DE963537C

DE963537C - Elektrolytischer Kondensator mit kuenstlich vergroesserter Elektrodenoberflaeche

Info

Publication number: DE963537C
Application number: DER3626D
Authority: DE
Original assignee: RADIO PATENTS Co
Current assignee: RADIO PATENTS Co
Priority date: 1934-11-08
Filing date: 1935-11-07
Publication date: 1957-05-09

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrolytischen Kondensator mit künstlich vergrößerter Elektro:denoberfläche. Elektrolytische Kondensatoren besitzen regelmäßig zwei Belegungen (Elektroden), von denen mindestens eine Elektrode, die positiv genannt werden kann, aus einem Material besteht, das unter Einwirkung bestimmter Elektrolyte und elektrischen Stromes einen dielektrischen Film bildet. Solches Material ist beispielsweise Aluminium, Tautal, Molybdän, Magnesium; der dielektrische Film wird vorteilhaft vor dem Zusammenbau des Kondensators durch entsprechende Behandlung der Elektroden hergestellt, um den Betriebselektrolyt des- fertigen Kondensators nicht für Formierungszwecke zu verbrauchen und um gegebenenfalls einen Formierungselektrolyt zu benutzen, der von dem Betriebselektrolyt verschieden ist. Die Erfindung ist aber auch für Kondensatoren anwendbar, deren positive Elektrode ganz oder teilweise im fertigen Kondensator formiert ist.
Die gebildete dielektris:che Schicht besteht gewöhnlich aus einem Oxyd oder Hydroxyd des Elektrodenmaterials. Wird Aluminium benutzt, dann wird es vorzugsweise mit einer verdünnten Lösung von Borsäure und Borax oder Glyzerin oder Glykol und Ammoniumborat behandelt, während elektrischer Strom durchgeleitet wird. Der fertige Kondensator besteht dann. aus der positiven Elektrode, der Oxyd- oder Hydroxydschicht, in der auch Gase okkl.udiert sein können, als Dielektrikum, und dem Elektrolyt als negativer Belegung; die in den Elektrolyt eingetauchte Elektrode wirkt als bloße Stromzuführung.
Die Kapazität elektrolytischer Kondensatoren: ist unter anderem proportional der Größe der wirksamen Flächen der anodischen Belegung. Hieraus ergibt sich die Forderung, mit dem geringsten Materialaufwand die größte Oberflächenentwicklung der positiven Elektrode und der sie bedeckenden dielektrischen Schicht gegenüber dem Elektrolyt zu erzielen.
Durch die Erfindung wird ein elektrolytischer Kondensator geschaffen, der größtmögliche Kapazität bei geringem Materialaufwand und Raumbedarf aufweist.
Nach dem Kennzeichen der Erfindung ist die Elektrodenoberfläche daduzch vergrößert, daß in der Elektrode Löcher angebracht sind, deren Radius kleiner ist als die Dicke der Elektrode. Ein solches Loch bildet gleichsam einen Zylinder, dessen Zylinderfläche durch das Elektrodenmaterial gebildet wird, während die Stirnflächen fortgefallen sind. Eine Oberflächenvergrößerung wird also dann erzielt, wenn die Summe der beiden fortgefallenen Stirnflächen kleiner ist als die Größe der Zylinderfläche. Eine einfache Rechnung zeigt, daß diese Bedingung erfüllt ist, wenn die Dicke der Elektrode größer ist als der Radius des Loches.
Die Erfindung sei an Hand des Ausführungsbeispiels der Zeichnung näher erläutert. Die Elektrode r r bildet die positive Belegung, die Elektroden 12 die Stromzuführung (auch negative Belegung genannt), während 13, 1q. Trennschichten darstellen, welche mit dem Elektrolyt getränkt werden sollen oder bereits getränkt sind. Die Elektrode z r weist Löcher 16 auf, die beispielsweise durch Nadelstiche hergestellt und in übertrieben vergrößertem Maßstabe gezeigt sind als winzige Zylinder, die von einer Außenfläche der Elektrode zur anderen reichen. Die Zylinderumflächen sind.von der dielektrischen Schicht ebenso bedeckt wie die flachen Außenflächen der Elektrode z r.
Die Trennschichten 13, 14 sind beispielsweise aus absorptionsfähigem Zellophan hergestellt, das als Elektrolytträger haltbarer ist als Stoff und Papier.
Die Verbindung einer Elektrode mit dem äußeren Stromkreis ist durch einen Aluminiumstreifen z9 hergestellt, der an seinem Ende mit einem Auge versehen ist, dessen innerer Rand um das kreisförmig gebogene Ende des Kupferdrahtes 18 herumgebogen ist. Die, Verbindungsstelle wird zweck mäßig mit einem Stück Aluminium umwickelt, um Elektrolytmaterial von der Verbindungsstelle fernzuhalten und hierdurch eine Korrosion. zu verhindern. An Stelle von Aluminium kann irgendein anderes, einen dielektrischen Film bildendes Material verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Kondensatoren haben gegenüber Kondensatoren mit nach bekannten Verfahren aufgerauhten Elektrodenoberflächen den Vorteil, daß keine mikroskopischen Spalte und Kapillaren entstehen, sondern definierte Löcher, aus. denen sich jeglicher Rest von Reagenzien entfernen läßt, die sonst leicht Einfluß auf die Lebensdauer des Kondensators gewinnen können, die weiterhin einen definierten und konstanten Aufrauhgrad bedingen, da bei der Herstellung der amorphen Oxydschicht kein Zuwachsen der feinen Spalte zu befürchten steht, und die weiterhin einen kleinen Verlustwinkel des Kondensators bedingen, weil mikroskopische Elektrolytquerschnitte bzw. lange Elektrolytwege für die Stromleitung, die einen erhöhten Elektrolytwiderstand vortäuschen, in Fortfall kommen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Elektrolytischer Kondensator mit künstlich vergrößerter Elektrodenoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenvergrößerung durch Löcher erzielt ist, deren Radius kleiner ist als die Dicke der Elektrode (Belegung) .
2. Kondensator nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenvergrößerung durch Löcher mittels Ätzung erzielt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 330 58r.