DE888887C - Elektrolyt, insbesondere fuer elektrolytische Kondensatoren - Google Patents

Description

• Elektrolyt, insbesondere für elektrolytische Kondensatoren Es ist bekannt, daß man die Elektrolyte für elektrolytische Ventile und Kondensatoren ihrem jeweiligen Verwendungszweck anpassen muß. So erfordern z. B. Hochvoltelektrolyte eine höhere Durchschlagfestigkeit als Niedervoltelektrolyte. Man erreicht dies z. B. durch Erhöhen der Konzentration oder der Einkochtemperatur oder der Viskosität. Auch bei Verwendung von aufgerauhter Folie werden in der Regel diese Faktoren beim Elektrolyt geändert. Dieser Maßnahme ist jedoch eine Grenze gesetzt, weil sich gleichzeitig auch andere Eigenschaften des Elektrolyts dadurch ändern. Erhöht man z. B. die Konzentration oder die Einkochtemperatur oder die Viskosität zu stark, dann nimmt die Leitfähigkeit zu sehr ab und die dielektrischen Verluste des Kondensators werden zu hoch.
• Es ist weiter bekannt, die Eigenschaften der Elektrolyte durch Hinzufügen bzw. Entziehen von Wasser zu beeinflussen. Ist der Wassergehalt des Elektrolyts zu gering, dann wird der Elektrolyt zu dick, und die Leitfähigkeit ist zu schwach. Umgekehrt erhält man bei einem höheren Wassergehalt zwar eine höhere Leitfähigkeit und geringere Verluste, es werden aber gleichzeitig auch die Korrosionswirkung des Elektrolyts, die Neigung zum Auskristallisieren und zum Eintrocknen und die Gefahr zu Durchschlägen erhöht.
• Durch die Erfindung ist es gelungen, die Eigenschaften der Elektrolyte wesentlich zu verbessern und zu beeinflussen, ohne die oben angegebenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Nach der Erfindung werden die Eigenschaften der Elektrolyte durch geringe Zusätze von chemischen Salzen mit Kristallwassergehalt verbessert. Dieses Kristallwasser, welches an die Chemikalien gebunden ist, ruft nicht die ungünstigen Auswirkungen hervor wie freies Wasser. Bei der Wahl dieser Zusatzsalze ist nur zu fordern, daß sie die Oxydschicht nicht schädlich beeinflussen, d. h. sie dürfen keine Korrosion hervorrufen. Als derartige kristallwasserhaltige Zusätze haben sich ganz besonders Magnesiumsalze als geeignet erwiesen, wie z. B. Magnesiumcitrat Mg, (C6H607)2 x 14 H20 oder Magnesiumacetat Mg (C2 H302)2 x 4 H20.
• Diese Magnesiumsalze enthalten einerseits Kristallwasser und üben andererseits wegen der Verwandtschaft der Elemente Aluminium und Magnesium, sie sind in der Spannungsreihe benachbart, keinen schädlichen Einfluß auf die Oxydschicht aus.
• Auch die Natrium- und Kaliumsalze, z. B. der Citronen-, Essig- oder Weinsäure, haben als Zusätze gute Ergebnisse geliefert.
• Natriumcitrat H 0 - C : (C 0 0 Na) C H2 - (C 0 0 Na) 51I2 H20 Natriumtartrat Na2C,H40g - 2H20.
• Es können auch gleichzeitig Zusätze aus Magnesium-und Natrium- und/oder Kaliumsalz für einen Elektrolyt verwendet werden.
• Bereits homöopatische Dosen dieser Zusätze zu. einem normalen Elektrolyt, der z. B. aus einem mehrwertigen Alkohol und Borat-besteht, verbesserri-die Eigenschaften des Elektrolyts ganz wesentlich. Der Haupterfolg liegt darin, daB die dielektrischen Verluste des Elektrolytkondensators durch den Zusatz -ganz erheblich sinken, ohne daß die Durchschlagfestigkeit abnimmt. Als Beispiel führen wir an, däß durch einen Zusatz von 2,7 % Magnesiumcitrat zu einem normalen Elektrolyt bei einem Kondensator von 5o V eine Herabsetzung der Verluste bei 50 Hz um 57 °/o gegenüber dem Elektrolyt ohne Zusatz erzielt werden konnte: Ein weiterer Vorteil des Elektrolyts nach der Erfindung ist eine Zunahme der spezifischen Kapazität. Außerdem nimmt die Viskosität des Elektrolyts ab, so daß die Elektrolyte nach der Erfindung hervorragende Imprägniereigenschaften aufweisen. Es ist ferner die Verbindung zwischen dem Ausgangselektrolyt und den Zusätzen so innig, daß die Gefahr einer Entmischung nicht besteht. Schließlich sind die Elektrolyte mit den Zusätzen im gleichen oder erhöhten Maße homogen wie die Elektrolyte ohne Zusatz und neigen weniger zum Auskristallisieren. Elektrolyte nach der Erfindung, z. B. zeit einem Zusatz von Magnesiumcitrat, d. h, mit gebundenem Wasser als Zusatz, besitzen, wie alle wäßrigen Lösungen,. einen höheren Dissoziationsgrad als Elektrolyte ohne solche Zusätze. Dadurch erhöht sich die elektrische Leitfähigkeit. Der pu-Bereich ist für Elektrolyte mit öder ohne diese Zusätze gleich.
• Besondere Vorzüge dieser Zusätze ergeben sich für diejenigen Verwendungsgebiete von Elektrolytkondensatoren, die an sich schwerer zu beherrschen sind. Hierzu gehören z. B.: Elektrolytkondensatoren mit aufgerauhten Folien, Elektrolytkondensatoren für tiefe Temperaturen, Elektrolytköndensatoren für hohe Spannungen über 550 V, Elektrolytkondensatoren für Wechselstrom.
• Durch Wahl der Zusätze nach Art und Menge kann man die Elektrolyte jeweils ihrem besonderen Verwendungszweck besonders anpassen. Auch für Niedervoltkondensatoren werden durch Elektrolyte nach der Erfindung noch wesentliche Verbesserungen erzielt. Bei diesem Kondensator sind im allgemeinen die Konzentrationen der Boratverbindungen geringer als bei Hochvoltelektrolyten.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Elektrolyt, vorzugsweise bestehend aus einem Ansatz von mehrwertigen Alkoholen und Borsäure und Ionogen oder Borat, insbesondere für elektrolytische Kondensatoren, gekennzeichnet durch geringe Zusätze eines oder mehrerer kristallwasserhaltiger Salze.
2. 2. Elektrolyt nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß kristallwasserhaltige Magnesiumsalze, insbesondere Magenesiumcitrat, Magnesiumacetat oder Magnesiumtartrat zugesetzt werden.
3. 3. Elektrolyt nach Anspruch z oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß kristallwasserhaltige Natriumsalze, insbesondere Natriumcitrat, Natriumacetat, Natriumtartrat und/oder die Kaliumsalze dieser Säuren zugesetzt werden.
4. 4. Elektrolyt nach den Ansprüchen z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Salze in kleinen Dosen von etwa z bis 4 °4 zugesetzt werden.