DE754843C

DE754843C - Elektrolyt, insbesondere fuer elektrolytische Kondensatoren

Info

Publication number: DE754843C
Application number: DED65230D
Authority: DE
Original assignee: Radio Patents Corp
Current assignee: Radio Patents Corp
Priority date: 1933-02-01
Filing date: 1933-02-01
Publication date: 1953-07-06

Description

Elektrolyt, insbesondere für elektrolytische Kondensatoren Es ist bereii.ts, ein Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren bekanntgeworden, bei welchem als, Bestandteil, Kaliumborat benutzt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Leitfähigkeit eines, solchen Elektrolyts verhältnismäßig gering ist.
Die vorlieigende Erfindung bezieht sich nun auf einen Elektrolyt, insbesondere für elektrolytische Kondensatoren, die mindestens. einen mehrwertigen Alkohol, zweckmäßig Glycerin und/oder Glykol, als. Haugtbestanidrteil sowie Kaliumborat enthält, und bezweckt, bei, einem solchen Elektrolyt die Leibfähigkeit wesentE-lich zu erhöhen.
Gemäß der Erfindung wird zwecks Bildung des Kaliumborats bei der Herstellung des Elektrolyts, vorn einem aus Kaliumhydrat und Borsäure bestehenden Ansatz ausgegangen.
Zweckmäßig -ist es hierbei, einen Zusatz von etwa 70 bis. 25o, Gewichtsteilen Kaliumhydrat auf etwa zooo Gewichtsteilen Glycerin und/oder Glykol undr etwa 7oo biss. 8oo Gewichtsteilen Borsäure zu wählen. Es hat sich weiterhin; als vorteilhaft erwieseln, das Kaliumhydrat teilweise durch Ammoniak zu ersetzen. Auch ist es. möglich, die Borsäure mindestens. teilweise, in Form ihres Anhydrids zu verwenden.
Im einzelnen wird der Elektrolyt wie folgt hergestellt: Man bringt Kaliumhydrat und Glycerin oder Glykol mit Borsäure zusammen, wobei Borsäure im wesentlichen in größerer Menge angewendet wird, als Clycerin bei Raumtemperatur sonst in Lösung nehmen kann.. Dieses Gemenge wird dann, bis auf den Siedepunkt erhitzt und so lange bekocht, bis sich die Siedetemperatur um etwa io bis 15@ C über die anfängliche Siedetemperatur erhöht. Beispielsweise können derart. iooo g Glycerin, 765 g Borsäure und etwa 7o bis 25o g Ka.tium zusammengebracht werden. An Stelle des Glycerins kann ein Gemisch. äquivalenter Mengen eines anderen mehrwertigen Alkoliols, so z. B. Äthyleru-Glykol, mit gleichen Vorteilen benutzt werden. Entsprechend durchgeführten Versuchen können insbesondere 70, l-0; 170, 250 g Kaliumhydrat je iooo g Glycerin verwendet und jedesmal 763 (765) g Borsäure zugesetzt werden, uni einen besonders geeigneten Elektrolyt zu erhalten.
Der neue Elektrolyt kann ebensowohl zur Nachbehanidlung als auch zur Formierung (Bildung) des dielektrischen Films am den Belegungen benutzt werden als auch zum Tränken eines bereits behandelten (formierten) und fertiggestellten Kondensators. Wird der neue Elektrolyt zum Behandeln (Nachbehaadelin) oder zur Formierung (Bildung) des Films in bekannten Verfahrensweisen benutzt, indem rnan nämlich elektrischen Strom durch, die Belegungen: und. den Elektrolyt treibt, wird ein weiterer Vorteil dadurch erhalten, daß kein Kaliumhydrat während der Formierung oder Behandlung verlorengehty wie dies sonst der Fall ist in bisher geübten Behandlungsmethoden, besonders dann, "venn: eine Am. moniaklösung benutzt und- das Ammoniak dauernd ausgekocht wird. Ein weiterer Vorteil des Kaliumhvdrats im Elektrolyt besteht darin;, daß die Verluste im elektralvtischen Film herabgesetzt werden.
Ein besonderer Vorteil der elektrolytischen Lösung besteht darin, daß sie als. Tränku.ngsmittel einen geringen inneren Widerstand aufweist und darum ein kleinerer Leistungsfaktor als bisher erhalten wird. Darüber hinaus bleibt dieser Leistungsfaktor konstant, da das Verhältnis der Bestandteile der Lösung leicht überwacht und aufrechterhalten werden kann. Bei bekannten Elektrolyten, welche im wesentlichen aus amrnonialeglyltolbarsaurern Salz bestehen, wird jedoch eine veränderliche Menge von Ammoniak während. des Auflösungsprozesses verloren,, und dementsprechend variiert auch der Leistungsfaktor des damit hergestellten- Kondensators. Es ist wohl bekannt, daß Ammoniak zum erheblichen Teil oder vollständig während dies Auflösungsprozesses ausdampft, da die Lösung erhitzt werden muß, und daß die ausdampfende Ammoniakmenge von den atmosphärischen Verhältnissem (Feuchtigkeit, Temperatur, Druck) der äußeren Umgebung abhängt. So hat die Erfahrung gelehrt, daß solche Kondensatoren einen geringen Leistungsfaktor haben, wenn das Barometer hoch steht. Wirrt jedoch Kaliumhydrat als Zusatz benutzt, so treten solche Abhängigkeiten nicht auf, weil es nicht aus der Lösung entweicht. In der Tat variiert der Leistungsfaktor mit der Menge des angewendeten Kaliumhydrats und beträgt etwa io%, wenn 70g Kaliumhydrat auf iooo g Glycerin zugesetzt werden, bis zu 21/2% bei 16o g und 1,4% bei. 200 g Kaliuinhydrat Zusatz. Der 1-ei@stuligsfal:tor hängt außerdem von der Viskosität ab, und zwar derart, daß er kleiner ist bei der geringster, erreichbaren und zulässigen Viskosität bei gegebenen zugelassenen Verlusten. Werden etwa 200 g Kaliumhydrat für je iooo g Glycerin überschritten" dann kann es geschehen, da.ß der Verluststrom die höchste zulässige Grenze überschreitet., und es kann ferner geschehen, daß manche Belegung im Laufe der Zeit angegriffen wird, wenn ein etwa 225 g betragender Zusatz überschritten wird. Benutzt man zwischen etwa 7o und 200 g KOH, so scheint der Verluststrom zwischen 35 und ioo Mikroampere je Kondensatorabschnitt von 8 Mikrofarad bei etwa 517 Volt für 12 bis 200 StUnden zu betragen. Wird die Lösung auf etwa 124 bis 129° C erhitzt, um überschüssiges Wasser abzutreiben., so erhält. man eine 1e, sonders günstige Viskosität. Wird ein solches Aufkochen zur Entfernung überschüssigen Wassers unterlassen, dann empfiehlt es sich, an Stelle der etwa 763 g Borsäure eine Mischung von etwa 33.I g Borsäure und 2_.I g Bortrioxyd (Borsäureanliydrid) zu verwenden, welche in wenig erwärmtem Glycerin neben dein Kal.iumhydrat aufgelöst werden. Man kann die Temperaturerhöhung des Glycerins bis auf etwa ioo° C vornehmen., obwohl auch geringere Temperaturen ausreichend sein können:.
In besonderen Fällen kann man das Kaliumhydrat in bekannter Weise teilweise durch Ammoniak (Ammoniumhydrat) ersetzen, insbesondere können die angemessenen eiengen Kaliumhydrat durch Kaliumhydrat und Ammoniumhydrat zusammen ersetzt werden, wobei diese Substanzen in molekularem Verhältnis angewendet werden.

Claims

PATENTA\SPRüCHE_ i. Elektrolyt, insbesondere für elektrolytische Kondensatoren, der mindestens einen mehr"vertigen Alkohol, zweckmäßig Glycerin und/oder Glykol, als Hauptbestandteil sowie Kaliumborat enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man bei seiner Herstellung zwecks Bildung des Kaliumborats von einem aus Kaliumhydrat und Borsäure bestehenden. Ansatz ausgeganrgen ist.
2. Elektrolyt nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Zusatz von 70 bis 25o Gewichtsteilen Kaliumhydrat auf etwa iooo Gewichtsteilen; Glycerin und/o,der Glykol und etwa 7oo bis. 8oo Gewichtsteilen Borsäure.
3. Elektrolyt nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, da,ß Kaliumhydrat teilweise durch Ammonilak ersetzt wird. d..
Elektrolyt nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsäure mindestens teilweise in: Form ihres Anhydrids anwesend ist.
5. Elektrolyt nach den Ansprüchen: i bis q., dadurch gekennzeichn et, daß man etwa iooo Gewichtsteile Glycerin. und/oder Glykol, etwa 300 bis 35o Gewichtsteile Borsäure und etwa 200 bis 25o Gewichtsteile Borsäureanhydrid neben etwa 5 bis 20°/0 (berechnet auf die fertige Lösung) Kal-iumhydrat anwendet.
6. Verfahren zur Herstellung eines Elektrolyts nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, d@aß der Ansatz so lange gekocht wird, bis die (Siede-) Temperatur um etwa 10 bis 15° C geStiegen( ist. Zur Abgrenzung des E:-find.ungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren, folgende Druck,schri.fteni in, Betracht gezogen: worden: Deutsche Patentschrift Z r. 231 332: USA.-Patentschrift hr. 1 815 ;68.