DE967987C

DE967987C - Elektrolyt fuer Elektrolytkondensatoren, bestehend aus einer Mischung, die unter anderem AEthylenglykol enthaelt

Info

Publication number: DE967987C
Application number: DES19645D
Authority: DE
Inventors: Manfred Wagner
Original assignee: Standard Elektrik AG
Current assignee: Standard Elektrik AG
Priority date: 1942-02-19
Filing date: 1942-02-19
Publication date: 1958-01-02

Description

Bei der Herstellung von Hochspannungs-Elektrolytkondensatoren spielt der Ohmsche Widerstand des Elektrolyten eine sehr wichtige Rolle. Von einer bestimmten Spannung ab, die der Kondensator aushalten soll, ist ein bestimmter Mindestwiderstand des Elektrolyten erforderlich. Man kann diesen Widerstand durch Vergrößern der Salzmenge in dem beispielsweise aus Äthylenglykol, Borsäure und Ammoniak oder einem Borat bestehenden Elektrolyten erhöhen. Dadurch wird eine übersättigte Lösung geschaffen, aus der dann beim Abkühlen auf Raumtemperatur die Salze in fester Form auskristallisieren. Begrenzt ist dieses Verfahren durch die Löslichkeit der verwendeten Salze im Alkohol, z. B. im Glykol, und dadurch, daß von einer bestimmten Konzentration ab die Wickel nicht mehr völlig vom Elektrolyten durchtränkt werden. Außerdem führt der mit der Salzkonzentration rasch ansteigende Verlustfaktor tg 8 zu einer schädlichen starken Erwärmung des Kondensators.
Man hat nun auch schon festgestellt, daß der Widerstand des Elektrolyten durch Zusatz von Diglykolen erhöht werden kann, ohne daß man die Konzentration der Salze verstärkt und die damit verbundenen Nachteile in Kauf nehmen muß.
Eine genaue Untersuchung verschiedener Glykole, mit denen Elektrolyten gleicher Leitsalzkonzentration hergestellt wurden, hat überraschend Dibutylenglykol als besonders geeigneten Zusatz für Hochspannungs-Elektrolytkondensatoren erkennen lassen. Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, dem Elektrolyten für Elektrolytkondensatoren, der unter anderem Äthylenglykol enthält, auch Dibutylenglykol beizumischen. Zur Herstellung des Elektrolyten gemäß der Erfindung kann man entweder einem bereits vorhandenen Äthylenglykol-Borat-Elektrolyten, solange er noch heiß ist, das Dibutylenglykol in der erforderlichen Menge zusetzen oder aber von vornherein beide Glykole mischen und darin die Leitsalze bei entsprechender Erwärmung lösen.
Der spezifische Widerstand des Elektrolyten nach der Erfindung ist bei 2o' C höher als 8oo Ohm - cm. Er kann beträchtlich darüber hinaus erhöht werden, wenn der Elektrolyt im wesentlichen aus Dibutylenglykol besteht.
Es zeigt sich weiterhin, daß durch den Dibutylenglykolzusatz auch die Funkenspannung im Kondensator stark erhöht und die Formierzeit herabgesetzt wird.
Die Kurven in den Abb.z und 2 veranschaulichen die Vorteile eines Elektrolyten mit Dibutylenglykolzusatz. Ausgegangen wurde bei den den Kennlinien zugrunde liegenden Versuchen von einem Äthylenglykolelektrolyten mit einem spezifischen Widerstand von 78o Ohm - cm. Dieser Elektrolyt wurde als Ausgangselektrolyt für die drei nachfolgenden Elektrolyten benutzt.
Dem Elektrolyten I wurde Äthylenglykol (Kurve I), dem Elektrolyten II wurde Butylenglykol (Kurve II), dem Elektrolyten III wurde Dibutylenglykol (Kurve III) in entsprechenden Mengen zugegeben und dann der jeweilige Widerstand gemessen.
Die Kurve III weicht ganz auffallend von den Kurven I und II ab und verläuft ziemlich linear. Dieser geradlinige Verlauf ist besonders günstig und ermöglicht ein leichtes und genaues Arbeiten in jedem Mischungsverhältnis.
Nach der Erfindung ist es auf einfache Weise möglich, dem Äthylenglykolelektrolyten einen bestimmten gewünschten Widerstand zu geben.
Aus Abb. 2 ersieht man, daß bei einem Elektrolyten mit Dibutylenglykolzusatz eine nahezu doppelt so große Funkspannung erreicht wird als mit einem Elektrolyten, dessen Lösungsmittel nur aus Äthylenglykol besteht.
Die Salzkonzentrationen und die Lösungsmittelmengen sind in den drei Versuchselektrolyten gleich groß.
Man hat es also bei dem neu geschaffenen Elektrolyten, der Dibutylenglykol enthält, in der Hand, die Funkspannung bzw. die Durchschlagspannung eines Elektrolyten bzw. eines Kondensators durch Wahl des Mischungsverhältnisses zwischen Äthylenglykol und Dibutylenglykol im gewünschten Maße zu erhöhen, und zwar ohne dabei die Salzkonzentrationen im Elektrolyten erhöhen zu müssen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren, bestehend aus einer Mischung, die unter anderem Äthylenglykol enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung Dibutylenglykol zugesetzt ist.
2. Elektrolyt nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung im wesentlichen Dibutylenglykol enthält.
3. Elektrolyt nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sein spezifischer Widerstand bei 2o' C größer als 8oo Ohm - cm ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 253 5o6, 2 253 507-