DE955974C

DE955974C - Elektrolyt fuer elektrolytische Kondensatoren

Info

Publication number: DE955974C
Application number: DES31957A
Authority: DE
Inventors: Manfred Wagner
Original assignee: Standard Elektrik AG
Current assignee: Standard Elektrik AG
Priority date: 1953-01-27
Filing date: 1953-01-28
Publication date: 1957-01-10

Description

Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren Die Erfindung bezieht sich auf Elektrolyte für elektrolytische Kondensatoren, bei denen als Ventilmetall Tantal verwendet wird.
Es ist bekannt, daß elektrolytische Kondensatoren vornehmlich in zwei Bauformen Verwendung finden, nämlich als Folienkondensator und als Kondensator mit Sinterelektrode. Kondensatoren mit gesinterten Elektroden haben den Vorteil großer Kapazität auf geringem Raum. Da bei diesen Kondensatoren der Elektrolyt in zahlreiche Kanäle des Sinterkörpers eindringt, spielt der Widerstand des Elektrolyts bei den zahlreichen dünnen Flüssigkeitsfäden eine nicht zu vernachlässigende Rolle. Dies zeigt sich besonders in den erhöhten Verlusten eines solchen Kondensators. Wenn man die Verluste wesentlich erniedrigen will, so muß ein Elektrolyt von sehr niedrigem Widerstand verwendet werden, was bei den bisher bekannten Elektrolytkondensatoren nicht beachtet wurde. Es ist Aufgabe der Erfindung, diesem Mangel abzuhelfen und einen Elektrolyt anzugeben, welcher einen sehr geringen Widerstand aufweist und sich insbesondere für Elektrolytkondensatoren mit Tantal als Ventilmetall eignet. Eine weitere Forderung, die an den Elektrolyt gestellt werden muß, ist die, daß sich der Widerstand bei Temperaturveränderungen möglichst wenig ändert:. Dadurch bleiben die an sich niedrigen Verluste auch über einen größeren Temperaturbereich konstant. Selbstverständlich darf sich der Elektrolyt bei höheren Temperaturen nicht zersetzen, ebenso wie er auch die Oxydschicht auf dem Ventilmetall nicht angreifen darf.
Erfindungsgemäß kann man Tantalelektrolytkondensatoren mit überraschend niedrigen Verlusten herstellen, wenn man einen Elektrolyt verwendet, der aus Selensäure bzw. selensauren Salzen besteht oder solche enthält.
Geeignet ist z. B. eine wäßrige Lösung von Selensäure (H.Se04). Verwendet man eine Selensäurelösung in Wasser in einer Konzentration von 3o bis 400/0, so kann man mit diesem Elektrolyt Tantalkondensatoren mit Sinterelektrode herstellen, deren Verlustfaktoren sogar die günstigen Werte von normalen Trockenelektrolytkondensatoren mit Aluminiumfolien erreichen. Es wurde z. B. bei einem derartigen Kondensator bei roo Hz ein Verlustfaktor von nur 8% gemessen.
Um eine bessere Beständigkeit des Elektrolyts für tiefe Temperaturen zu erzielen, kann man die Selensäure auch in Alkohol lösen. Als Lösungsmittel können sowohl einwertige wie auch mehrwertige Alkohole oder auch Gemische von verschiedenen Alkoholen verwendet werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, verschiedene Gemische von Alkohol und Wasser als Lösungsmittel zu verwenden.
An Stelle von Selensäure selbst kann man auch Salze der Selensäure verwenden. Insbesondere haben sich Alkalisalze bewährt, aber auch Erdalkalisalze oder andere Salze können verwendet werden.
Es kann auch von Vorteil sein, wenn Selensäure und selensaure Salze nebeneinander im Elektrolyt vorhanden sind. Dies kann man z. B. dadurch erreichen, daß man die Lösung von Selensäure teilweise mit einer entsprechenden Lauge, wie z. B. Kalilauge, Natronlauge, Lithiumhydroxyd usw., neutralisiert. In manchen Fällen ist es günstig, wenn verschiedene Salze der Selensäure nebeneinander im Elektrolyt vorhanden sind.
Die erfindungsgemäßen Elektrolyte haben gleichzeitig noch den Vorteil, daß ihr Widerstand sowohl bei tiefen als auch bei hohen Temperaturen nur sehr wenig von dem Wert bei Zimmertemperatur abweicht. Außerdem zeigen sich bei höheren Temperaturen keine Zersetzungserscheinungen, und es wird auch nicht die Oxydschicht des Ventilmefalls angegriffen.
Elektrolytkondensatoren mit Sinterelektroden, insbesondere Tantalelektrolytkondensatoren, sind bei gleicher Kapazität erheblich kleiner als Elektrolytkondensatoren mit Aluminiumfolien, konnten aber wegen ihres großen Verlustfaktors bisher die Folienkondensatoren in vielen Fällen nicht ersetzen. Mit dem erfindungsgemäßen Elektrolyt ist es erstmalig möglich, die Vorteile der Tantalelektrolytkondensatoren mit Sinterelektrode voll auszunutzen, so daß diese die üblichen Aluminiumfolienkondensatoren in jedem Falle vollwertig ersetzen können.
Die genannten Beispiele sollen jedoch. nur zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dienen und keinesfalls eine Beschränkung bedeuten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren, insbesondere solche mit Tantalelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus einer Lösung von Selensäure (H2 Se O4) und/oder selensauren Salzen besteht oder Selensäure und/oder selensaure Salze enthält.
2. Elektrolyt nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus einer wäßrigen Lösung von Selensäure und/oder einem oder mehreren selensauren Salzen besteht.
3. Elektrolyt nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus einer alkoholischen Lösung von Selensäu,re undfder einem oder mehreren selensauren Salzen besteht.
4. Elektrolyt nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als selensaure Salze Alkali-oder Erdalkalisalze verwendet sind.
5. Elektrolyt nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine 30- bis 4oo/oige Lösung von Selensäure und/oder einem oder mehreren selernsauren Salzen verwendet ist.
6. Elektrolytköndensator mit Tantalsinterelektrode, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Elektrolyts nach Anspruch i bis 5. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 566833; USA.-Patentschrift Nr. 2 617 863.