DE848536C - Verfahren zur Anfertigung einer Elektrolytvorrichtung, insbesondere eines Elektrolytkondensators - Google Patents

Description

• Verfahren zur Anfertigung einer Elektrolytvorrichtung, insbesondere eines Elektrolytkondensators

  Es ist bekannt, 1)e1 eileer l:lekti-()lvtvori-iclltuiig.

  wie cincm I?lektri)1@tkimtlcnsati)r, zwecks Aufl-ccllt-

  erfialttillg des 1:lek@l"()C@Ctial)Stall(1CS c111 Diaphmgnia

  zu verwenden, z.13. (:ci@-ci;@c oder Papier, «-elches

  gleichzeitig als Träger für den llcktrolyt dient.

  Insbesondere bei der =tifui-tigtiiig von h@cktn)I@-t-

  kondelisatoreli durch Wickeln i)der Stapeln von

  Metallfolien wird ein solches Diaphragma ver-

  wendet. Dabei « ird 1)c1 Anwendung cüws flüssigen

  I:lek@@Y>ly'YS das Dl@lplil"a!.',I11@1 vi)C7.LIDS11'e1SC` )lach (1e111

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  tri)dcii mit die,#uni lail:tri@l@t gctr;inkt.

  I11 vielen Fällen wird ein Elektrolyt mit einer

  festt`rcii, oft breiartigen oder gelatinösen Konsistenz

  bevorzugt, tun dein EICktrolyt die Fllel,#falllgkeit zu

  nehmen und das Auslecken von Flüssigkeit zti ver-

  nilden. Es wurde z. 13. vorgeschlagen, einen

  l-.lcktroly-t zu verwenden, der Silicagcl enthält, um

  den Vorteil einer festen Konsistenz mit trotzdem

  einer guten lxitfähigkeit bietet. Pci der Anfertigung

  eines sog. "Trockcilelektrolytkotldetisators wird in

  diesem Fall ein Diaphragma mit einer Mischung

  Vi.)n Silic.<igcl, \\ clches durch Ansäuern cinci-

  I.i@@un vo;i AIk;llisilicat erll:iltcii wui-de, und,t-c`:-

  teren Llektrolyibestandteilen bedeckt, beispielsweise durch Aufstreichen, und ferner wird das auf diese Weise behandelte Diaphragma mit Metallelektroden zu einem Kondensator gewickelt oder gestapelt.
• Dieses Verfahren hat den Nachteil, kostspielig und langsam zu sein; ein mit einem silicagelhaltigen Elektrolyt bedecktes Diaphragma führt beim Stapeln oder Wickeln des Kondensators zu Schwierigkeiten und ergibt Erzeugnisse mit unzureichend wiedergebbaren Eigenschaften.
• Die vorliegende Erfindung, welche sich auf eine Elektrolytvorrichtung, insbesondere einten Elektrolytkondensator bezieht, wobei sich zwischen den Elektroden ein Diaphragma mit einer silicagelhaltigen Elektrolytmasse befindet, bezweckt, diesen Nachteil auszuschalten.
• Nach der Erfindung wird nicht das Diaphragma zunächst mit einer Elektrolytpaste bedeckt, welche ein vorher bereitetes Silicagel enthält, worauf die Zusammenfügung des Diaphragmas und der Elektroden folgt, sondern es werden zunächst das Diaphragma und die Elektroden zusammengefügt, und daräuf wird das Diaphragma mit einer zur Silicagelbildung fähigen Lösung, welche im Diaphragma in den Gelzustand übergeführt wird, getränkt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, auf einfache und billige Weise Elektrolytkondensatoren mit wiedergebbaren Eigenschaften anzufertigen. Im Gegensatz zu früheren Verfahren, bei denen das Diaphragma nur mit einem Gel bedeckt wird, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren das Gel praktisch durch das ganze Diaphragma verteilt erhalten.
• Bei Imprägnierung des Diaphragmas mit einer Lösung, welche ein verseiftes Kieselsäureester, vorzugsweise verseiftes Äthylsilicat enthält, werden sehr gute Ergebnisse erzielt. Unter einer verseiften Kieselsäureesterlösung wird hier eine Lösung eines Kieselsäureesters verstanden, welche beispielsweise durch den Zusatz von wässerigem Methylalkohol in einen einer kolloidalen Kieselsäurelösung gleichenden Zustand gebracht wird, so daß sich bei Behandlung mit Gelatinierungsmitteln, wie Basen oder Säuren, Silicagel abtrennt. Eine solche Lösung ist an sich bekannt. Wie der Ausdruck »verseift« angibt, hat wahrscheinlich eine Hydrolyse des Kieselsäureesters unter Bildung von kolloidaler Kieselsäure stattgefunden.
• Als Gelatinierungsmittel wird vorzugsweise eine Verbindung zugesetzt, welche bei Anwendung einer verseiften Kieselsäureesterlösung, beispielsweise einer schwachen Säure, eine nur langsam in Gang kommende Gelatinierung bewirkt. Dies bietet den Vorteil, daß das Gelatinierungsmittel vor dem Imprägnieren zugesetzt werden kann, so daß man nur einmal zu imprägnieren braucht, statt z. B. zunächst mit einer verseiften Kieselsäureesterlösung und dann mit den Gelatinierungsmitteln zu tränken. Wenn die Gelatinierung genügend langsam in Gang kommt, kann während der Imprägnierung die Lösung noch genügend flüssig sein, so daß das Imprägnieren keine Schwierigkeiten zu liefern braucht und bei normaler Temperatur erfolgen kann. Erst nach dem Imprägnieren bildet sich dann das Silicagel. Ein weiterer Vorteil der einmaligen Imprägnierung liegt in einer gleichmäßigeren Verteilung des Gels im Diaphragina.
• Im nachstehenden Beispiel ist die Anfertigung eines Trockenelektrolytkondensators beschrieben, bei dem die G@elatinierung des in das Diaphragma aufgenommenen verseiften Kieselsäureesters durch das saure Mittel des Elektrolyts bewirkt wird.
• Beispiel 3o ccm Äthylsilicat werden dadurch verseift, daß man 6o ccm Wasser und 2 i o ccm Methylalkohol zusetzt und die Mischung i bis 2 Tage stehenläßt. Die erhaltene Lösung wird mit einer etwa 5fachen Menge einer schwachsauren Lösung vermischt, wie sie für Naßelektrolytkondensatoren verwendet wird, welche z. B. aus Glykol, Wasser, Borsäure und Ammoniak besteht. Mit der auf diese Weise erhaltenen Mischung wird das Diaphragma eines Wickelkondensators auf die übliche Weise getränkt, z. B. dadurch, daß man den Kondensator während einiger Zeit in der Mischung stehenläßt. Gewünschtenfalls kann während dieser Imprägnierung eine Formierbehandlung der Elektroden erfolgen.
• Nach Verlauf einiger Zeit beginnt die verseifte, Kieselsäureester enthaltende Lösung unter dem Einfluß der zugesetzten sauren Lösung in den Gelzustand überzugehen. Nach Ablauf der Imprägnierung wird der Kondensator auf die übliche Weise bearbeitet.
• Ein auf die beschriebene Weise erhaltener Kondensator für eine Spannung von 27o Volt mit einer Kapazität von 5 Mikrofarad weist einen Widerstand von 3 Ohm auf. Nach einem Betrieb von iooo Stunden bei 6o' C mit einer Gleichspannung von 27o Volt, welche von einer Wechselspannung von 8 Volt und 5o Hz überlagert ist, bei einer Stromstärke von i 5o mA sind seine Eigenschaften nahezu nicht geändert. Die Konsistenz des erhaltenen Gels macht den Kondensator hinreichend gegen Stöße und Erschütterungen beständig.
• Die beschriebene Bereitungswcise eines Silicagels aus einem Kieselsäureester bietet gegenüber einer Bereitung aus Metallsilicat noch den Vorteil, daß das erhaltene Gel keine fremden Metallionen enthält, welche für die Wirkung eines Elektrolytkondensators schädlich sein können.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Anfertigung einer Elektrolytvorrichtung, insbesondere eines Elektrolytkondensators, wobei sich zwischen den Elektroden ein Diaphragma mit einer silicagelhaltigen Elektrolytmasse befindet, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Zusammenfügung des Diaphragmas und der Elektroden das Diaphragma mit einer zur Silicagelbildung fähigen Lösung getränkt wird, -welche im Diaphragma in den Gelzustand übergeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß m:; einer verseiften Kieselsäureesterlösung, vorzugsweise einer Äthylsilicatlösung, imprägniert wird.
3. 3. Elektrolytvorrichtung, insbesondere Elektrolytkondensator, welche durch Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2 erhalten wird. ¢.
4. Efektrolytvorrichtung, insbesondere Elektrolytkondensator, wobei sich zwischen den Elektroden ein Diaphragma befindet, welches einen silicagelhaltigen Elektrolyt enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicagel durch das ganze Diaphragma verteilt ist.
5. 5. Elektrolytkondensator, insbesondere mit gewickelten oder gestapelten ,Elektroden, bei dem sich zwischen den Elektroden ein Diaphragma mit einer silicagelhaltigen Elektrolytmasse befindet, gekennzeichnet durch einen von Metallionen völlig oder nahezu völlig freien Elektrolyt.