DE767588C

DE767588C - Electrolytic capacitor

Info

Publication number: DE767588C
Application number: DES120366D
Authority: DE
Original assignee: Radio Patents Corp
Current assignee: Radio Patents Corp
Priority date: 1934-11-08
Filing date: 1935-11-07
Publication date: 1952-11-24

Description

Elektrolytischer Kondensator Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrolytischen Kondensator mit zwei Elektroden, von denen mindestens eine eine dielektrische Schicht trägt und welche durch Abstandhalter voneinander getrennt sind.Electrolytic Capacitor The present invention relates on an electrolytic capacitor with two electrodes, at least of which one carries a dielectric layer and which by spacers from one another are separated.

Als Elektrodenmaterial dient beispielsweise Aluminium, Tantal, Molybdän, Magnesium od. dgl.The electrode material used is, for example, aluminum, tantalum, molybdenum, Magnesium or the like.

Die gebildete dielektrische Schicht besteht gewöhnlich in einem Oxyd oder Hydroxyd des Elektrodenmaterials; wird Aluminium benutzt, dann wird es vorzugsweise mit einer verdünnten Lösung von Borsäure und Borax oder Glycerin oder Glykol und Ammoniumborat behandelt, während elektrischer Strom durchgeleitet wird. Der fertige Kondensator besteht dann aus der positiven Elektrode, der Oxyd- öder Hydroxydschicht, in der auch Gase okkludiert sein können, als Dielektrikum und dem Elektrolyt als negativer Belegung; die in den Elektrolyt eingetauchte Elektrode wirkt als bloße Stromzuführung.The dielectric layer formed usually consists of an oxide or hydroxide of the electrode material; if aluminum is used, it is preferred with a dilute solution of boric acid and borax or glycerin or glycol and Ammonium borate treated while electrical current is passed through. The finished one The capacitor then consists of the positive electrode, the oxide or hydroxide layer, in which gases can also be occluded, as a dielectric and the electrolyte as negative occupancy; the electrode immersed in the electrolyte acts as a bare one Power supply.

Werden selbst die positiven Belegungen eines solchen elektrolytischen Kondensators vor dem Zusammenbau mit größter Sorgfalt formiert, so findet dennoch während des Betriebes eine teilweise Auflösung der gebildeten Schicht durch die bisher benutzten Elektrolyte statt, wodurch die Kapazität herabgesetzt ,wird. Hieraus ergibt sich die Forderung nach Mitteln, die Auflösung der dielektrischen Schicht in Betrieb oder auf Lager zu verhindern oder zumindest zu verringern.Will even the positive assignments of such an electrolytic Capacitor formed with the greatest care before assembly, so there is nevertheless a partial dissolution of the educated during operation Layer is held by the previously used electrolytes, which reduces the capacity ,will. From this arises the demand for means, the resolution of the dielectric To prevent or at least reduce shift in operation or in stock.

Es ist bekannt, daß irgendeine Lösung gegebener Zusammensetzung und bestimmter Temperatur nur eine solche Menge eines anderen Materials aufnehmen kann, bis sie mit diesem gesättigt ist.It is known that any given composition and solution at a certain temperature can only absorb such an amount of another material, until she is saturated with this.

Gemäß der Erfindung enthalten daher der Elektrolyt oder mindestens ein Abstandhalter oder beide bereits vor der Inbetriebnahme des Kondensators Bestandteile, die aus dem gleichen Werkstoff wie die dielektrische Schicht bestehen.According to the invention therefore contain the electrolyte or at least a spacer or both components before the condenser is put into operation, which consist of the same material as the dielectric layer.

Dadurch wird ein elektrolytischer Kondensator geschaffen. dessen dielel:trische Schicht beim Lagern oder im Betrieb gar nicht oder jedenfalls erheblich weniger als bisher aufgelöst wird.This creates an electrolytic capacitor. whose dielel: trische No shift at all during storage or in operation, or at least considerably less than has been resolved so far.

Vorteilhaft ist es, die Bestandteile bis zur Sättigung des Elektrol_v ts zuzusetzen. Die Bestandteile können in solchen Mengen vorhanden sein, daß die Elektrolytlösung mit diesen Bestandteilen bei Betriebstemperatur annähernd gesättigt, gegebenenfalls übersättigt ist. Besonders zweckmäßig ist es, dem Abstandhalter die Bestandteile in geeigneter Form, beispielsweise in Pulverform, während der Herstellung des Abstandhalters einzuverleiben.It is advantageous to keep the components up to saturation of the Elektrol_v ts to add. The ingredients can be present in such amounts that the Electrolyte solution is almost saturated with these components at operating temperature, is possibly oversaturated. It is particularly useful to the spacer Ingredients in a suitable form, for example in powder form, during manufacture to incorporate the spacer.

Wird Aluminium als Elektrodenmaterial benutzt, an welchem die Deckschicht aus Aluminiumoxyden besteht, dann werden dein Betriebselektrolyt Aluminiumoxc de in solchen Mengen zugesetzt, daß er bei Raumtemperatur. vorteilhaft aber auch bei Betriebstemperatur, mit solchen Oxyden gesättigt ist und keinerlei derartige Oxide aus der Dielektrikumschicht aufnehmen bann. Ist die Lösungsfähigkeit des Elektrolyts bei Betriebstemperatur größer als bei normaler Temperatur, dann kann die Lösung übersättigt werden, so daß also Oxyde bei Raumtemperatur abgeschieden werden, bei Betriebstemperatur aber- in die Lösung übergehen und ein Gleichgewicht hergestellt wird und selbst bei vorfallenden Auflösungen aus der Deckschicht Wiederausscheidungen auf die positive Elektrode aus der dann übersättigten Elektrolytlösung erfolgen. Hierdurch wird die Deckschicht dauernd intakt erhalten, der Kondensator behält größte Kapazität, und der Betriebselektrolyt wird nicht chemisch geschwächt oder geändert durch Regenerierung der dielektrischen Schicht.If aluminum is used as the electrode material, on which the cover layer consists of aluminum oxides, then your operating electrolyte is aluminum oxc de added in such amounts that it is at room temperature. but also beneficial for Operating temperature, is saturated with such oxides and no such oxides record from the dielectric layer. Is the solubility of the electrolyte at operating temperature greater than normal temperature, then the solution can are supersaturated, so that oxides are deposited at room temperature Operating temperature, however, pass into the solution and an equilibrium is established will and even with incidental dissolution from the top layer re-precipitation on the positive electrode from the then supersaturated electrolyte solution. As a result, the top layer is kept intact at all times, the capacitor keeps the largest Capacity, and the operating electrolyte is not chemically weakened or changed by regenerating the dielectric layer.

Ein solcher Elektrolyt kann in eine Trennschickt aus Papier, Gaze od. dgl. eingesaugt «-erden. Er kann flüssig, zähflüssig, pastenartig (halbtrocken) oder auch fest sein.Such an electrolyte can be placed in a separator made of paper, gauze or the like sucked in «-erden. It can be liquid, viscous, paste-like (semi-dry) or be firm.

Eine solche Trennschicht kann auch derart bereitet werden, daß ihr von vornherein z. B. Aluminiumoxyd in solcher Menge beigemischt wird. als zur Sättigung des Betriebselektrolyts erforderlich ist. Der Elektrolyt wird das Aluminiumoxyd aus der Trennschicht auslösen. deren Porosität hierdurch vergrößert wird.Such a separating layer can also be prepared in such a way that you from the start z. B. aluminum oxide is added in such an amount. than to saturation of the operating electrolyte is required. The electrolyte becomes the aluminum oxide release from the interface. the porosity of which is thereby increased.

Dem Elektrolyt wird vorteilhaft nach der Fertigstellung jener Stoff zugesetzt, aus welchem der dielektrische Film auf der positiven Elektrode besteht. in solcher Menge, daß der Elektrolyt ganz oder teilweise damit bei normaler oder Betriebstemperatur gesättigt wird. Er wird dann keine oder geringe Mengen der dielektrischen Schicht lösen können. Dieser Zusatz, der regelmäßig ein Hcdrozyd oder Oxyd darstellt, kann aber im Betrieb durch Elektrolyte zu gewissem Teil zersetzt werden. Es ist darum vorteilhaft, eine Reserve an solchem Stoff vorzusehen, welcher vorteilhaft in die Trennschicht selbst einverleibt wird, mit welcher der Elektrolyt in dauernder Berührung ist und aus der er dann ungefähr so viel an diesem Stoff entnimmt, als durch Elektrolyse etwa zersetzt wird. Wird Cellophan für die Trennschicht benutzt, so werden die Zusätze in die Viskosemasse eingerührt, aus welcher Cellophan gemacht wird. Wird Papier als Trennschicht benutzt, so «-erden die Zusätze der feuchten Papiermasse zugesetzt, aus welcher das Papier hergestellt wird. Die Zusätze bestehen z. B. in Salzen. Pulvern oder sonstigen Chemikalien.The electrolyte becomes beneficial after the completion of that substance which is made up of the dielectric film on the positive electrode. in such an amount that the electrolyte wholly or partially with normal or Operating temperature is saturated. He will then have little or no dielectric Be able to solve the layer. This additive, which is regularly a hydrocyanic acid or oxide, but can be decomposed to a certain extent by electrolytes during operation. It is therefore advantageous to provide a reserve of such material which is advantageous is incorporated into the separating layer itself, with which the electrolyte is permanently Is touch and from which he then takes about as much of this substance as is decomposed by electrolysis. If cellophane is used for the separating layer, so the additives are stirred into the viscose mass from which cellophane is made will. If paper is used as a separating layer, the additives of the moist earth Paper pulp added from which the paper is made. The additions exist z. B. in salts. Powders or other chemicals.

Claims

PATEN TANSPCCHE: i. Electrolytic capacitor with two electrodes, at least one of which has a dielectric layer and which are separated from one another by spacers. characterized in that the electrolyte or at least one spacer or both already contain components which consist of the same material as the dielectric layer before the capacitor is put into operation. Capacitor according to Claim i, characterized in that the constituents are present in such quantities that the electrolyte solution is approximately saturated with these constituents at operating temperature, and possibly supersaturated. 3. Capacitor according to claim i or z, characterized. that the components are incorporated into the spacer in a suitable form, for example in powder form, during its manufacture. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patents Nos. 589 321, 6o0 387, 6 02 333; U.S. Patent Nos. I 773 492, r 976 7ao; French patent specification No. 757 400.