FI66260B - Elkondensator och foerfarande foer dess framstaellning - Google Patents

Elkondensator och foerfarande foer dess framstaellning Download PDF

Info

Publication number
FI66260B
FI66260B FI782984A FI782984A FI66260B FI 66260 B FI66260 B FI 66260B FI 782984 A FI782984 A FI 782984A FI 782984 A FI782984 A FI 782984A FI 66260 B FI66260 B FI 66260B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
biaxially
films
ppm
temperature coefficient
metal
Prior art date
Application number
FI782984A
Other languages
English (en)
Other versions
FI782984A (fi
FI66260C (fi
Inventor
Jean Yves Decroix
Gerard Seytre
Pierre Charlot
Jean Claude Dubois
Original Assignee
Thomson Csf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Csf filed Critical Thomson Csf
Publication of FI782984A publication Critical patent/FI782984A/fi
Publication of FI66260B publication Critical patent/FI66260B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI66260C publication Critical patent/FI66260C/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/14Organic dielectrics
    • H01G4/18Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

RSF^l Μ 01)*ϋϋ^lutusjulicaisu 66260 l J '' utlAggnincsskrift »gXjS c («> la ton 111 sy5r..i-t;.y 10 09 1934 ^ " ^ (51) H 01 G 4/18 SUOMI—FINLAND <*> ·*-«*-—-pmmi 782984 (22) Hikii»|»l-Aw>W>p<n 02.10.78 <FI)· (23) Alfa*e*i_G*%l·«*« 02.10.78 (^) Tefct HUnU—Mvtt «IM|| n£ qk yq rtiNmi· |S ΓΐΚΐ^ΝΠΠΒΙΙ^Λ |l ^VRt (32)(31)(31) rw*r »"> 05.10.77
Ranska-Frankrike(FR) 7729986 (71) Thomson - CSF, 173, Bd Haussmann, 75008 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Jean Yves Decroix, Arras, G£rard Seytre, St. Foy Les Lyon,
Pierre Chariot, Quetigny, Jean Claude Dubois, Cressely/St. Remy Les Chevreuse, Ranska-Frankrike(FR) (74) Oy Kolster Ab (54) Sähkökondensaattori ja sen valmistusmenetelmä -
Elkondensator och förfarande för dess framstäi Ining
Keksinnön kohteena on sähkökondensaattori, joka koostuu johtavista elektrodeista ja elektrodien välisestä dielektrisestä väliaineesta.
Monien vuosien ajan sähköteollisuus on etsinyt kondensaattoreita, joissa on sopivat ominaisuudet, kun luotettavuus, di-elektriset ominaisuudet, lämmönsieto ja kustannukset otetaan huomioon. Kondensaattorien dielektriset väliaineet on viimeaikoina I
tehty synteettisistä hartsikalvoista, kuten polystyreenikalvoista, joita ei voi metalloida, ja polypropyleenikalvoista, jotka on helppo kääriä, helppo metalloida ja jotka ovat epäherkkiä kosteudelle.
Metalloimattomia tai metalloituja polypropyleenikalvoja on jo laajasti käytetty kondensaattorien dielektrisinä väliaineina monissa käyttötarkoituksissa ilman dielektrisellä nesteellä kyllästämistä tai kyllästettyinä. Näiden kalvojen erityisenä ominaisuutena on niistä tehtyjen kondensaattoreiden kapasitanssin hyvin suuri lämpötilasta riippuva muutosalue. Tämä ominaisuus ei tasa- f | 2 66260 painota ferriittien kaltaisten aineiden induktanssien vaihteluita, joiden aineiden lämpötilakerroin on hyvin määritettävissä ja on 120 ppm (miljoonasosaa) celsiusastetta kohti. Tämän ominaisuuden takia ei myöskään tietyn tyyppisiä kondensaattoreita, nimittäin nykyään puhelinkanavien kytkentään käytettyjä kondensaattoreita voida valmistaa polypropyleenikalvoista.
Jotta tämän keksinnön ratkaisemaa ongelmaa voitaisiin tarkastella yksityiskohtaisemmin, on huomattava, että kondensaattorin lämpötilakertoimen ΚΘ määrittää kapasitanssin suhteellinen muutos, joka on lämpötilan muutoksen funktio:
Δ C/C
ΚΘ = -r- /λ Θ
Ferriittien induktanssien vaihteluiden termiseksi tasapainottamiseksi vaaditaan siten materiaalia, jonka lämpötilakerroin on mahdollisimman lähellä 120 ppm/°C. On kuitenkin otettava huomioon, että aineen lämpötilakerroin ei ole sama koko lämpötila-alueella, jolle kondensaattori on suunniteltu: tavallisesti alueella -55°C...+100°C. Kuitenkaan polystyreeniä, jonka lämpötilakerroin on -120 ppm/°C, joka pysyy vakiona alueella -55°C...+75°C, ei voi käyttää yli 75°C:een lämpötiloissa; sitäpaitsi sitä ei voi metal-loida, joten kondensaattoreiden elektrodien aikaansaamiseksi on käytettävä mainitun kondensaattorin tilavuutta lisääviä metallilevyjä. Toisaalta polypropyleenin erityinen ominaisuus on sen lämpötilasta riippuvan lämpötilakertoimen tärkeä epäjatkuvuus:
Κθ^ = -110 ppm/°C alueella -55°C...+40°C Κθ2 = -340 ppm/°C alueella +60°C...+110°C
Tämän keksinnön yksi kohde on näinollen tuottaa metallointi-kelpoisia synteettisiä hartsikalvoja, joita voi käyttää kondensaattorin dielektrisinä väliaineina ja joilla on lämpötilakerroin, jonka vaihtelualue -55 asteen ja +100 asteen välillä on huomattavasti pienempi kuin polypropyleenikalvoilla, ja joilla on suuren ί jännitteennousun omaavien piirien valmistuksen edellyttämät pienet dielektriset häviöt. Yksi tämän ongelman ratkaisu on esitetty ranskalaisessa patentissa n:o 2 287 093, joka liittyy biaksiaalisesti sovitettuihin kalvoihin, jotka on tehty propyleenin ja etyylivi-• nyylieetterin sekapolymeereista, joista jälkimmäisen pitoisuus on 0,2...1,5 %; näitä polymeerejä ei kuitenkaan nykyään ole kaupalli- 3 66260 sesti saatavina. Näinollen näyttää helpommalta ja halvemmalta etsiä liuos, joka koostuu jo markkinoilla olevien synteettisten hartsien sekoituksesta.
Tämän keksinnön kohteena on siis sähkökondensaattori, joka koostuu johtavista elektrodeista ja elektrodien välisestä dielektri-sestä väliaineesta. Sähkökondensaattorille on erityisesti ominaista, että väliaineessa on biaksiaalisesti sovitettu kalvo, joka on tehty seoksesta, jossa on alle 80 painoprosenttia isotaktista polypropyleenia ja yli 20 painoprosenttia isotaktista polybu-teeni-l:tä, jolloin lämpötilakerrointen erotus Δκ = ΚΘ1 - Κθ2, jossa Κθ^ on lämpötilakerroin lämpötila-alueella -55°C...+40°C ja Κθ2 on lämpötilakerroin lämpötila-alueella +60°C...+100°C, on välillä 50 ppm/°C..,120 ppm/°C, ja että johtavat elektrodit ovat biaksiaalisesti sovitetuille kalvoille saostettuja metallikerrok-sia. Keksintö ei rajoitu mihinkään tällaisten sekoitusten erityiseen orientoimismenetelmään, josta yksi esimerkki on selostettu US-patentissa n:o 3 808 304. On kuitenkin tärkeää tehdä polymeerien sekoitus homogeeniseksi seokseksi; tämä saadaan aikaan esimerkiksi käsittelemällä aineosat kuumennetusssa sekoittimessa, jossa kaksi sylinteriä pyörii eri nopeuksilla, tai tämän kaltaisella laitteella, esim. Banbury-sekoittimella. Polymeerien seoksessa voi lisäksi olla tavanmukaisia lisäaineita, kuten lämpötilan stabilointiaineita, voiteluaineita jne. Koska keksinnön sähkökon-densaattorin komponenttina käytetty biaksiaalisesti sovitettu kalvo on helposti metalloitavissa, voivat mainitut kondensaattorin johtavat elektrodit olla metallikerroksia, jotka on saostettu bi-aksiaaliselle kalvolle. Mainittu kalvo saadaan aikaan saostamalla metallia, esim. alumiinia tai sinkkiä, vakuumissa yleisesti tunnetun teknologian mukaisesti, jolloin metallikerroksen paksuus on joitakin kymmeniä nanometrejä. Biaksiaalisen kalvon, joka on keksinnön sähkökondensaattorissa, paksuuden tulisi edullisesti olla 2...25 mikrometriä.
Keksinnön mukaisen sähkökondensaattorin etuina on mainittava, että niiden lämpötilakertoimen vaihtelu -55...+100 asteen välillä on huomattavasti pienempi kuin polypropyleenisiä kalvoja dielektrisenä väliaineena käsittävien sähkökondensaattorien lämpöti lakerto imen vaihtelu. Lisäksi niiden dielektrisyysvakio ja häviökerroin eivät muutu laajalla taajuusalueella.
4 66260
Edellä mainitun kaltainen sähkökondensaattori voidaan valmistaa esim. menetelmällä, joka koostuu vaiheista: (a) biaksiaa- liseksi sovitetun kalvon, joka on tehty seoksesta, jossa on alle 80 painoprosenttia isotaktista polypropyleeniä ja yli 20 painoprosenttia isotaktista polybuteeni-1:tä ja (ii) johtavina elektrodeina toimivan ohuen metallilevyn vuorottaisesta kiertämisestä sy-linterimäisen tuurnan ympärille, (b) ulkopuolisen dielektrisen kalvon termisestä hitsaamisesta itseensä, (c) kunkin elektrodin kytkemisestä metalliseen johtimeen ja (d) sylinterikondensaattorin termisestä käsittelystä ennen liitosjohtojen hitsausta.
Kuten edellä on selostettu voi ohut metallilevy (ii) olla biaksiaalisesti sijoitetulle kalvolle (i) suodatettu metallikerros. Sylinterimäinen tuurna voidaan ottaa pois kondensaattorista, kun haluttu putken koko on saatu aikaan. Sylinterin ulkopuolisten kalvojen kiinnittäminen voidaan toteuttaa tietysti muilla termisen hitsauksen kohtaa (b) vastaavilla menetelmillä. Metallilevyt tai -kerrokset ovat kapeampia kuin dielektriset kalvot, jotta sylinterin päät tukevat mainittuja metalliosia, kun taas elektroditon alue on sijoitettu sylinterin keskustaan. Vaiheen (c) kytkentä on toteutettu joko suoralla hitsauksella (sähköisesti tai tinaseoksen avulla) tai metalloidun dielektrisen väliaineen tapauksessa ohjaamalla sulatettu metalliseos sylinterin päihin. Viimeksimainittua teknologiaa kutsutaan yleisesti shoopaukseksi. Kiertämisvaiheen jälkeen ja ennen hitsausta käsitellään yhdysjohdot ja sylinteri-mäiset kondensaattorit termisesti mekaanisen ja sähköisen stabiloinnin aikaansaamiseksi.
Suuntaissärmiöiden muotoiset kondensaattorit voidaan tehdä myös muotoilemalla metalloidusta, biaksiaalisesti sovitetusta kalvosta suikaleita, jotka ovat pyöreitä tai muun muotoisia, kokoamalla suuri määrä kerroksia, ja leikkaamalla mainitut liuskat haluttuun muotoon.
Keksinnön kondensaattorien ilmastollinen ja mekaaninen suojaus voidaan toteuttaa eri menetelmillä, kuten: - viimeistelemällä liimanauhalla ja pyörittämällä epoksihartsia tai muuta dielektristä materiaalia kondensaattorin päihin, - muovaamalla, - sulkemalla metalli- tai muovikoteloon ja valamalla epoksihartsia.
5 66260
Keksintöä selvennetään viittaamalla seuraaviin esimerkkeihin, jotka eivät rajoita keksintöä.
Esimerkit 1-9
Mitatut näytteet on valmistettu sulattamalla ensiksi kuumassa tolueenissa ja sitten samanaikaisesti saostamalla isotaktisen polypropyleenin (PP) ja isotaktisen polybuteeni-1:n (PB) seokset, ja seoksen kummankin komponentin painosuhteet on esitetty jäljempänä olevassa taulukossa. Nämä mittausnäytteet on valmistettu puristusva-lussa suuren tyhjön vallitessa, jotta vältetään kaikki hapettumison-gelmat. Näin aikaansaadut kalvot, joiden paksuudet ovat noin 150 mikro-metriä, on metalloitu alumiinilla tavanmukaisen teknologian mukaan. Mainittujen metalloitujen kalvojen sähköiset ominaisuudet on tehty kennon avulla, jonka taajuusalue on 20 Hz...20 kHz ja lämpötila-alue -55°C..,+100°C. Mainituilla lämpötila- ja taajuusalueilla kaikissa seoksissa on yksi relaksaatiohuippu, joka johtuu lasimaisesta väli-asteesta ja joka saa aikaan polymeerien hyvän sekoittumisen amorfisessa vaiheessa. Seuraavat ominaisuudet on mitattu: - dielektrinen vakio f taajuudella 1 kHz ja lämpötilassa 40°C; r ^ -4 o - häviökerroin tanO..10 tilassa 1 kHz, 60 C; Δ1 -4 - häviökerroin tanc>2*10 relaksaation huippukohdassa - lämpötilakerroin ΚΘ. alueella -55°C...+40°C, yksikkö ppm/C; - lämpötilakergoin KO2 alueella +60°C..,+100°C, yksikkö ppm/C.
Kaikki nämä koetulokset ovat jäljempänä olevassa taulukossa, jossa lisäksi on ominaisuus Δκ, joka on laskettu yhtälöstä Δ K = Κθχ - Κθ2·
On ymmärrettävää, että esimerkit 1 ja 2 ovat vertailevia esimerkkejä, kun taas esimerkit 3-9 havainnollistavat keksintöä. Vastaavia mittauksia on tehty biaksiaalisesti sovitelluille metalloi-duille kalvoille, joiden paksuus on noin 5 mikrometriä, ja mittaukset ovat johtaneet edellämainittujen sähköisten ominaisuuksien samoihin tuloksiin koko seossuhteen alueella.
66260 ooooooooo
^ n I—I I—I t—I 00 VD lO CO f\J
OvJ fN t-H .—t r-4 000000000 <n •'«'ror^r^LnrHtrionr» Φ rorOCN(N(N<N,HCV|<\|
* I I I I I I I I I
rH OOOOOOOOO
Φ rHiNoor-in^rmio
^ r-I rH i—1 i—1 I—1 rH I—) rH rH
1 I I I I I I I I
o
I—I
• OCvrOrHOfN'crvOO
CM ο·.»**.*·.**
So HtHcMojrororofn·** tr> -p H1 o
iH
• iNrro^rr^or^fOao
Sq OOOO OrHOiHrH
tr> •μ
OOOOOOCNOH’rHrH
S> H'inin'TtnLnmLnin
(NfMCN<NfN(N(NfMCN
m (¾ oooror-oomo τΗοαηνβοοσισιο
Λ» rH
(¾ cu οοογ^ποοιλο
O O 00 VO ro OJ rH dP rH
•H
λ; u a) G iHr^roH'uovor^oocrv
•H
LjlJ___1

Claims (3)

66260 7
1. Sähkökondensaattori, joka koostuu johtavista elektrodeista ja elektrodien välisestä dielektrisestä väliaineesta, tunnettu siitä, että väliaine koostuu biakslaalisesti sovitetusta kalvosta, joka on tehty seoksesta, jossa on alle 80 painoprosenttia isotaktista polypropyleenia ja yli 20 painoprosenttia iso-taktista polybutyleeni-1stä, jolloin lämpötilakerrointen erotus ΔK = Κθ^ - K©2, jossa Κθλ on lämpötilakerroin lämpötila-alueella -55°C...+40°C ja K©2 on lämpötilakerroin lämpötila-alueella +60°C...+100°C, on välillä 50 ppm/°C...120 ppm/°C, ja että johtavat elektrodit ovat biaksiaalisesti sovitetuille kalvoille saostettuja metallikerroksia.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkökondensaattori, tunnettu siitä, että biaksiaalisesti sovitetun kalvon paksuus on 2 ja 25 mikrometrin välillä.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkökondensaattori, tunnettu siitä, että metallikerroksen metalli on valittu alumiiniksi tai sinkiksi ja että metallikerroksen paksuus on muutamia kymmeniä nanometrejä.
FI782984A 1977-10-05 1978-10-02 Elkondensator och foerfarande foer dess framstaellning FI66260C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7729986A FR2405547A1 (fr) 1977-10-05 1977-10-05 Condensateurs a film dielectrique plastique et leur procede de fabrication
FR7729986 1977-10-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI782984A FI782984A (fi) 1979-04-06
FI66260B true FI66260B (fi) 1984-05-31
FI66260C FI66260C (fi) 1984-09-10

Family

ID=9196135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI782984A FI66260C (fi) 1977-10-05 1978-10-02 Elkondensator och foerfarande foer dess framstaellning

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4353107A (fi)
EP (2) EP0001525B1 (fi)
JP (1) JPS551159A (fi)
BR (1) BR7806461A (fi)
CA (1) CA1127251A (fi)
ES (1) ES473951A1 (fi)
FI (1) FI66260C (fi)
FR (1) FR2405547A1 (fi)
IN (1) IN150415B (fi)
IT (1) IT1099756B (fi)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2851557C2 (de) * 1978-11-29 1982-04-01 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Biaxial gestreckte Polypropylenverbundfolie zur Verwendung als Elektroisolierfolie
DE3538701A1 (de) * 1985-10-31 1987-05-07 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung eines elektrischen kondensators mit langer lebensdauer
US4787010A (en) * 1986-06-04 1988-11-22 Aerovox Incorporated Impregnation and encapsulating material
JPH01299796A (ja) * 1988-05-30 1989-12-04 Nichiei Kozai Kk 工具
ES2107933B1 (es) * 1994-06-24 1998-07-01 De La Fuente Ramiro Mau Merino Sistema de seleccion y sintonia de hiperfrecuencias.
US5606486A (en) * 1995-05-15 1997-02-25 Moncrieff; J. Peter Capacitor employing plural materials for dielectric
DE19525802A1 (de) * 1995-07-15 1997-01-16 Gea Ecoflex Gmbh Plattenwärmetauscher

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3356765A (en) * 1954-06-08 1967-12-05 Montedison Spa Isotactic polypropylene sheets containing isotactic poly-1-butene
US3808304A (en) * 1964-03-18 1974-04-30 Grace W R & Co Oriented blends of polypropylene and polybutene-1
NL163048C (nl) * 1965-11-18 1980-07-15 Gen Electric Werkwijze voor het vervaardigen van een elektrische condensator.
DE2037902A1 (de) * 1967-10-10 1971-02-18 Kalle Ag Elektrischer Kondensator
US3832270A (en) * 1968-09-23 1974-08-27 Grace W R & Co Heat shrinkage,oriented laminated plastic film
US3484664A (en) * 1968-11-21 1969-12-16 Hercules Inc Electrical capacitors
DE2234103C2 (de) * 1972-07-12 1974-07-18 Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl Heiß verschweiß bares Polybuten-!
FR2287093A1 (fr) * 1974-10-04 1976-04-30 Cellophane Sa Films pour dielectriques de condensateurs de precision
US4078020A (en) * 1976-04-02 1978-03-07 Ciba-Geigy Corporation Thermoplastic elastomers comprising ethylene-α-olefin copolymer, polypropylene and polybutene

Also Published As

Publication number Publication date
IT1099756B (it) 1985-09-28
FI782984A (fi) 1979-04-06
IT7828470A0 (it) 1978-10-05
BR7806461A (pt) 1980-04-08
IN150415B (fi) 1982-10-02
EP0030229A3 (en) 1981-12-16
FR2405547A1 (fr) 1979-05-04
EP0001525B1 (fr) 1981-12-02
EP0001525A1 (fr) 1979-04-18
EP0030229A2 (fr) 1981-06-10
CA1127251A (fr) 1982-07-06
EP0030229B1 (fr) 1983-11-16
US4353107A (en) 1982-10-05
FR2405547B1 (fi) 1981-05-29
ES473951A1 (es) 1980-01-16
FI66260C (fi) 1984-09-10
JPS551159A (en) 1980-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4408259A (en) Electrochemical double-layer capacitor
US3363156A (en) Capacitor with a polyolefin dielectric
US3430116A (en) Electrical capacitors
FI66260B (fi) Elkondensator och foerfarande foer dess framstaellning
US4609967A (en) Dielectric fluid for a capacitor
US3855507A (en) Self heating capacitors
US3928705A (en) Dielectric insulation employing open-celled microporous film
US3484664A (en) Electrical capacitors
KR20040102332A (ko) 올필름제 전자레인지용 오일함침 콘덴서 및 그 제조 방법
US2615955A (en) Impregnated electrical condenser
Hakim et al. The dielectric properties of silicone fluids
US4527219A (en) Poly(arylene sulfide) electrical component
US3296509A (en) Capacitor with polyphenylene oxide dielectric
CA1154836A (en) Electric device comprising impregnated insulating materials and electric elements
EP0104786B1 (en) Capacitor comprising metallized polypropylene film
JPH045251B2 (fi)
Umemura et al. Dielectric behavior of solid/liquid insulation system
Yasufuku et al. Maxwell-wagner dielectric polarization in polypropylene film/aromatic dielectric fluid system for high voltage capacitor use
GB2044000A (en) Electrochemical double-layer capacitor
US3530561A (en) Impregnated dielectric systems
US3715639A (en) Electrical apparatus containing dielectric solution
JPH03276618A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP2586005B2 (ja) 油含浸型コンデンサ−
Ait-Amar et al. Properties of a new ecofficient coating for magnet wire
JPS6331388Y2 (fi)

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: THOMSON - CSF