FR2558984A1 - Element electrique tel qu'un condensateur au tantale et a electrolyte solide - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION A POUR OBJET UN CONDENSATEUR A ELECTROLYTE SOLIDE. LE CONDENSATEUR EST CARACTERISE EN CE QUE L'EMBOUT D'ANODE 2 EST FORME PAR UN ELEMENT METALLIQUE MASSIF AYANT UNE INERTIE THERMIQUE SUFFISANTE POUR COMPENSER LA DIFFERENCE DES TEMPERATURES DE FUSION DES MATERIAUX FORMANT L'EMBOUT D'ANODE 2 ET LE FIL D'ANODE 4. LA PRESENTE INVENTION TROUVE APPLICATION DANS LE DOMAINE DE L'ELECTRONIQUE.
Description
La présente invention concerne un élément électrique tel qu'un
condensateur à électrolyte solide, comprenant un corps formant anode et des embouts métalliques formant électrodes de sortie, l'embout d'anode étant soudé sur un fil d'anode sortant dudit corps, le fil d'anode et ledit corps étant réalisés en un métal tel que du tantale, ayant une température de fusion plus élevée que le métal d'embout d'anode réalisé de préférence en un métal tel
que du nickel ou un alliage de nickel.
Dans les condensateurs connus de ce type, l'embout d'anode se présente sous la forme d'un étrier ou d'une capsule creuse formée par une fine feuille dont l'épaisseur est plusieures fois plus petite que le diamètre du fil d'anode. Celui-ci est de section circulaire et présente
donc une forme massif.
Dans ces conditions l'assemblage par soudure de l'em-
bout d'anode sur le fil d'anode est très difficile à
réaliser. En effet, pour qu'il y ait soudure il faut obte-
nir la fusion des deux pièces à assembler. Or, le fil ayant
une forme massive, il faut une quantité de chaleur impor-
tante pour atteindre sa température de fusion. Par contre l'inertie thermique de l'embout formé d'une fine feuille
est relativement faible.
Ceci explique que l'assemblage des condensateurs connus,
qui vient d'être décrit, est très difficile à maîtriser.
On constate un grand risque de vaporisation de la matière
de l'embout et une proportion très grande de produits défec-
tueux après l'opération de soudure. Les défauts fré-
quemment rencontrés sont brûlage ou perçage de l'embout
ou tenue insuffisante.
La présente invention a pour but de pallier les in-
convénients sousmentionnés des condensateurs connus.
A cette fin elle propose des éléments électriques, telle que des condensateurs, qui sont caractérisés par le fait que l'embout d'anode est formé par un élément métallique massif possédant une inertie thermique suffisante pour compenser la différence des températures de fusion des
matériaux formant l'embout d'anode et le fil d'anode.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'embout d'anodes est formé par un bloc parallélipipédique
traversé par un trou permettant le passage du fil d'anode.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'in-
vention, une entretoise en une matière diélectrique, telle que par exemple en verre fritté,est interposée entre
le corps d'anode et l'embout en forme de bloc, pour per-
mettre d'obtenir un assemblage de longueur voulue.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexes donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un premier mode de réalisation d'un condensateur selon la présente invention;
- la figure 2 est une vue latérale en coupe partiel-
le du condensateur représenté à la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective, éclatée, d'un second mode de réalisation d'un condensateur suivant la présente invention; et
- la figure 4 est une vue latérale, en coupe par-
tielle, du mode de réalisation de la figure 3.
Dans les exemples de réalisation de l'invention, qui sont représentés aux figures, l'élément électrique est formé par un condensateur au tantale et à électrolyte solide, qui comprend un corps 1 de forme générale parallélipipédique et des embouts métalliques 2, 3 qui forment les électrodes
permettant de relierle condensateur à un circuit électrique.
Le corps 1 présente la structure typique et largement
connu d'un condensateur au tantale et à électrolyte solide.
Etant donné que l'invention ne porte pas sur cette structure,
il ne paraît pas nécessaire de la décrire de façon détaillée.
Il suffit de retenir que le corps comprend essentiellement un bloc constitué de particules de tantale comprimés et frittés, qui forme l'anode du condensateur et est entouré de couches destinées à former le diélectrique et la cathode du condensateur. On constate en outre la présence d'un fil ou tige 4 de tantale solidequi fait partie intégrante de
l'anode et fait saillie du bloc 1.
La présente invention concerne la forme de l'embout d'anode 2 et sa fixation sur le fil d'anode 4, tandis que
l'embout 3 présente la forme habituelle d'un étrier.
Comme il ressort des figures, l'embout d'anode 2 se présente sous forme d'un bloc paralléli1ipédique en nickel ou en alliage de nickel. Ce bloc est traversé par un trou permettant le passage du fil d'anode 4. Cet embout massif 2 en forme de bloc métallique sera soudé sur le fil, par tout moyen approprié connu. Les dimensions du bloc 2 sont choisies de façon à conférer à ce bloc une inertie thermique suffisante pour compenser la différence des températures de fusion des deux pièces à assembler. Le principe est d'équilibrer les réactions des deux pièces aux effets de la température en compensant la température de fusion plus basse de l'embout (de l'ordre de 15000 C pour le nickel) par une inertie thermique élevée acquise
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par l'effet de masse, par rapport à la température de
fusion de l'ordre de 3 000 C du fil de tantale.
La rigueur de la précision géométrique et la rigidité mécanique de l'assemblage peuvent être accruespar collage du bloc 2 sur le corps 1 du condensateur. Un autre avantage de l'utilisation d'un embout d'électrode en forme d'un bloc massif réside dans le fait qu'il n'est plus nécessaire comme auparavant de couler une matière de remplissage autour
du fil 4 entre l'anode et l'embout.
Les figures 3 et 4 montrent un second mode de réalisation d'un condensateur selon l'invention, qui se distingue du premier mode représenté aux figures 1 et 2 par le fait qu' un élément formant entretoise 6 est interposé entre le
corps 1 et l'embout d'anode 2. Cette entretoise est réa-
lisée en une matière diélectrique, par exemple en verre frittéet permet de varier la longueur du condensateur et obtenir un assemblage de longueur voulue. Suivantles figures, cette entretoise se présente sous forme d'un bloc que l'on
enfile sur le fil d'anode 4.
REVE N D I C A T I ONS
1. - Elément électrique tel qu'un condensateur à électrolyte solide, comprenant un corps formant anode et
des embouts métalliques formant électrodes de sortie, l'em-
bout d'anode étant soudé sur un fil d'anode sortant dudit corps, le fil d'anode et ledit corps étant réalisés en un métal tel que du tantale, ayant une température de fusion plus élevée que le métal d'embout d'anode réalisé de préférence en un métal tel que du nickel ou en un alliage de nickel, caractérisé en ce que l'embout d'anode (2) est formé par un élément métallique massif possédant une inertie thermique suffisante pour compenser la différence des températures de fusion des matériaux formant l'embout
d'anode (2) et le fil d'anode (4).
2. - Elément électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout d'anode (2) est formé par un
bloc en forme d'un parallélipipéde.
3. - Elément électrique selon l'une des revendications
1 ou 2, caractérisé en ce qu'une entretoise (6) en matière diélectrique telle que du verre fritté est interposée sur le fil d'anode 4 entre le corps (1) et l'embout d'anode en forme de bloc (2), la longueur de l'entretoise étant variable pour permettre d'obtenir un assemblage de longueur voulue.
4. - Condensateur selon l'une des revendications 1 ou
2, caractérisé en ce que le bloc (2) est fixé sur le corps
précité (1), avantageusement par collage.
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