DE864294C

DE864294C - Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren mit duennen Zinkbelaegen

Info

Publication number: DE864294C
Application number: DES12447D
Authority: DE
Inventors: Ludwig Linder
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-11-25
Filing date: 1942-11-25
Publication date: 1953-01-22

Description

Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren mit dünnen Zinkbelägen Elektrische Kondensatoren, deren Belegungen aus Zink, vorzugsweise in Form dünner Auflagen auf dem dielektrischen Stoff, bestehen, zeigen in Fertigzustand teilweise recht unerwartete Ergebnisse, beispielsweise sind die Belagleitwerte sehr verschieden, die Streuung der Durchschlagsspannungen sehr groß, und sofern es sich um selbstheilende Kondensatoren handelt, woran im v orliegenden Fall in erster Linie gedacht ist, ist die Fähigkeit der Selbstheilung sehr unterschiedlich, obwohl die Herstellung des Belages unter genau gleichen Bedingungen vorgenommen wurde.
Die zur Klärung dieser Erscheinungen durchgeführten Untersuchungen ergaben zunächst, daß die Zinkbelegungen teilweise mehr oder weniger stark korrodiert waren. Im weiteren Verlauf der Untersuchungen ergab sich, daß diese Korrosionserscheinungen auch die Ursache für das unterschiedliche Verhalten der Kondensatoren sind, denn durch die Umsetzung von Teilen der Belegung erhöht sich der Ohmsche.Widerstand der Belegung beträchtlich, außerdem bilden die Korrosionsprodukte Ionen, die die Isolation und Durchschlagsspannung beeinträchtigen, und schließlich wird auch dadurch die teilweise schlechte Selbstheilung hervorgerufen. N\'ie weiterhin ermittelt wurde, bestehen die Korrosionen aus Umsetzungsprodukten des Zinks, und zwar im wesentlichen aus Zinkoxyd, Zinkhydroxyd und teilweise auch aus Zinkcarbonat. Diese Umsetzungsprodukte entstehen bei gleichzeitiger Einwirkung von Feuchtigkeit und Sauerstoff bzw. Kohlensäure.
Wenn man nun die Fertigung von elektrischen Kondensatoren so steuern will, daß die aufgezählten schlechten Eigenschaften. nicht auftreten, so muß man erfindungsgemäß die Zinkbeläge bzw. die auf Trägerunterlagen aufgebrachten Zinkschichten nach ihrer Herstellung bis zur Fertigstellung des vor atmosphärischen Einwirkungen geschützten Kondensators mindestens während der Lagerzeiten feuchtigkeitsfrei und/oder vor dem Zutritt von Sauerstoff und Kohlensäure geschützt halten. Dadurch werden die hauptsächlichsten Korrosionserscheinungen und in weiterer Folge damit die dadurch verursachten ungünstigen elektrischen Eigenschaften vermieden.
Da reines Zink, in luftfreiem, destilliertem Wasser gelagert, nicht angegriffen wird, vielmehr selbst über längere Versuchszeiten hinweg eine völlig blanke Oberfläche zeigt, ist erwiesen, daß die Korrosionsprodukte im wesentlichen nur bei gleichzeitiger Anwesenheit von Sauerstoff bzw. Kohlensäure entstehen. Da es andererseits einfacher ist, einen Stoff frei von Sauerstoff und Kohlensäure als frei von Feuchtigkeit zu lagern, ist es zweckmäßig, diesen Weg zu verfolgen und zu seiner Durchführung die Atmosphärenluft, die Sauerstoff und Kohlensäure enthält, durch ein Gas oder Gasgemisch zu ersetzen, welches trotz gleichzeitig vorhandener Feuchtigkeit keine Korrosionsprodukte des Zinks bildet. Als solch ein Schutzgas hat sich Stickstoff gut bewährt.
Die beispielsweise aus der Bedampfungsapparatur entnommenen, mit Zinkauflagen versehenen Vorratsrollen der dielektrischen Bänder werden deshalb gemäß dem Kennzeichen der Erfindung in solchen Trocken- oder Vorratsschränken bis zur Weiterverarbeitung auf Wickelmaschinen zum Kondensatorkörper gelagert, in welchen eine Stickstoffatmosphäre herrscht. Auch nach der Herstellung der Rohwickel wird man diese bis zum Imprägnieren wiederum in einer Stickstoffatmosphäre auf Lager legen.
Die hauptsächlichsten Lagerzeiten, die die Zinkbelegung bis zur Fertigstellung des geschützten Kondensators durchmacht, sind damit erschöpft, so daß bei Beachtung der erfindungsgemäßen Regel bei diesen Lagerzeiten größte Gewähr für die Vermeidung der schädlichen Korrosionen gegeben ist.
Wie sich jedoch zeigte, trifft diese Überlegung nicht ganz zu. Wenn die Kondensatorenkörper nämlich einem Imprägniervorgang unterzogen werden sollen, dann müssen sie vorher zur Durchführung dieser Imprägnierung in gewünschtem Sinne getrocknet und entfeuchtet werden. Zur Durchführung dieses vorbereitenden Imprägnierschrittes wird aber bekanntlich Wärme verwendet, die andererseits gleichzeitig Reaktionsvorgänge, die bei normaler Temperatur sehr lange Zeit erfordern, sehr zu beschleunigen vermag. Es kann daher trotz der Schutzgaslagerung der Beläge während der Trocknungszeit der Rohwickel, sofern diese in atmosphärischer Luft erfolgt, eine unerwünschte Korrodierung der Zinkbelegung eintreten. Es empfiehlt sich daher, die Trocknung der Rohwickel erst vorzunehmen, nachdem man diese mit Stickstoff durchspült hat, so daß Sauerstoff-und Kohlensäureanteile im wesentlichen durch Stickstoff ersetzt bzw. entsprechend verdünnt sind.
An Stelle von Stickstoff kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten, auch irgendein anderes Schutzgas oder Schutzgasgemisch, welches in ähnlicher Weise wirksam ist, Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren mit dünnen, vorzugsweise aufgedampften Zinkbelägen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkbeläge bzw. die auf Trägerunterlagen aufgetragenen Zinkschichten nach ihrer Herstellung bis zur Fertigstellung des vor atmosphärischen Einwirkungen geschützten Kondensators mindestens während der Lagerzeiten feuchtigkeitsfrei und/oder vor dem Zutritt von Sauerstoff, und Kohlensäure geschützt gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkbeläge in Stickstoffatmosphäre gelagert werden. 3,. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die ' mit Zinkauflage versehenen Stoffe bzw. die Wickelkörper vor der Trocknung mit vorzugsweise angewärmtem Stickstoff durchspült werden.