DE8203020U1

DE8203020U1 - Elektrolytkondensator

Info

Publication number: DE8203020U1
Application number: DE19828203020
Authority: DE
Original assignee: Matsuo Electric Co Ltd
Current assignee: Matsuo Electric Co Ltd
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1982-02-05
Publication date: 1983-09-01
Also published as: JPS57154142U; DE3203889A1; JPS622762Y2

Description

DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MARIA-THERESIA-STRASSE 23 POSTFACH 860360

D-8OOO MUENCHEN 86

ZUGELASSEN DEIM -3- EUROPÄISCHEN PATENTAMT

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATAfRES EN BREVETS EUROPEENS

TELEFON 08W4 7O60O6 Telex esa esa TELEORAMM SOMBEZ

Japanische Gebrauchsmusteranmeldung No. 56-41961

Prioritätsdatum: 24.3.1981 11185/vP

Elektrolytkondensator

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator und insbesondere einen eine Sicherung aufweisenden Kondensator.

Es ist bekannt, in einem Elektrolytkondensator eine Sicherung anzuordnen, wobei ein derartiger Kondensator im allgemeinen als Überbrückungs- bzw. Nebenschlußkondensator einer Leistungsquelle verwendet wird. Im Fälle des Auftretens eines Kurzschlusses schmilzt die Sicherung durch, um eine Überhitzung des Konderisators und eine Rauchentwicklung zu vermeiden. Eine derartige Überhitzung könnte zum Durchschmoren der den Kondensator tragenden gedruckten Schaltung führen. Bei der Befestigung des Kondensators an einer gedruckten Schaltung ergab sich dabei ein Problem,

POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 69148-800 · BANKl(ANf Λ* HViOBAÄfc MtftiCHVN l(Wz 700900401 KTO. 606036737« «WIFT HYfO DE MM

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weil die eingebaute Sicherung die Dicke des Kondensators vergrößerte. Aus der DE-OS 25 31 438.9 ist ein Versuch zur Lösung dieses Problems bekannt. Der in der genannten DE-OS beschriebene elektrolytische Kondensator weist eine Kathodenanschlußleitung auf, die in der Nähe einer Kathoden-Kontaktschicht angeordnet ist, die an der Aussenfläche des Kondensators vorgesehen ist. Zwischen der Kathoden-Anschlußleitung und der Kathoden-Kontaktschicht besteht ein Spalt. In dem Spalt ist eine Sicherung vorhanden, um das Kondensatorelement und die Kathoden-Anschlußleitung zu verbinden. Obwohl diese Struktur das zuvor angegebene Problem in einem gewissen Ausmaße löst, ist es sehr mühsam und nicht effektiv, die Sicherung in dem Spalt zu befestigen, der im allgemeinen 0,5 mm groß bzw. eng ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten kompakten Elektrolytkondensator mit einer eingebauten Sicherung anzugeben, der eine kleine Dicke aufweist und der leicht herstellbar ist.

Dieser Aufgabe wird durch einen Elektrolytkondensator gelöst, der ein Kondensatorelement mit einer Dicke aufweist, die beträchtlich kleiner ist als die Höhe und Breite des Kondensatorelementes. Das Kondensatorelement weist eine Kathoden-Elektrode auf, die an der Außenfläche des Kondensatorelementes ausgebildet ist. Außerdem weist das Kondensatorelement eine von ihm herausgeführte Anoden-Anschlußleitung und eine Kathoden-Anschlußleitung auf. Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Kathoden-Anschlußleitung in der Nähe des Kondensatorelementes angeordnet, wobei zwischen der Kathoden-Anschlußleitung und dem Kondensatorelement ein Spalt vorhanden ist. Außerdem ist eine streifenförmige Sicherung, die eine

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FT- Dicke aufweist, die kleiner ist als die Dicke des Konden-

satorelementes, zwischen der Kathoden-Anschlußleitung und

ί der Kathodenelektrode brückenförmig so vorgesehen, daß

sie oberhalb des Spaltes liegt, der zwischen der Kathoden-Anschlußleitung und der Kathodenelektrode vorgesehen ist.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektrolytkondensators;

Fig. 2 eine Aufsicht des Kondensators der Fig. 1; und

Fig. 3 die Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen ähnliche Teile.

In den Figuren 1 und 2 ist eine elektrolytische Festkörper-Kondensatoranordnung 2 dargestellt, die ein Kondensatorelement 4, ein Anoden-Verbindungsstück 6, eine Anoden- '% Anschlußleitung 8 und eine Kathoden-Anschlußleitung 10

aufweist. Obwohl dies in den Figuren nicht dargestellt ist, ist die Anordnung 2 im allgemeinen in einen geeigneten Kunststoffkörper eingebettet.

Wie dies auf diesem Gebiet bekannt ist, weist das Kondensatorelement 4 eine geschichte Struktur auf, die beispielsweise aus einer Anodenschicht, einer dielektrischen Schicht, einer Halbleiterschicht und einer Kathodenschicht in der anyegebenen Reihenfolge besteht. Die Anodenschicht besteht

aus einem Basismetall, bei dem es sich beispielsweise um Tantal, Aluminium oder Titan handelt und kann an ihrer Rückseite mit einer metallischen Elektrodenschicht, die beispielsweise aus Kupfer besteht, verstärkt, die in den Figuren durch das Bezugszeichen 16 gekennzeichnet ist. Die dielektrische Schicht wird im allgemeinen durch eine Oxidation der Oberfläche der Anodenschicht gewonnen. Die Halbleiterschicht besteht typischerweise aus Mangandioxid. Die Kathodenschicht besteht im allgemeinen aus Kohle und ist zur Bildung einer Kathodenelektrode 12 mit Silber oder dergleichen metallisiert. Ein aus Tantal bestehender Verbindungsdraht 6 erstreckt sich von der Anodenschicht aus. Bei einem typischen Beispiel besitzt das Kondensaterelement 4 die Form einer rechteckigen ebenen Platte, die 5 mm hoch, 5 mm breit und 1 mm dick ist.

Wie dies in den Figuren dargestellt ist, weist die Kondensatoranordnung 2 auch eine Anodenanschlußleitung 8 „und eine Kathodenanschlußleitung 10 auf, die aus Nickeldrähten bestehen, die vorzugsweise mit Zinn beschichtet sind. Dabei weisen die Anschlußleitungen beispielsweise einen Durchmesser von etwa 0,3 mm auf und sind etwa 0,2 bis 1,0 mm von den beiden Seitenkanten des Kondensatorelementes 4 beabstandet. Die beiden Anschlußleitungen 8 und 10 sind vorzugsweise zwischen einem Paar von parallelen Ebenen angeordnet, wobei diese Ebenen durch die beiden Hauptoberflächen 12 und 16 des Elementes 4 bestimmt werden. Das Anodenverbindungsstück 6 ist in einer geeigneten Weise an der Anodenanschlußleitung 8 verschweißt.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Kathoden-Elektrodenschicht 12 und die Kathoden-Anschlußleitung 10 über eine dünne streifen- oder bandförmige Sicherung 14 miteinander verbunden. Die streifenförmige Sicherung 14 besteht aus einer Lotmetallegierung, die haupt-

sächlich aus Zinn und Blei besteht und einen Schmelzpunkt aufweist, der über 250 C liegt. Die Sicherung 14 weist beispielsweise eine Dicke von etwa 50 bis 100 um und eine Breite von etwa 1,5 bis 2 mm auf. Die Sicherung 14 ist so angeordnet, daß sie einen Kontakt sowohl mit der Oberfläche der Kathodenelektrode 12 als auch mit der Kathoden-Anschlußleitung 10 aufweist. Sie ist an der Oberfläche 12 bzw. an der Anschlußleitung 10 durch eine sogenannte Parallel-Spalt-Schweißtechnik verschweißt. Bei dieser Technik wird ein Schwei.ßelektrodenpaar mit der Oberfläche der bandförmigen Sicherung 14 an einem zu verschweißenden Ort in Berührung gebracht, die von der Kathoden-Anschlußleitung 10 entfernt ist. Es wird dafür Sorge getragen, daß ein Schweißstrom von einer Elektrode zur anderen Elektrode durch einen Teil der Sicherung 14 fließt, um diese zu schmelzen.

In der Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die der ersten, im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform ähnlich ist. Das Kondensatorelement 4 ist jedoch nicht rechteckig, sondern kreisförmig ausgebildet und die Anschlußleitungen 8 und 10 sind in einer geeigneten Weise gebogen.

Wie dies vorangehend bereits beschrieben wurde, beinhaltet der erfindungsgemäße elektrolytische Festkörperkondensator die dünne streifenförmige Sicherung 14, die im Vergleich zu dem Kondensatorelement 4 ausreichend dünn ist und beispielsweise eine Dicke aufweist, die höchstens nur ein Zehntel der Dicke des Elementes 4 beträgt. Auf diese Weise kann die Gesamtdicke des Kondensators klein gehalten werden. Außerdem kann das Verschweißen der bandförmigen Sicherung 14 leicht und wirkungsvoll ausgeführt werden, weil die Sicherung 14 oberhalb und nicht in dem Spalt zwischen der Kathoden-Anschlußleitung 10 und dem Kondensatorelement 4 angeordnet ist.

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Obwohl die bandförmige Sicherung 14 bei der obigen Ausführungsform mit der Oberfläche 12 des Kondensatorelementes 4 verbunden ist, ist es auch möglich, die bandförmige Sicherung 14 mit der rückwärtigen Oberfläche 16, der oberen Seitenfläche 18 oder der unteren Seitenfläche 20 zu verbinden, wenn die Elektrodenschicht der Kathode an diesen Oberflächen ausgebildet ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kompakten, massiven Elektrolytkondensator, der insbesondere als Überbrückungs- bzw. Nebenschlußkondensator für eine Leistungsquelle verwendbar ist. Die Kondensatoranordnung umfaßt eine dünne streifenförmige Sicherung, die einen Spalt zwischen der Kathodenelektrode und der Kathoden-Anschlußleitung des Kondensators überbrückt, um die Kathodenele trode und die Kathoden-Anschlußleitung elektrisch zu verbinden, so daß die Sicherung iru Falle des Auftretens eines Kurzschlusses durchschmelzen kann, um eine Überhitzung des Kondensators und eine Rauchentwicklung zu vermeiden.

Claims

Γ * ■ · MatsuOElectric Company, Ltd. 11185 Dr.v.B/Ri Neue Ansprüche

1. Elektrolytkondensator mit einem Kondensatorelement (4), das an seiner Außenfläche eine Kathodenelektrode (12) aufweist, ferner mit einer aus dem Kondensatorelement (4) herausführenden Anoden-Anschlußleitung (8), einer im Abstand von der Kathodenelektrode (12) verlaufenden Kathodenanschlußleitung

(10) und einem zwischen der Kathodenelektrode sowie der Kathodenanschlußleitung (10) angeordneten und an ihnen angebrachten Sicherungsteil (14), dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke des Kondensatorelements (4) bedeutend kleiner als seine Höhe und Breite ist und daß das Sicherungsteil (14) die Form eines dünnen Streifens aufweist, der brückenartig zwischen dem Kondensatorelement und der Kathodenanschlußleitung (8) verläuft, so daß sich eine besonders flache und kompakte Gestalt des Elektrolytkondensators ergibt.

2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch

jr gekennzeichnet , daß die Dicke des streifen-

förmigen Sicherungsteiles (14) beträchtlich kleiner als die Dicke des Kondensatorelements (4) ist.

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3. Elektrolytkondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke des Sicherungsteiles (14) höchstens ein Zehntel der Dicke des Kondensatorelements (4) beträgt.

4. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Kondensatorelement (4) kreisförmig ist.

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5. Elektrolytkondensator nach Ansrpuch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Kondensatorelement (4) die Form einer rechteckigen Platte hat.

6. Elektrolytkondensator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet . daß die Anschlußleitungen (8, 10) neben den Seitenkanten des Kondensatorelements (4) zwischen zwei Ebenen, die die beiden Hauptoberflächen (12, 16) des Kondensatorelements (4) enthalten, angeordnet sind.