer wässrigen Lösung. Eine 38%ige Schwefelsäurelösung hat sich spezifisch bei Spannungen von bis zu ca. 125 V als gut leistungsfähig erwiesen. Von einer 10% bis 20%igen Phosphorsäure/Wasserlösung ist bekannt, dass sie einen erhöhten Ersatzserienwiderstand (ESR = Equivalent Series Resistance) und Durchschlagspannung bietet. Andere geeignete Elektrolyten werden in Erwägung gezogen, die gewünschte charakteristische Leistungen bieten.
Unter Bezugnahme auf 2 ist der Deckel 30 mit der Schließstruktur 40 zur Einfüllöffnung für den Elektrolyt 38 versehen, vorzugsweise mit einer geringfügig nach innen schließenden Verjüngung, die eine Metallkugel 116 aufnimmt, die durch die Schweißnaht 118 darin befestigt wird. Andere alternative Ausführungen der Schließstruktur sind in 10 und 11 dargestellt. In 10 ist ein Ring 120 mit einer zylinderförmigen Öffnung auf der unteren Oberfläche des Deckels 30 befestigt, konzentrisch angeordnet mit der Öffnung 38. Die Metallkugel 116 ist in die Öffnung des Rings 120 eingeklemmt, um entgaste Nebenprodukte zu verhindern, da eine Verschlussplatte 122 in die Öffnung in einem Gleitsitz-Verhältnis angeordnet und darin durch die Schweißnaht 124 befestigt ist.
10A zeigt einen Stöpsel 121, der einen vergrößerten Kopf 123 und ein gewölbtes Ende 125 hat, das bei 127 geschweißt ist. Wenn gewünscht, braucht der Stöpsel 121 keinen vergrößerten Kopf 123 und/oder das gewölbte Ende 125 zu haben, um einen geeigneten Verschluss für die Einfüllöffnung des Elektrolyten 38 zu bieten.
11 zeigt eine andere Ausführung der Dichtungsstruktur, worin der Teil des Deckels 30A unmittelbar neben der Einfüllöffnung 38 verformt ist, damit er einen ringförmig gewölbten Teil 126 hat, der der Wölbung der Kugel 116 gleichkommt. Kugel 116 wird im gewölbten Teil 126 aufgenommen und durch die Schweißnaht an der Stelle befestigt, um die Dichtung zu vervollständigen. Für eine nähere Beschreibung von Verschlussstrukturen, die zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, wird auf U.S. 5 776 632 verwiesen.
12 bis 15 zeigen andere alternative Ausführungen von Kondensatoren gemäß der vorliegenden Erfindung, die im Allgemeinen flache, planare Geometrien haben einschließlich Seitenwände, die mit elektrodenaktivem Material versehen sind. Abgesehen von den verschiedenen Gehäusestrukturen, die unmittelbar nachstehend beschrieben sind, sind die Kondensatoren der 12 bis 15 ähnlich wie der Kondensator 10, der in 1 bis 3 dargestellt ist. 12 zeigt einen Kondensator 130, der Seitenwände 132 und 134 hat, die an einen Ring 136 angeschweißt sind, nachdem sie selektiv mit dem elektrodenaktiven Material 42 in ähnlicher Weise wie zuvor in Bezug auf Kondensator 10 beschrieben versehen wurden.
13 zeigt eine andere Ausführung eines Kondensators 140 gemäß vorliegender Erfindung, der aus einem elektrodenaktiven Material 42 hergestellt ist, das selektiv mit einem Substrat in Kontakt ist, das napfförmig mit einer ringförmigen Seitenwand 142 vorgesehen ist, die sich von einer Bodenwand 144 her erstreckt. Die Seitenwand 142 bildet sich in einen ringförmigen Rand 146, der im Allgemeinen senkrecht zur Ebene der Seitenwand 142 ist. Der Rand 146 ist mit dem Deckel 148 durch eine Schweißnaht 150 verbunden, um die Einkapselung zu vervollständigen.
14 zeigt eine andere Ausführung eines Kondensators 152 gemäß vorliegender Erfindung, der aus einem elektrodenaktiven Material 42 hergestellt ist, das selektiv mit einem Substrat in Kontakt ist, das in Form von Schalengliedern 154 und 156 vorgesehen ist. Eine ringförmige Stützscheibe 158 passt in die Seitenwandteile der Schalen 154, 156, um die Schalen zu stützen, wenn sie miteinander entlang ihrer jeweiligen Kanten durch die Schweißnaht 160 verbunden werden, um die Einfassung des Gehäuses zu vervollständigen.
15 zeigt eine andere Ausführung eines Kondensators 170 gemäß vorliegender Erfindung, der aus einem ersten Substrat hergestellt ist, das mit einem elektrodenaktiven Material 42 versehen ist, das selektiv damit in Kontakt gebracht und geformt ist, um eine Seitenwand 172 bereitzustellen, die mittig gegenüber der Boden- bzw. Deckelwände 174 und 176 angeordnet ist. Ein zweites Substrat, das selektiv mit einem elektrodenaktiven Material 42 in Kontakt ist, wird gebildet, um eine zweite Seitenwand 178 bereitzustellen, die mittig gegenüber der Bodenwand 180 und dem Deckel 182 angeordnet ist. Die zweite Seitenwand 178 ist etwas kürzer in der Länge als die Seitenwand 172, damit die Bodenwand 180 und der Deckel 182 von der Bodenwand 174 und der Deckelwand 176 überlappt werden und darin durch Schweißnähte 184 und 186 befestigt sind. Auch hier vervollständigen gegenüberliegende Endwände (nicht dargestellt) die Einfassung des Gehäuses.
16 zeigt eine Ausführung von nebeneinander liegenden Kondensatorzellen 188 und 190, die parallel gemäß der vorliegenden Erfindung geschaltet sind. Die Kondensatorzellen sind in einer tiefgezogenen Dose 192 untergebracht, wobei das kapazitive, kathodenaktive Material 42 mit den gegenüberliegenden Seitenwänden 194 und 196 in Kontakt ist. Eine mittige Seitenwand 198 erstreckt sich von einem mittleren Punkt der Bodenwand 200 und wird mit dem kathodenaktiven Material 42 auf deren gegenüberliegenden Seiten versehen. Anodenaktive Pellets 12A und 12B werden zwischen der Seitenwand 194 und Zwischenwand (mittigen Wand) 198 bzw. zwischen der mittigen Wand 198 und Seitenwand 196 angeordnet. Die Anoden 12A und 12B werden in jeweiligen Abstandhaltern 202 und 204 umhüllt. Der Anschlussdraht 34 erstreckt sich von der Anode 12B, die ihrerseits parallel zur Anode 12A über den Anschlussdraht 206 geschaltet ist. Die in 6 gezeigte Isolator- und Dichtungsstruktur 78 isoliert den Anschlussdraht 34 vom Deckel 30B, der mit der Dose 192 durch eine Schweißnaht 208 verbunden ist. Ein Elektrolyt (nicht dargestellt) wird in das Gehäuse gefüllt, um die Kondensatoren betrieblich zu verbinden und zu aktivieren. Diese Konstruktion nebeneinander liegender Kondensatorzellen bietet einen reduzierten Ersatzserienwiderstand (ESR) im Vergleich zu den in 1 bis 3 und 12 bis 15 gezeigten Kondensatoren, und bietet darüber hinaus eine Konstruktion, durch die erhöhtes kathodenwirksames Material innerhalb eines Gehäuses untergebracht werden kann. Natürlich erkennt der Fachmann, dass die in 16 dargestellte Ausführung des Kondensators nicht auf zwei nebeneinander liegende Kondensatorzellen beschränkt sein muss, sondern dass zwei oder mehr Zellen auf Wunsch gemäß vorliegender Erfindung parallel geschaltet werden können.
Die vorliegenden Kondensatorkonstruktionen mit der im Allgemeinen flachen, planaren Geometrie haben gezeigt, dass sie die volumetrische Leistung eines Kondensators um ca. 15% bis ca. 80% über diejenige von standardmäßig zylindrisch geformten Kondensatoren einer vergleichbaren Gehäusegröße verbessern. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die erhaltene Kapazität von einer Elektrode, die aus einem mit Ultraschall gebildeten Aerosol des aktiven Materials hergestellt wurde, in Kontakt mit einer im Allgemeinen flachen, planaren Geometrie gemäß vorliegender Erfindung in der durch Wechselstrom Impedanz Spektroskopie gemessenen Größenordnung von ca. 0,3 F/cm² (2 F/sq. in.) liegt.
SOLUPOR; ZITEX; CENGARD; DEXIGLAS sind eingetragene Warenzeichen.

Claims

Methode zum Bereitstellen eines Kondensators (10), umfassend die Schritte des: (a) Bereitstellens eines Gehäuses (16) (b) Bereitstellens einer ersten Elektrode (14) umfassend ein leitfähiges Substrat und ein kapazitives Material darauf als erstes elektrodenaktives Material (42), welches kapazitive Material mit dem leitfähigen Substrat in Kontakt gebracht worden ist, wobei mindestens ein Teil einer Seitenwand des Gehäuses durch das leitfähige Substrat selbst bereitgestellt wird, oder das leitfähige Substrat in elektrischem Kontakt mit der Seitenwand steht, die das Gehäuse für den Kondensator bildet; (c) Positionierens einer zweiten Elektrode (12) in das Gehäuse, das an einen zweiten Elektrodenanschluss angeschlossen ist; d) Einfüllens eines Elektrolyts in das Gehäuse; e) hermetischen Versiegelns des Gehäuses; dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Material mit dem leitfähigen Substrat in Form eines durch Ultraschall gebildeten Aerosols des ersten elektrodenaktiven Materials in Kontakt gebracht worden ist, wobei bei diesem aktiven Material eine Mehrzahl seiner Teilchen Durchmesser von weniger als 10 μm und einen inneren Oberflächenbereich von 10 m²/Gramm bis 1500 m²/Gramm aufweisen.
Methode nach Anspruch 1, wobei das erste elektrodenaktive Material ein pseudokapazitives Material und aus einem durch Ultraschall gebildeten Aerosol mindestes einer ersten, pseudokapazitiven Metallverbindung oder eines Vorläufers derselben gebildet ist, der an der Luft oder einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre oxidiert wird.
Methode nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Aerosol des pseudokapazitiven Materials aus einer ersten, pseudokapazitiven Metallverbindung oder einem Vorläufer derselben gebildet wird, die bzw. der mit dem leitfähigen Substrat in Kontakt steht und auf eine Temperatur erhitzt wird, um die erste pseudokapazitive Metallverbindung zu verfestigen oder den Vorläufer in die verfestigte pseudokapazitive Metallverbindung umzuwandeln.
Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Oberflächenbereich des leitfähigen Substrats, der mit dem ersten elektrodenaktiven Material in Kontakt gebracht werden soll, vergrößert wird, bevor er kontaktiert wird.
Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Oberfläche des leitfähigen Substrats bezüglich ihrer elektrischen Leitfähigkeit erhöht wird, bevor sie mit dem ersten elektrodenaktiven Material in Kontakt gebracht wird.
Kondensator (10) herstellbar nach der Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend: a) ein Gehäuse (16) b) eine erste Elektrode (14) umfassend ein kapazitives Material als erstes elektrodenaktives Material (42), das auf mindestens einem leitfähigen Substrat in elektrischem Kontakt mit einem ersten Elektrodenanschluss bereitgestellt wird, wobei mindestens ein Teil einer Seitenwand des Gehäuses durch das leitfähige Substrat selbst bereitgestellt wird, oder das leitfähige Substrat in elektrischem Kontakt mit der Seitenwand steht, die das Gehäuse für den Kondensator bildet, und wobei das kapazitive Material als durch Ultraschall gebildetes Aerosol des ersten elektrodenaktiven Materials bereitgestellt wird; c) eine zweite Elektrode (12), die in dem Gehäuse bereitgestellt und an einen zweiten Elektrodenanschluss angeschlossen ist; d) einen Abstandhalter, der zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode bereitgestellt wird, um einen elektrischen Kurzschlusskontakt zwischen ihnen zu verhindern; und e) einen Elektrolyten; der die Elektroden aktiviert und elektrisch assoziiert.
Kondensator nach Anspruch 6, wobei das erste elektrodenaktive Material unter einer anodisiert geätzten Folie, einem gesinterten aktiven Material mit oder ohne Oxid, einem doppelschichtigen kapazitiven Material, einem pseudokapazitiven Material oder einem leitfähigen polymeren Materials ausgewählt wird.
Kondensator nach Anspruch 7, wobei das pseudokapazitive Material unter einem Oxid, eine Nitrid, einem Kohlenstoffnitrid, einem Carbid oder Mischungen derselben ausgewählt wird.
Kondensator nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei das Metall des pseudokapazitiven Materials unter Ruthenium, Molybdän, Wolfram, Tantal, Kobalt, Mangan, Nickel, Iridium, Eisen, Titan, Zirconium, Hafnium, Rhodium, Vanadium, Osmium, Palladium, Platin, Niob oder Mischungen derselben ausgewählt wird.
Kondensator nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das pseudokapazitive Material ein zweites Metall umfasst.
Kondensator nach Anspruch 10, wobei das zweite Material unter Tantal, Titan, Nickel, Iridium, Platin, Palladium, Gold, Silber, Kobalt, Molybdän, Niob, Ruthenium, Mangan, Wolfram, Eisen, Zirconium, Hafnium, Rhodium, Vanadium, Osmium oder Mischungen derselben ausgewählt wird.
Kondensator nach Anspruch 10 oder 11, wobei das pseudokapazitive Material aus Ruthenium oder Tantal besteht.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei das Gehäuse als erster Elektrodenanschluss dient.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei das kapazitive Material ein erstes kapazitives Material ist.
Kondensator nach Anspruch 14, wobei das erste kapazitive Material auf mindestens einem leitfähigen Substrat in elektrischem Kontakt mit dem ersten Elektrodenanschluss bereitgestellt wird, wobei mindestens eine der Seitenwände durch das leitfähige Substrat selbst bereitgestellt wird oder das leitfähige Substrat sich in elektrischem Kontakt mit mindestens einer der Seitenwände befindet, die das Gehäuse für den Kondensator bilden.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 15, wobei das erste elektrodenaktive Material eine Dicke von 100 Ångström bis 0,1 Millimetern aufweist.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 16, wobei das leitfähige Substrat eine Dicke von 0,001 bis 2 Millimetern aufweist.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 17, wobei das leitfähige Substrat unter Tantal, Titan, Nickel, Molybdän, Niob, Kobalt, Edelstahl, Wolfram, Platin, Palladium, Gold, Silber, Kupfer, Chrom, Vanadium, Aluminium, Zirconium, Hafnium, Zink, Eisen oder Mischungen und Legierungen derselben ausgewählt wird.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 18, wobei der Kondensator vom elektrochemischen Typ ist.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 18, wobei der Kondensator vom elektrolytischen Typ ist.
Kondensator nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, wobei die erste Elektrode die Kathode und die zweite Elektrode die Anode ist, umfassend ein zweites elektrodenaktives Material ausgewählt unter einer anodisiert geätzten Folie, einem gesinterten aktiven Material mit oder ohne Oxid, einem doppelschichtigen kapazitiven Material, einem pseudokapazitiven Material oder einem leitfähigen polymeren Material.
Kondensator nach Anspruch 21, wobei die Anode in Form eines Granulats vorliegt.
Kondensator nach Anspruch 22, wobei das Granulat gesintert ist.
Kondensator nach Anspruch 23, wobei das gesinterte Granulat mit einer Oxidschicht darauf versehen ist.
Kondensator nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei die Anode unter Tantal, Aluminium, Titan, Niob, Zirconium, Hafnium, Wolfram, Molybdän, Vanadium, Silicium, Germanium oder Mischungen und Legierungen derselben ausgewählt wird.
Kondensator nach einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei die Anode in dem Abstandhalter eingeschlossen ist.
Kondensator nach einem der Ansprüche 13 bis 26, wobei ein zweiter Elektrodenanschluss eine Anschlussleitung umfasst, die von dem Gehäuse durch eine Glas-auf-Metall-Dichtung isoliert ist.
Kondensator nach Anspruch 27, wobei die Glas-auf-Metall-Dichtung ein Quetschhülsenteil umfasst, das mit mindestens einer synthetischen polymeren Materialdichtung zwischen dem zweiten Elektrodenanschluss und einer Innenfläche der Quetschhülse ausgestattet ist und des Weiteren eine Glasschicht umfasst, die zwischen dem zweiten Elektrodenanschluss und der Quetschhülse eingebracht ist.
Kondensator nach Anspruch 27, wobei die Glas-auf-Metall-Dichtung ein Quetschülsenteil umfasst, der in einem polymeren napfförmigen Teil durch ein umgebendes Druckteil abgedichtet ist, das an dem Gehäuse befestigt ist.
Kondensator nach Anspruch 27, wobei die Glas-auf-Metall-Dichtung eine Metallmuffe umfasst, die in einem Quetschhülsenteil durch ein Isoliermaterial versiegelt ist und wobei die Anschlussleitung in der Muffe aufgenommen und durch Schweißung daran abgedichtet ist.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 30, wobei das Gehäuse ein im Allgemeinen dünnes Profil aufweist, das durch im Abstand gehaltene Seitenwände bereitgestellt wird, die durch eine umgebende Zwischenwand verbunden sind.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 30, wobei das Gehäuse entgegengesetzt Endwände, eine obere Wand und eine untere Wand umfasst, die mit den im Abstand gehaltenen Seitenwänden verbunden sind.
Kondensator nach Anspruch 31 oder Anspruch 32, wobei die zweite Elektrode in einer Position zwischen den im Abstand gehaltenen Seitenwänden im Gehäuse bereitgestellt ist.
Kondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 33, der mindestens zwei parallel verbundene Kondensatorzellen umfasst, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.