DE891112C - Elektrolyt fuer elektrolytische Kondensatoren, Gleichrichter u. dgl. - Google Patents

Description

• Elektrolyt 'für elektrolytische Kondensatoren, Gleichrichter u. dgl. Die Erfindung betrifft einen eliektrolytischen Kondensator, Gleichrichter u.,dgl., d. h. eine elektrische Vorrichtung, in der zwei Elektroden aus gleichem oder verschiedenem Metall in einen Elektrolyt eingetaucht sind und eine gegenseitige Kapazität aufweisen oder aber ausschließlich zur Gleichrichtung elektrischer Wechselströme verwendet sind. Die Elektroden können beide aus elektropositivem Metall, wie z. B. Aluminium oder Magnesium, bestehen oder aber auch aus verschiedenem Material zusammengesetzt sein, beispielsweise .die eine aus Aluminium und .die andere aus Nickel.
• Die Erfindung stellt ,sich zur Aufgabe, solche elektrolytischen Kondensatoren, Gleichrichter od. -dgl. für höhere Spannungen und Temperaturen brauchbar zu machen. Ferner soll der angewandte Elektrolyt, trotz chemischen Angriffs des durchgehenden Stromes auf ihn, lange Zeit wirksam bleiben.
• Gemäß der Erfindung wird ein Elektrolyt verwendet, der aus einer sirupartigen Lösung besteht, die ein amorphes Material aus der Gruppe der Polysacchariide enthält. In besonders vorteilhaften Ausbildungen des elektrolytischen Kondensators nach der Erfindung enthält der Elektrolyt die Lösung eines organischen Gummis oder Gummiarabikums in Wasser oder Glycerin oder besteht aus einer Lösung der letzteren Art.
• Dieser Elektrolyt kann flüssig, halbflüssig oder in eingebetteter Form auf die Metallelektroden (Belegungen) in Kondensatoren, Gleichrichter, Blitzschutzvorrichtungen usw. zur Wirkung gebracht werden und bewährt sich besonders dort, wo rasche Polarisation gewünscht ist.
• Jedes geeignete Lösungsmittel kann für die Polysaccharide verwendet werden, - insbesondere aber Wasser und Glycerin. Es wurde zwar bereits vorgeschlagen, Glycerin in elektrolytischen Kondensatoren zu verwenden. Dort bildete es jedoch einen wesentlichen''Blestandteil des Elektrolyts selbst und nicht nur ein Lösungsmittel. Als Elektrolyt hat Glycerin den Nachteil, Spannungen etwa über 5oo Volt nicht zuzulassen, ferner die Elektroden dauernd anzufressen und diese hierbei zu erhitzen, in gleicher Weise, wie dies bei anderen Elektrolyten beobachtet wurde, die bisweilen eine Funkenbildung oder einen Lichtbogen an der positiven Elektrode aufweisen, insbesondere an der Stelle, an welcher die Elektrode aus dem Elektrolyt austritt.
• Im Gegensatz hierzu hatte sich gezeigt, @daß Polysaccharide, insbesondere in der amorphen Form, als Bestandteile des Elektrolyts .sowohl höhere Spannungen als auch Temperaturen im Betrieb zulassen, ohne :die Elektroden wesentlich anzugreifen oder in ihrer Wirksamkeit auch bei längerem Betrieb nachzulassen.
• Besonders hat sieh eine Lösung von Gummiarabikum (C12 H22 Oll) in Wasser--bewährt. Aber auch andere Stoffe eignen sich für diesen Zweck, wie Arabin, Dextrin, Inalin, Arabinese, Glukese oder Laktese, auch kleinere Mengen von Borsäure, Natrium oder Borsäure. Jedenfalls hat sich aber erwiesen, daß Idas im Handel ierhältliche Gummiarabikum von genügender Reinheit ist, um einen derartigen Elektrolyt abzugeben, und zu diesem Zweck wird es einfach in kochend heißem destilliertem Wasser oder in Glycerin gelöst. Die Gruppe der erwähnten organischenVerbindung zeichnet sich dadurch aus, daß die einzelnen Glidder der Gruppe deutlich unterscheidbare Verdrehungsbedingungen an polarisiertem Licht hervorrufen. Diese Verbindung führt zu einer Verdrehung von polarisiertem Licht verschieden von anderen Verbindungen.
• Als passende Verhältnisse für die Mengen der organischen Stoffe, die im Wasser zu lösen sind, sei hier angeführt, daß auf 1 1 Wasser oder Glycerin ungefähr 30 g des Gummiarabikums zugegeben werden können. Es wäre :dieses die unterste Grenze. Die obersteGrenze wäre bedingt durch,dieLösungsfähigkeitdes Gummis im Wasser, d. h. jene Menge, die bei längerem Erhitzen des Wassers oder Glycerins noch darin löslich ist und bei dieser Lösung einen :durchsichtigen, dünnflüssigen Sirup erzeugt. Ein derartiger Sirup, hergestellt durch die Auflösung des Gummiarabikums in heißem Wasser oder Glycerin greift Aluminium nicht an und löst es nicht ;auf, selbst wenn eine verhältnismäßig hone Erwärmung istattflndet, und dadurch unterscheidet sich die Flüssigkeit vorteilhaft von anderen Elektrolyten. Es bildete sich auch kein deutlich wahrnehmbarer Überzug an der positiven Elektrode, wenn Gleichstrom während einer kurzen Zeitspanne durch die in :die Lösung eingetauchte Aluminiumelektrode hindurchgescnickt wird. Die Polarisationswirkung des Gummiarabikumelektrolyts ist eine äußerst rasche. Schickt man durch eine derartige Zelle mit zwei Aluminiumelektroden einen Gleichstrom, so fließt ein verhältnismäßig starker Strom nur eine ganz kurze Zeit, und die Stromstärke fällt äußerst rasch auf einen' ganz geringen zu vernachlässigenden Wert. Kehrt man den Strom .dann um, so kann er wieder durch die Zelle fließen. Anscheinend tritt die Polarisationswirkung an jener Fläche ein, an welcher die Elektrode in den Elektrolyt eintaucht, und es scheint ferner, als ob die sofort einsetzende Elektrolyse entweder Arabinose C5 Hlo 05 oderArabin C 1o Hls 09 absorbiert.
• Selbst bei Anwendung einer Spannung von 22o Volt und Benutzung von Aluminiumelektroden, die keiner besonderen Formierung unterzogen worden waren, wird weder an Metall noch an der Grenzlinie zwischen Flüssigkeit und Luft an der Elektrode eine Funkenbildung beobachtet. Der Verluststrom der Zelle ist nur äußerst gering. Die Polarisation tritt so rasch ein, daß das Verhältnis der Kapazität zur Wechselzahl eine überraschende Verbesserung erfährt. In dem Verhältnis der Kapazität .zur Wechselzahl ist zu verstehen die Kapazität eines Kondensators mit polarisierten Elektroden und einem Elektrodenpaar aus Aluminium bei kleiner Wechselzahl eines Wechselstromes verglichen mit einer hohen Wechselzahl. Die Kapazität fällt bei Anwachsen der Wechselzahl rasch ab.
• Wird eine derartige Lösung von Gummiarabikum in Wasser oder Glycerin benutzt, so ist es zweckmäßig, den Abstand zwischen den beiden Elektroden möglichst zu verringern. Man kann jedoch kleine Beträge von Natriumborat oder Borsäure zusetzen, um den Sirup etwas dickflüssiger zu gestalten und ,die Leitfähigkeit des Elektrolyts etwas zu erhöhen.
• Im allgemeinen ist der elektrische Widerstand dieser elektrolytischen Flüssigkeit-nämlich verhältnismäßig hoch, und aus diesem Grunde empfiehlt es sich, den Abstand zwischen .den beiden Elektroden möglichst zu verringern. Die Lösung kann deshalb auch entweder als Flüssigkeit zwischen den beiden )Elektroden benutzt werden, oder sie kann 'zwischen die beiden Elektroden dadurch eingebracht werden, daß zwischen sie ein Stoff .genäht wird, in welchem diese Flüssigkeit absorbiert ist.
• Man kann beispielsweise einen Kondensator, bestehend .aus dünnen Aluminiumblattelektroden und aus Papier mit diesem Elektrolyt durchtränken und erhält auf diese Weise einen Kondensator von hoher Kapazität, der imstande ist, viel größeren Spannungen angepaßt zu werden, als dieses bisher mit Kondensatoren dieser Art möglich war. Soll ,die Z,-lle zur Gleichrichtung benutzt werden, so werden statt der beiden gleichartigen Elektroden verschiedenartige Elektroden benutzt.

Claims (3)

1. YATENTANSPRUCHE: r. Elektrolytischer Kondensator, Gleichrichter u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus einer -sirupartigen Lösung, die ein amorphes Material aus der Gruppe der Polysaccharide enthält, besteht.
2. 2. Elektrolytischer Kondensator nach Ansp ruch i,dadurch gekennzeichnet; daß iderElektrolyt dieLösungeines organi@schenGummi-senfihält.
3. 3. Elektrolytischer Kondensator nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus einer Lösung von Gummiarabikum in Wasser oder Glycerin besteht oder diese enthält.