DE970448C - Elektrolyt fuer elektrolytische Kondensatoren - Google Patents

Description

• Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren Elektrolyte für elektrolytische Kondensatoren bestehen, im allgemeinen, aus mindestens zwei Komponenten, die in irgendeiner Weise miteinander in Reaktion gebracht worden sind. Bevorzugt wird ein Elektrolyt, der durch Kochen von Ammoniak, einer schwachen Säure, wie Borsäure. und einem mehrwertigen Alkohol, wie Glykol oder Glyzerin, hergestellt wurde. Solche; Elektrolyte weisen häufig bei tiefen Betriebstemperaturen keine genügende elektrische Leitfähigkeit auf bzw. gehen in den festen Aggregatzustand über. Um diese Mängel zu. beseitigen, ist eis bereits bekannt geworden, einem solchen Elektrolyten Zusätze wie Ätheralkohole und insbesondere Methylglykol zuzusetzen. Es hat sich jedoch ergeben, daß ein solcher Zusatz allein nicht das Optimum der Leitfähigkeit bei der gewünschten tiefen. Temperatur ergibt. Gemäß der Erfindung wird für den. Elektrolyten ein, solches Mischungsverhältnis zwischen dem eigentlichen Elektrolyten und dem Zusatz benutzt, daß die elektrische Leitfähigkeit des Elektrolyten bei der tiefsten Arbeitstemperatur, insbesondere bei Temperaturen unter o° C, annähernd ihren Maximalwert beisitzt.
• Der Erfindung liegt folgender Gedanke zugrunde-: Die Leitfähigkeit eines Elektrolyten wird durch die Beweglichkeit und. die; Zahl der vorhandenen Ionen bestimmt. Je höher die Zahl und die Beweglichkeit der Ionen ist, um so größer wird die Leitfähigkeit. 1lit der Änderung der Konzentration des Ionogens im Lösungsmittel ändern sich sowohl die Viskosität als auch die Konzentration der Ionen. Bei Verwendung von Methylglykol und einem an sich bekannten, eingangs beschriebenen Betriebselektrolyten nimmt mit abnehmender Konzentration des Betriebselektrolyten die Viskosität ab. Daher steigt die Leitfähigkeit an, da, die, Beweglichkeit der Ionen zunimmt. Gleichzeitig nimmt aber mit abnehmender Konzentration des Betriebselektrolyten auch die Zahl der Ionen,' entsprechend ab. Dadurch ist eine Abnahme der Leitfähigkeit bedingt. Durch das Zusammenwirken, dieser beiden Faktoren entsteht bei vorgegebener Temperatur bei einer bestimmten Konzentration ein Maximum der Leitfähigkeit. Bei der Herstellung eines Elektrolyten für die Zwecke der vorliegenden Erfindung muß daher zunächst festgelegt werden, bis zu welchen Temperaturen der Elektrolyt 1>ra,uchba,r sein. soll, z. B. bis zu einer Temperatur von, -6o° C. Da die Leitfähigkeit mit sinkender Temperatur im allgemeinen abnimmt, ist die tiefste Temperatur als kritischer Wert zu betrachten und der herzustellenden Konzentration zugrunde zu legen. Je nach dein gewünschten tiefsten Arbeitstemperaturpunkt des Kondensators sind daher verschiedene Konzentrationsverhältnisse zweckmäßig. Soll der Elektrolyt beispielsweise bei einer tiefsten, Temperatur von -4o° C verwendet werden, so wird mail ein Gemisch mit 2o % Betriebselektrolyten verwenden. Soll der Elektrolyt bei Temperaturen von - 6o° C verwendet werden, so ist es zweckmäßig, eine kleinere Konzentration des Betriebselektrolyten, z. B. 5 0/a, in Anwendung zu bringen.
• Es ist bereits bekannt, als Elektrolyt für Tie.ftemperatur-Elektrolytkondensatoren. Lösungen von veresterten Elektrolvten aus Glykol, Borsäure und Ammoniak in Methylglykol zu verwenden. Bei einer näheren Untersuchung der Leitfähigkeitskonzentrationskurven ergab sich:, daß bei einer bestimmten Konzentration ein. Maximum der Leitfähigkeit auftritt. Dieses Maximum ist von der Temperatur abhängig. So ergab sich, daß bei einer Leitfähigkeitsmessung bei -f- 30° C im Gemisch Met-B-etriebsel,ektrolyt bei etwa 25 bis 30% Betriebselektrolyt und entsprechend. 75 bis 7o0/0 Methylglykol ein Maximum auftritt. Bei -4o° C tritt ein Maximum bei 2o0/9 Betriebselektrolyt und 89% Methylglykol auf. Bei -6o° C ist das Maximum zu noch kleineren Konzentrationen im Betriebselektrolyten. verlagert. Zum Beispiel ist es zweckmäßig, hier eine Konzentration mit 50/a Betriebselektrolyten zu verwenden.
• Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt. An Stelle eines wie oben beschriebenen veresterten Betriebselektrolyten können auch Salze, beispielsweise Borate, wie Ammoniumborat oder ein Gemisch von Ammoniak und Borsäure, verwendet werden. Auch können an Stelle; von Boraten Tartrate, Phosphate, Zitrate usw., vorzugsweise als Ammoniumsalze, denen noch diel entsprechende freie Säure zugesetzt werden kann, benutzt werden. Als zweite Komponente kann an Stelle des in den obigen. Beispielen erwähnten Methylglykols ein anderes Lösungsmitteil, wie Äthylglykol, Glykol, Glyzerin, Azeton usw., angewendet werden,. Das Optimum der Leitfähigkeit ergibt sich in diesen Fällen, bei entsprechend anderen Konzentrationen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren, der aus einem Gemisch von mindestens zwei Komponenten, vorzugsweise aus einer schwachen. Säure, wie Borsäure, und einem mehrwertigen. Alkohol, wie Glyzerin und Glykol, einerseits und einem zusätzlichen Lösungsmittel, wie Ätheralkohol, andererseits besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Komponenten derart gewählt ist, daß die elektrische Leitfähigkeit des Elektrolyten bei der tiefsten Arbeitstemperatur, insbesondere bei Temperaturen unter o° C, annähernd ihren ;Maximalwert besitzt.
2. 2. Durch Kochen einer schwachen. Säure, wie Borsäure, und eines mehrwertigen Alkohols, wie Glyzerin oder Glykol, hergestellterElektrolyt unter Zusatz eines Ätheralkohols, wie Methylglykol nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß für eine tiefste Kondensatorarbeitstemperatur von. - 6o° C der Anteil des Ätheralkohols höher als 8o0% ist, insbesondere 951/o. beträgt.