HU180137B - Bipolar electrolytic condenser - Google Patents

Bipolar electrolytic condenser Download PDF

Info

Publication number
HU180137B
HU180137B HU119980A HU119980A HU180137B HU 180137 B HU180137 B HU 180137B HU 119980 A HU119980 A HU 119980A HU 119980 A HU119980 A HU 119980A HU 180137 B HU180137 B HU 180137B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
electrode
film
unformed
voltage
capacitor
Prior art date
Application number
HU119980A
Other languages
German (de)
Hungarian (hu)
Inventor
Frank Oehme
Original Assignee
Standard Telephones Cables Ltd
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 Standard Telephones Cables Ltd filed Critical Standard Telephones Cables Ltd
Publication of HU180137B publication Critical patent/HU180137B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

Es sollen die bei bipolaren Elektrolyt-Kondensatoren, besonders im Wechselspannungsbetrieb, bekannten technischen Schwierigkeiten, die auf kathodische Reaktionsvorgaenge an der jeweils negativen formierten Elektrodenfolie zurueckgefuehrt werden, ueberwunden werden. Erfindungsgemaesz ist zwischen den formierten Elektrodenfolien eine elektrisch freischwebende unformierte Elektrodenfolie angeordnet. Diese regelt sich im Betrieb selbsttaetig auf ein kleines positives Potential gegenueber der jeweils negativen formierten Elektrodenfolie ein, wodurch zwischen der negativen formierten Elektrodenfolie und den ihr benachbarten Elektrolyt-Grenzschichten hoechstens eine sehr kleine Potentialdifferenz dU auftreten kann und nachteilige kathodische Reaktionsvorgaenge vermieden werden. Die dadurch erzielte Qualitaetsverbesserung ermoeglicht beispielsweise bei Motoranlasz-Elektrolyt-Kondensatoren, statt schwach aufgerauhter stabilisierter Elektrodenfolien die kostensenkende Verwendung hochaufgerauhter nichtstabilisierter Elektrodenfolien mit stromsparender verstaerkter Oxidschicht.The intention is to overcome the technical difficulties known in bipolar electrolytic capacitors, especially in alternating voltage operation, which are attributed to cathodic reaction processes on the respective negative-shaped electrode foil. According to the invention, an electrically floating unformed electrode foil is arranged between the formed electrode foils. In operation, this automatically adjusts itself to a small positive potential with respect to the respectively negative formed electrode foil, whereby at most a very small potential difference dU can occur between the negative electrode foil formed and the adjacent electrolyte boundary layers and disadvantageous cathodic reaction processes are avoided. The quality improvement achieved thereby makes it possible, for example in the case of motor-on-site electrolytic capacitors, to use cost-saving, highly roughened non-stabilized electrode films with a power-saving reinforced oxide layer instead of weakly roughened stabilized electrode films.

Description

A találmány bipoláris elektrolit kondenzátorokra vonatkozik, amelyeknek legalább kát formálással kialakított elektród fóliája van, és ezeken kivezetések vannak kialakítva.The present invention relates to bipolar electrolytic capacitors having at least a film forming electrode foil and having terminals formed thereon.

Ismert módon az elektrolit kondenzátoroknál a dielektrikum egy oxidrétegből áll, amelyet egy úgynevezett szelepfémből készített elektród fólia anódos oxidálásából képeznék ki. A szelepfémeket az alumínium, a tantál, a titán és a niobium képezi, és ezt a dielektromos réteget szeleprétegként is nevezik, mert ennek a rétegnek az elektrolitikus folyamat során használt feszültségnél az úgynevezett formáló feszültségnél kisebb feszültségek esetén nagy ellenállása van, és ezzel ellentétes feszültség rákapcsolásakor ellenállása alacsonnyá válik. Az anódos oxidálás során, amelyet másnéven formálásnak vagy előformálásnak is neveznek a szelepréteg mindaddig növekszik, ameddig a szeleprétegen keresztül mérhető villamos térerősség elegendően nagy értékű marad ahhoz, hogy rajta keresztül az ionáramlást fenntartsa. Alumínium esetében ez a minimális térerősség körülbelül 10 MV/cm. Mihelyt a szelepréteg elérte azt a vastagságot, amelynél a minimális térerősséget már a tényleges térerősség nem haladja meg, a további rétegnövekedéa befejeződik és a viszonylag magas formáló áramerősség lecsökken egy sokkal alacsonyabb szivárgási áramértékre.In the known electrolytic capacitors, the dielectric consists of an oxide layer formed by the anodic oxidation of a so-called valve metal electrode film. Valve metals are aluminum, tantalum, titanium, and niobium, and this dielectric layer is also called a valve layer because it has a high resistance to reverse voltage at voltages below the so-called forming voltage at the electrolytic process. its resistance becomes low. During anodic oxidation, also known as shaping or preforming, the valve layer grows as long as the electric field strength measured through the valve layer remains high enough to maintain ion flow through it. In the case of aluminum, this minimum field strength is about 10 MV / cm. As soon as the valve layer reaches a thickness at which the minimum field strength does not exceed the actual field strength, the additional layer growth is completed and the relatively high forming current decreases to a much lower leakage current.

Ezt a szivárgási áramot a szelepréteg kisebb tökéletlenségei okozzák, amelyek még a hozzáférhető legtisztább szelepfémben is Jelenlévő szennyeződésekből származnak, valamint abból a tényből, hogy az oxidréteg sohasem teljésen oldhatatlan a formáló elektrolitban. Az oxid feloldódása révén, amely fo-1180.137 lyamatot deformáláenak is nevezik, a szeleprétegben a térerősség a minimális térerősség értéke fölé emelkedik és egy új óxldrétagat lahat újra formálni,This leakage current is caused by minor imperfections in the valve layer, which are due to impurities present even in the purest valve metal available and the fact that the oxide layer is never completely insoluble in the forming electrolyte. Due to the dissolution of the oxide, also known as deformation process 1180.137, the field strength in the valve layer rises above the value of the minimum field strength and you can reshape a new oxide layer,

A deformálóβ folyamata feszültségmentesen tárolt elektrolit kondenzátorokban is végbemegy, különösen magasabb hőmérsékleteknél. De üzemi körülmények mellett is E üzemi feszültség esetén a deformálás folyamata végbemegy, éswa szeleprétégnék az újraformálása osak az E üzemi feszültség értékére történik meg, és ilyen módon nem lehet megakadályozni azt, hogy az Ef formáló feszültségről az E üzemi feszültségre csökkenő deformálás ne Játszódjék le.The process of deformingβ also occurs in electrolytic capacitors stored in a non-voltage state, especially at higher temperatures. However, even under operating conditions, at the operating voltage E, the deformation process takes place, and w the valve block is reshaped to a partial operating voltage E, so that deformation decreasing from the forming voltage E f to the operating voltage E cannot be prevented. Let's play it.

A szelepréteg deformálás! folyamata az elektrolit kondenzátor jelentős romlását eredményezi a villamos jellemzők és a hasznos élettartam tekintetében. Éppen ezért nagy jelentősége van annak, hogy kihasználjunk minden alkalmas lehetőséget a deformáolós folyamat megakadályozására vagy minimalizálására.Valve deformation! process results in significant degradation of the electrolytic capacitor in terms of electrical characteristics and useful life. Therefore, it is of great importance that we take every appropriate opportunity to prevent or minimize the deformation process.

A fentiekben említett formálási folyamatból világossá válik, hogy milyen módon lehet meghatározni azt a formálási feszültséget, amelynél a szelepréteg formálása történt. Ebből a óéiból osak arra van szükség, hogy a formált elektród fóliát vagy annak egy részét egy megfelelő elektrolitba helyezzük egy ellen elektród alkalmazása mellett, majd egyenfőszültságet kapcsoljunk a rendszerre és azt finoman növeljük. Az E_ formáló feszültség alatti feszültségeknél alaosony értékű szivárgási áramot figyelhetünk meg, mig ennél jóval nagyobb értékű formáló áram keletkezik az E^ formáló feszültség fölötti feszültségek esetében.From the above-mentioned shaping process, it becomes clear how the shaping stress at which the valve layer was formed can be determined. Of this kind, it is necessary to place the formed electrode film or a portion thereof in a suitable electrolyte using a counter electrode, and then apply a dc power to the system and gently increase it. For the voltages below the forming voltage E_, a low leakage current can be observed, whereas a much higher forming current is generated for the voltages above the forming voltage E_.

Ismert az is, hogy elektrolit kondenzátoroknál egy névleges feszültséget és egy osuos vagy maximális feszültséget specifikálnak. Ezeket a feszültségeket úgy definiálják, mint annak az egyenfeszültségnek az értékét, vagy rája szuperponált váltakozó feszültségnek az eredő csúcsértékét, amelyet állandó jelleggel a kondenzátorra lehet lcaposolni /névleges feszültségnél/, vagy mint amit osak rövid időre lehet a kondenzátorra rákapcsolni és sohasem szabad túllépni /osúosfeszültséget/. A osúosfeszültséget a névleges feszültséggel együtt a kondenzátorra rányomtatják vagy a gyártó vállalat a lényeges műszaki jellemzők között ezeket az értékeket feltünteti, és a osúosfeszültség szokásosan a névleges feszültség 1,1-1,3-szerese.It is also known to specify a nominal voltage and an osuo or maximum voltage for electrolytic capacitors. These voltages are defined as the value of the DC voltage or the resulting peak value of the superimposed AC voltage that can be permanently applied to the capacitor / rated voltage or that parts can be connected to the capacitor for a short time and never t /. The partial voltage, together with the rated voltage, is printed on the capacitor or the manufacturer gives these values in the relevant technical specifications, and the partial voltage is usually 1.1 to 1.3 times the rated voltage.

Bármely névleges /üzemi feszültség esetében ismert, hogy olyan dielektromos szelepréteget használnak, amelyet olyan E_ formáló feszültséggel formáltak, amelynek értéke a osúosfeszültségnek legalább 1,05-szöröse. Például egy 5O/ÓO V-os elektrolit kondenzátort legalább 63 V-on előformálnak, a 350/400 V-os kondenzátort legalább 420 V-on és az 500/550 V-osat legalább 600 V-on. Ilyen módon a osúosfeszültség alkalmazásakor a további formálást megakadályoztuk, amely továbbformálás a kapacitás értékének csökkenését és/vagy a kondenzátor tönkremenetelét eredményezné. Az 5%-os vagy ezt meghaladó biztonsági sávra a szokásos gyártási tűrések kiegyenlítése miatt van szükség,For any nominal / operating voltage, it is known to use a dielectric valve layer formed with an E_ forming voltage of at least 1.05 times the partial voltage. For example, a 5 O / O V electrolytic capacitor is preformed at least 63 V, a 350/400 V capacitor at at least 420 V and a 500/550 V at at least 600 V. In this way, when the partial voltage is applied, further shaping is prevented, which further forming would result in a decrease in the value of the capacitance and / or in the failure of the capacitor. A safety margin of 5% or more is required to offset normal manufacturing tolerances,

A névleges/osúosfeszültség és az E. formáló feszültség között fennálló ezen összefüggés szerint lehetőség van. az elektrolit kondenzátorok optimalizálására bármely osúosfeszültség esetében egészen 600 V-ig, Mivel a dielektromos szelepréteg vastagsága arányos az E_ formáló feszültséggel, nagy kapaoitás értékek kisebb formáló feszültségek mellett keletkeznek, kisebb kapaoltás értékek pedig nagyobb formáló feszültségeknél.According to this relationship between the nominal / oscillating voltage and the E. forming voltage, it is possible. optimizing the electrolytic capacitors for any partial voltage up to 600 V Since the thickness of the dielectric valve layer is proportional to the forming voltage E_, high capacitance values are generated at lower forming voltages and lower capacitance values at higher forming voltages.

-2180.137-2180.137

Az elektrolit kondenzátorok gyártására ismert módszer az, hogy elektród fólia csikókat egy közéjük helyezett abszőrbena szeparátorokból készült osíkokkal /rendszerint papírosíkokkal/ együtt feltekeroaelnek. Az elektród fólia lehet sík vagy megnövelt felületű, ahol a felületnövelés például maratással érhető el. Maratáskor a fajlagos kapacitás, azaz a fólia területre eső kapacitás Jelentősen megnövelhető, például egészen 50-szeres értékig /és a kapaoitás térfogata ezzel összhangban csökkenthető/, mert a dielektromos szelepréteg bármely alakú felületen is kialakul. A felületnövelés különböző követelményeivel összhangban a különböző felhasználási területeken kismértékben és nagymértékben megnövelt felületű elektród fóliákat egyránt használnak. Az elektrolit kondenzátorok szerkezeti kiképzésüket tekintve lehetnek polarizáltak vagy bipolárisak. A polarizált elektrolit kondenzátor legalább egy formált és egy forrnálatlan elektród fóliából áll, és ezek mindegyikén legalább egy kivezetés van kiképezve, és a fóliák közéjük helyezett abszorbens szeparátor csikókkal együtt vannak feltekercselve. Az így tekerőseit kondenzátort ezután egy megfelelő elelctrolitban impregnálják és tokozzák. A tokot legalább két egymástól elszigetelt kivezetéssel látják el, és a kivezetéseket az elektród fóliák kivezetőihez osatlakoztatJák.A known method of making electrolytic capacitors is to coil the electrode foil foils with an oscillator (usually paper plane) made of absorber separators placed between them. The electrode film may be flat or having an increased surface, whereby surface enlargement can be achieved, for example, by etching. During etching, the specific capacity, i.e. the capacity per foil area, can be significantly increased, for example up to 50 times /, and the capacitance volume can be reduced accordingly, since the dielectric valve layer is formed on any surface. In accordance with different requirements for surface augmentation, electrode films with both slightly and greatly elevated surfaces are used in different applications. Electrolytic capacitors may be polarized or bipolar in their structural design. The polarized electrolytic capacitor consists of at least one formed and unboiled electrode foil, each of which has at least one terminal and is wrapped with absorbent separator foots placed between them. The capacitor thus coiled is then impregnated and enclosed in a suitable electrolyte. The housing is provided with at least two isolated terminals and the terminals are connected to the electrode foil terminals.

A formátlan elektród fólia rendszerint szintén szelepfémből készül, és ez a réteg az, amely a levegőben bekövetkező oxidáció eredményeként vékony oxidrétaggal vonódik be, amely szeleprétegként hat, amelynek ekvivalens formáló feszültsége 5 V-nál kisebb, szokásosan 1 és 4 V között van. Ezért a polarizált elektrolit kondenzátorokat működtethetjük egyenfeszültséggel, rája szuperponált váltakozó feszültséggel együtt, vagy anélkül, és eközben azt kell biztosítani, hogy az eredő feszültség csúcsértéke a névleges-vágy osúosfeszültság értékeinek tartományán belül maradjon, és ellentétes irányú feszültség ne Jelenjen inog mintegy 4 V-nál nagyobb szinten.The shapeless electrode film is also generally made of valve metal, and this layer is coated with a thin oxide film as a result of air oxidation, acting as a valve layer having an equivalent forming voltage of less than 5 V, typically between 1 and 4 V. Therefore, polarized electrolytic capacitors can be operated with or without direct voltage, with or without superimposed AC voltage, while ensuring that the peak voltage of the resulting voltage is within the range of rated-wishbone voltage and that no reverse voltage is present. at a higher level.

Egy több párhuzamos részkapaoitásból álló polarizált elektrolit kondenzátort úgy kaphatunk, hogy több formált elektród fóliát egyetlen közös vagy több különálló formáiétlan elektród fóliával együtt feltekercselünk. Ezen elektród fóliák mindegyikét legalább egy kivezetéssel el kell látni.A polarized electrolytic capacitor consisting of a plurality of parallel partial capacitors can be obtained by winding a plurality of formed electrode films together with a single common or a plurality of separate non-formed electrode films. Each of these electrode films must be provided with at least one terminal.

Ha a polarizált elektrolit kondenzátoroknak alkalmasaknak kell lenniük gyakori töltési és kisütési üzemmód viselésére /például villanókészülékek kondenzátoraiként való felhasználásnál/, akkor egyetlen formálatlan elektród fóliát kell használni, amelynek C fajlagos kapacitása összhangban kell, hogy legyen a kondenzátor névleges feszültségének az E csúcsértékeivel és a formált elektród fólia C fajlagos kapacitásával, és ezt a feltételt az alábbi p If the polarized electrolyte capacitors must be capable of frequent charging and discharging modes (for example, for use as flash capacitors), a single unformed electrode film having a specific capacitance C in accordance with the peak capacitances E of the rated voltage of the capacitor should be used. film capacity C, and this condition is described in p

összefüggés fejezi ki.expression.

Csak ebben az esetben fog az bekövetkezni, hogy a gyors külső kondenzátor kisütős mellett a töltések, amelyek belül az anódtól a katód felé folynak, a formálatlan elektród fóliát 5 V-nál kisebb mértékben töltik fel. Ilyen módon elkerüljük a formáiét lan elektród fóliának a fokozatos formálódását és az anódos-katódos kapaoitás soros áramkörének a kapaoitásveszteségét.Only then will the charges, which flow from the anode to the cathode, charge the unformed electrode foil to less than 5 volts when the external capacitor is discharged. In this way, the gradual formation of the form-formed electrode film and the loss of capacitance of the anodic-cathodic capacitive series circuit are avoided.

-3180.137-3180.137

Ha ezt a feltételt kielégítjük, akkor az elektrolit kondenzátort kisülésbiztosnak nevezzük.If this condition is met, the electrolytic capacitor is referred to as discharge resistant.

Ellentétes irányú feszültségekre való működés esetén bipoláris elektroilit kondenzátorokat használnak, ahol a polarizált elektrolit kondenzátorok forrnálatlan elektród fóliája helyett egy második formált elektród fóliát alkalmaznak. Ezután a két formált elektród fóliát, amelyeket kivezetésekkel látnak el, együttesen f elteker ősei ile és közéjük abszorbens szeparátor csikókat helyeznek, A kondenzátor tekerőa impregnálósa után a két formált elektród fólia bármelyike árvádként vagy Katódként használható. Anódos /katódos/ polarizáció esetében a szelepréteg a nagyobb /alacsonyabb/ ellenállásnak megfelelő irányban üzemel.When operating at reverse voltages, bipolar electrolytic capacitors are used, whereby a second formed electrode film is used instead of the unboiled electrode film of the polarized electrolyte capacitors. Thereafter, the two formed electrode films, which are provided with terminals, are wound together and absorbent separator foils are placed between them. After impregnation of the capacitor coil, either of the two formed electrode films can be used as an orphan or cathode. In the case of anode / cathode / polarization, the valve layer operates in the direction of higher / lower / resistance.

Ha egy bipoláris elektrolit kondenzátornál a két főméit elektród fóliának azonos vagy különböző formáló feszültsége van, akkor* a kondenzátort reverzibilis vagy félig polarizált kondorzárornak nevezik. A reverzibilis elektrolit kondenzátorok alkalmasak irányváltó egyenfeszültség és/vagy váltakozó feszültség mellett történő üzemelésre, a félig polarizált kondenzátorok pedig asszimetrikus egyenfeszültség és/vagy váltakozó feszültség inellett való üzemelésre.When a bipolar electrolytic capacitor has the same or different forming voltages on the two main electrode films, the capacitor is called a reversible or semi-polarized capacitor. Reversible electrolytic capacitors are suitable for operation at reverse DC and / or AC voltage, and semi-polarized capacitors are capable of operating at asymmetric DC and / or AC voltage.

A váltakozó feszültségre tervezett elektrolit kondenzátorokat elterjedten használják motor üzemi kondenzátorok gyanánt és váltószilrő kondenzátorokként /hangszóró rendszerekben/ folyamatos terhelés mellett egészen 100 VÁC szintig. Nagyobb feszültségeknél az elektrolit kondenzátorokat előnyösen szakaszos igénybevételre használják motorok indító kondenzátoraként,Alternating voltage electrolytic capacitors are widely used as motor operating capacitors and as inverter filter capacitors (loudspeaker systems) at constant loads up to 100 Vac. At higher voltages, electrolytic capacitors are preferably used for batch operation as a starter capacitor for motors,

A váltakozó áramú üzemelésre tervezett elektrolit kondenzátoroknál a névleges/csúosfeszültség értékek effektív értékekre vonatkoznak. Ezzel összhangban egy Jól ismert szabály szerint ezen kondenzátoroknál a szelepréteget olyan E„ formáló feszültség mellett formálják, amely legalább 1,05-szoröse a maximális feszültség E csúcsértékének.For electrolytic capacitors designed for AC operation, the rated / low voltage values refer to the effective values. Accordingly, according to a well-known rule, in these capacitors, the valve layer is formed at a forming voltage E 'which is at least 1.05 times the peak value of the maximum voltage E.

A statikus koSdenzátorokkal összehasonlítva az elektrolit kondenzátorok előnye, hogy nagymértékben megnövelt kapacitás/ térfogat arányt biztosítanak alaosony költségek mellett. Az elektrolit kondenzátorok hátránya azonban viszonylag nagy Veszteség! szögük /és a veszteségi szög nagy tangens értéke, tg Γ/, és ez Jelentősen korlátozza a kondenzátorok alkalmazási területét, különösen váltakozó áramú felhasználásoknál.Compared to static co-capacitors, electrolytic capacitors have the advantage of providing a greatly increased capacity / volume ratio at low cost. However, the disadvantages of electrolytic capacitors are relatively large Loss! their angle / and the high tangent value of the loss angle, tg Γ /, and this significantly limits the scope of capacitors, especially for AC applications.

Egy elektrolit kondenzátort úgy tekinthetünk, mint a C kapaoitás és a R ellenállás soros kapcsolását, ahol a R ellenállást az ekvivalens soros ellenállásnak is nevezik, és ezen impedancia veszteségi szögének a tangense az f frekvencia esetében tg<f s R· 27Cf ‘C.An electrolytic capacitor can be regarded as a series switching of the capacitance C and the resistor R, where the resistor R is also called the equivalent series resistor, and the tangent to the loss angle of this impedance at frequency f is tg <f s R · 27Cf 'C.

Az R ellenállás több részből áll ésaz alábbi képlettel közelíthető;Resistance R consists of several parts and can be approximated by the following formula;

fellépő dielektromos veszteségeknek, mig r és r megfelel az elektrolitban impregnált abszorbens szeparátor rétegek és a mart pórusok /amennyiben maratott elektród fóliát használnak/ ohmos ellenállásnak.with dielectric losses occurring, mig r and r correspond to the absorbent separator layers impregnated with the electrolyte and the etched pores / when using an etched electrode film / ohmic resistance.

Ezzel összhangban a kondenzátor tervezője különösen váltakozó áramú működésre tervezett bipoláris elektrolit kondenzátorok fejlesztésénél azzal próbálkozik, hogy nagymértékben porózus és abszorbens szeparátorokat alkalmazzon, nagy vezetőképessőgü elektrolitokat és kismértékben megnövelt felületű elektródIn line with this, the capacitor designer, in particular when developing bipolar electrolytic capacitors for AC operation, attempts to use highly porous and absorbent separators, highly conductive electrolytes, and electrodes with a slightly increased surface area.

180.137 ’ fóliákat széles pórusüregekkel, bogy ezáltal le ősökként se az r„ és Vp ellenállások értékeit, és olyan szeleprétegek kialakítását segítse elő, amelyek csökkentett dielektromos veszteségeket okoznak, hogy az rj értéke leosökkenjen.180,137 'films with wide pore cavities, so as not to lower the values of resistances r' and Vp, and to provide valve layers that cause reduced dielectric losses to reduce the value of rj.

Ezzel kapcsolatban figyelőmbe kell vennünk, hogy az elektród fóliák marását savakban vagy sóoldatokban végzik. Λ fóliát öblítés után megszárltjak és ezen szárítási eljárás során a korábbiakban említett vékony oxidréteg a .levegőben történő oxidálódás során alakul ki. Ezt az oxidróteget úgy lőhet megerősíteni, hogy a fóliát a legtisztább de-ionizált vízben forraljuk, és ez mintegy 50%-os jelentős megtakarítást eredményez a formáláshoz szükséges felvett villamos energiában, és jelentősen növeli a kapacitást. Másrészt azonban a szeleprétegben, keletkező dielektromos veszteségek megnövekednek. Költségmegtakarítás céljából a megerősített oxidréteggel ellátott elektród fóliákat nagyfeszültségü /100 V fölötti/ szűrési célokra használt egyenáramú működésre szánt elektrolit kondenzátorokhoz használják, mig a vékony oxidréteggel ellátott elektród fóliákat a kisfeszültségű /100 V alatti/ elektrolit kondenzátorokban alkalmazzák.In this regard, it should be noted that the electrode films are etched in acids or saline solutions. Λ The film is dried after rinsing and during this drying process the thin oxide layer mentioned above is formed during oxidation in air. This oxide wire can be reinforced by boiling the film in the purest deionized water, which results in a significant saving of about 50% in the amount of electricity required for molding and a significant increase in capacity. On the other hand, however, the dielectric losses in the valve layer increase. To save costs, reinforced oxide film electrode films are used for high voltage DC / 100V / DC electrolytic capacitors used for filtration purposes, while thin oxide film electrode films are used in low voltage / DC 100V / electrolyte capacitors.

Amikor a fenti elektród fóliákat bipoláris elektrolit kondenzátorokhoz használjuk, akkor váltakozó áramú felhasználás során, nehézségek keletkeznek, különösen nagyobb váltakozó feszültségek esetében, például nagy váltakozó feszültségű motorindító kondenzátoroknál. Ezek a nehézségek a kapacitás értékének az instabilitásából, a működés során gyorsan növekvő vesztesági szögből, túlmelegedésből, c’eformálódásból, letörésekből és robbanásokból állhatnak. Ezek e nehézségek különösen jelentősek megerősített oxidréteggel ellátott elektród fóliáknál.When using the aforementioned electrode films for bipolar electrolytic capacitors, difficulties arise when using AC, especially at higher AC voltages, such as high AC starter capacitors. These difficulties may include instability of the capacity value, rapidly increasing loss angle during operation, overheating, c'eformation, breakage, and explosion. These difficulties are particularly significant for reinforced oxide electrode films.

Ezzel összhangban kísérleteztek már a dielektromos szelepréteg veszteségének olyan módon, történő csökkentésével, hogy különösen vékony oxidrétegelíkel ellátott elektród fóliákat használtak, ahol az ilyen oxidrétegeket úgy állították elő, hogy az elektród fóliát közvetlenül a marás és az öblítés után, de még a szárítás előtt egy foszfátokat tartalmazó oldatban kezelték. Az igy kezelt elektród fóliákat stabilizáltoknak nevezik,Accordingly, attempts have been made to reduce the loss of the dielectric valve layer by using electrode films with ultra-thin oxide film layers, where such oxide layers are made by applying phosphates to the electrode film immediately after milling and rinsing, but prior to drying. containing solution. So treated electrode films are called stabilized,

Λ megerősített oxidréteg nélküli stabilizált elektród fóliáidnak a költségnövelő felhasználása ellenére a bipoláris elektrolit kondenzátorok még mindig számos hátránnyal rendelkeznek a minőség és a gazdaságosság tekintetében, különösen váltakozó áramú felhasználásoknál, például motorinditó kondenzátorok esetében.Ellen Despite the cost-intensive use of stabilized electrode films without reinforced oxide film, bipolar electrolytic capacitors still have many disadvantages in terms of quality and economy, especially in AC applications such as motor starter capacitors.

A találmány feladata ezért a bipoláris elektrolit kondenzátorok olyan szerkezeti tökéletesítése, amelynél különösen váltakozó áramú felhasználásnál a fent említett hátrányok olyan mértékben csökkentetten jelentkeznek, hogy lehetővé teszik a megerősített oxidrétegekkel rendelkező költségmegtakarító nagy fajlagos kapacitású stabilizálatlan elektród fóliák alkalmazását.It is therefore an object of the present invention to provide a structural improvement of bipolar electrolyte capacitors which, particularly in AC applications, exhibit the aforementioned drawbacks to such an extent that they allow the use of cost-saving high specific capacity unstabilized electrode films with reinforced oxide layers.

A találmány szerint bipoláris elektrolit kondenzátort hoztunk létre, amelynek legalább két formált elektród fóliája van, és ezek megfelelő kivezetésekkel vannak ellátva, és a kondenzátor tartalmaz legalább egy további formálatlan elektród fóliát a formált fóliák között, amely azokat eltakarja és egymástól leárnyékolja, és egy soros áramkört alkot formált-formálatlanforniált elektród fóliákból, és a formálatlan elektród fólia villamos szempontból szabadon mozoghat a formált fóliák között lévő potenciálkülönbség határain belül.The present invention provides a bipolar electrolytic capacitor having at least two formed electrode films and having corresponding terminals, the capacitor comprising at least one additional unformed electrode film between the formed films which covers and shields one another and a series circuit. formed from formed-to-unformed electrode films, and the unformed electrode film is electrically free to move within the potential difference between the formed films.

-5180.137-5180.137

Az elektrolitos soros áramkört úgy kaphatjuk meg, hogy a formált elektród, fóliákat egymáshoz képest leér esz tlrányban vagy hosszirányban rendezzük el. Keresztirányú helyzet esetén a formált elektród fóliákat egymást keresztezve rendezzük el ós elválasztásukat két formálatlan elektród-fóliával és abszorbens szeparátorokkal oldjuk meg. Hosszirányú elrendezés esetén a formált elektród fóliákat egymás után összetekercseljük és egy formálatlan elektród fóliát és abszorbens szeparátorokat alkalmazunk, amelyek keresztülvonulnak a teljes kondenzátor testen. Ezeket az alternatív elrendezési lehetőségeket részletesebben a rajz alapján fogjuk ismertetni és elmagyarázni.The electrolytic serial circuit can be obtained by arranging the formed electrode films in a downstream or longitudinal direction relative to one another. In the transverse position, the formed electrode films are cross-aligned with two unformed electrode films and absorbent separators. In the longitudinal arrangement, the formed electrode films are sequentially wound and an unformed electrode film and absorbent separators are used which pass through the entire capacitor body. These alternative layouts will be described and explained in greater detail in the drawing.

Egyenáramú működés esetében az elektrolit kondenzátorokon fellépő feszültségesós majdnem teljes egészében a pozitív formált elektróda szeleprétegén lép fel, amely a nagy ellenállású irányban működik, és eközben a vezető elektroliton és a negatív formált /vagy formálatlan/ elektróda szeleprótegónek a kis ellenállású irányán keresztül feszültségesós alig mérhető. Ezzel összhangban a negatív elektród és a vele szor.sszédos elektrolit rétegek között a feszültségesés nagyon kicsi ós a katódos reakcióknak befolyása nem lesz. Λ kondenzátor feltöltóse és kisütése esetében azonban és hasonló módon a polaritás megváltozása esetében váltakozó áramú üzemmódnál a töltésáranilás elegendően magas üzemi feszültségek mellett megfelelően nagy feszültségesést idéz elő az elektrolit soros ellenállásán ós ennek megfelelően a negatív elektród és a vele szomszédos ©lektrolit rétegek között, és a negatív elektródnál katódos reakciók indulnak meg és a szelepréteg tulajdonságait befolyásolják ós fokozatosan elrontják.In DC operation, the voltage-gated salt on the electrolyte capacitors occurs almost entirely on the valve layer of the positive formed electrode, which operates in the high resistance direction, while being voltage-gated across the conductive electrolyte and the low resistance direction of the negative formed / or unformed / electrode valve. Accordingly, the voltage drop between the negative electrode and its tight electrolyte layers will be very small and the cathodic reactions will not be affected. Azonban However, when charging and discharging a capacitor, and similarly in the case of a polarity reversal, the charge arithmetic causes a sufficiently high voltage drop across the electrolyte in series with sufficiently high operating voltages, and consequently between the negative electrode and its adjacent © lectrolyte layer. At a negative electrode, cathodic reactions are initiated and the properties of the valve layer are affected and gradually deteriorated.

Ezzel kapcsolatban úgy véljük, hogy a negatív formált elektród fólia és a vele szomszédos elektrolit rótegok között a feszültségesés ősökként mértékű lesz még nagyobb üzemi feszültségek esetében is, ós ez a osöklcenés elegendő lesz ahhoz, hogy megakadályozza a szelepréteg tulajdonságainak befolyásolását előidéző katódos reakoiólcat, mert a formálatlan elektród fólia villamosán szabadon vándorolhat a formált elektród fóliák között lévő feszültségesés tartományán belül. Ha ez a formálatlan elektród fólia nőm szelepfámből készül, rajta nem képződik semmilyen szelepréteg sem, ós ezzel összhangban a negatív formált elektród fóliákhoz képest az elektrolites polarizációnak megfelelően osak nagyon alacsony pozitív potenciálra töltődik fel. Ha a formálatlan fólia szelepfémből áll, altkor azt mindig egy vékony oxidréteg fedi, és ez szeleprétégként hat, ós ez aluminium esetében 1-4 V közötti formáló feszültségnek felel meg, és ez a réteg a negatív formált elektród fóliához képest osak egy 1-4 V-ot nem meghaladó pozitív potenoiált tud felvenni, amennyiben villamos potenciálja szabadon lebeghet, azaz a formálatlan fólia villamosán nincs bekötve, A formálatlan és a.negatív formált elektród fólia között lévő kismértékű /A E feszültségesés /például ΛΒ a 1-4 V/ töltésáramlási viszonyok között nagyon kismértékű feszültségesést vált ki a negatív formált elektród fólia és a vele szomszédos elektrolit rétegek között / dEZ Z: E/, és Így megakadályozza a veszélyes katódos reakciókat és szeleprétegük tulajdonságainalc megromlását,In this regard, it is believed that the voltage drop between the negatively formed electrode foil and its adjacent electrolyte coils will be an ancestor even at higher operating voltages, since this drop will be sufficient to prevent the cathode causing the valve layer from being affected. the unformed electrode film may electrically migrate freely within the voltage drop region between the formed electrode films. If this unformed electrode film is made from my valve wood, no valve film is formed on it, but in accordance with the electrolytic polarization, the particles are charged to a very low positive potential. If the unformed film consists of a valve metal, it is always covered with a thin oxide layer at the bottom and acts as a valve film, although in the case of aluminum it corresponds to a forming voltage of 1-4 V and this layer is 1-4 V compared to the negative formed electrode film. can take up a positive potential not exceeding, if its electrical potential can float freely, that is, the unformed film is electrically unattached, The low / AE voltage drop between the unformed and the negatively formed electrode film, for example ΛΒ at 1-4 V / charge causes a very small drop in voltage between the negative formed electrode film and its adjacent electrolyte layers (dEZ Z: E /), and thus prevents dangerous cathodic reactions and deterioration of their valve layer properties,

A katódos reakció a formálatlan elektród fóliánál éppen úgy zajlik le, mint ahogy bármely polarizált elektrolit kondenzátornál. A szelepréteg tulajdonságainak az elromlása azonban nem káros, sőt előnyös, mert a ”formált-formálatlan elektródThe cathodic reaction at the unformed electrode film takes place just as it does with any polarized electrolyte capacitor. However, the deterioration of the properties of the valve layer is not harmful or even advantageous because the "unformed electrode"

180.137 f61iábóláll6 soros árumkor még inkább kísütésbizfossá válik és soros kapacitása megnövekszik.With 180,137 f61i6 serial goods, it becomes even more tamper proof and its serial capacity is increased.

A találmány szerinti elektrolit kondenzátornál ezen kivül a Λ E és dE feszültségesések tovább csökkennek és a szelepréteg is fokozott védelmet kap.In addition, in the electrolytic capacitor of the present invention, the voltage drops Λ E and dE are further reduced, and the valve layer is further protected.

Abból a óéiból, hogy üzemi feltételek mellett a formálatlan elektród fólia nem formálódjék, Co fajlagos kapacitásának összhangban kell lennie a kondenzátor maximális feszültségéhez i-aT'-t-nrr.A T? nm'in «f* a.«i*7:íi 1 t ..4/5·ρ·α1 ás a formóli: elektród fái Ί ák CpFrom the fact that under operating conditions the unformed electrode film is not formed, the specific capacitance C o should be consistent with the maximum capacitor voltage i-aT'-t-nrr.AT? nm'in «f * a.« i * 7: íi 1 t ..4 / 5 · ρ · α1 and formoli: electrode trees Cp

Összefüggés fejezi ki, ha az elektród fólia szelepfémből készül.It is related when the electrode film is made of valve metal.

A találmány első kiviteli alakjánál a formálatlan. elektród fólia olyan anyagból készül, amely nehezen formálható ésIn the first embodiment of the invention, it is unformed. electrode foil made of a material that is difficult to form; and

99,9 %-nál, előnyösen pedig 99,5 $-nál kisebb mértékben szelepfémet tartalmaz. Ebben az esetben feltételezhetjük, hogy váltakozó áramú üzemmódnál legfeljebb 10 V-os feszültség lép fel anélkül, hogy bármindemü nem kívánt formálódás bekövetkezne.It contains less than 99.9%, preferably less than $ 99.5, of valve metal. In this case, it is assumed that the AC operating voltage is up to 10 V without any undesired formation.

Abból a óéiból, hogy a formált elektród fóliáknak a formálatlan elektróddal való teljes lefedését és leárnyékolását biztosítsuk a kondenzátor test tekercselése során, amikor a fóliaszalagok oldalirányú elmozdulása teljes egészében sohasem elkerülhető, akkor előnyösebb, ha a formálatlan elektród fólia szélesebb a formáltnál. A tökéletes leárnyékolással megnövelt kapacitás kimenetét, csökkentett veszteségi szöget és a tekercselt kondenzátor test végei felé Javított hővezetést értünk el.It is preferable that the unformed electrode film be wider than the unformed electrode film to provide complete coverage and shielding of the formed electrode films with the unformed electrode during winding of the capacitor body, when lateral displacement of the film strips is never completely avoided. With improved shielding, increased capacitance output, reduced loss angle and improved thermal conductivity toward the ends of the coiled capacitor body were achieved.

Mivel a villamosán szabadon Ingadozó potenoiálú formálatlan elektród fóliát semmi esetre sem szabad bekötni, előnyös, ha a fóliát kivezetéssel egyáltalán nem látjuk el.Since the electrically free unstable electrode foil with fluctuating potential is never to be wired, it is advantageous that the foil is not provided with a terminal at all.

A találmány egy további kiviteli alakjánál az elektrolit kondenzátor legalább három formált elektród fóliából áll, amelyek kivezetőkkel rendelkeznek és egy kivezető nélküli formálatlan elektród fóliából. Ez a kiviteli alak lehetővé teszi legalább két kondenzátor rész kiképzését egy közös kondenzátor tekercsben, például egy szakaszos ?nüködésre tervezett motor indító kondenzátorban kiképezhető agy folyamatos üzemeléshez tartozó további Üzemi motorkondenzátor.In a further embodiment of the invention, the electrolytic capacitor consists of at least three formed electrode films having leads and an unformed unformed electrode film. This embodiment allows the provision of at least two capacitor portions in a common capacitor coil, such as an additional Motor Motor Capacitor for continuous operation of a hub formed in a common capacitor coil, e.g.

A találmány egy újabb kiviteli alakjánál az elektrolit kondenzátor két bipoláris kondenzátor rész soros áramköréből áll, és minden rész egy formált-formálatlan-formált elektród fóliából álló soros körből áll, és ezek ugyanabban a kondenzátortekerosben helyezkednek el és egymástól a részeket szigetelő anyagú, például kis porozitású hajlékony hőre lágyuló réteg választja el, ahol a két kondenzátor rész egy formáltformálatlan-formált-formált-formáletlan-formált” elektród fóliából álló soros áramkört képez. Ez a kiviteli alak különösen alkalmas motor indító kondenzátorként nagyfeszültségű üzemelésre, olyan esetekben, ahol a megfelelően nagy osúosfeszültBéggel rendelkező elektrolit túlságosan kis vezetőképességü lenne és gyenge kondenzátorjellemzőket eredményezne és elősegítené a túlmelegedé st.In another embodiment of the invention, the electrolytic capacitor consists of a series circuit of two bipolar capacitor portions, each of which consists of a series of formed-unformed-formed electrode foils and is housed in the same capacitor coil and is insulated with one another, e.g. It is separated by a flexible thermoplastic layer, where the two capacitor portions form a serial circuit consisting of an unformed-formed-molded-formed-formed-electrode foil. This embodiment is particularly suitable as a motor start capacitor for high-voltage operation where the electrolyte having a sufficiently high voltage voltage would have too low conductivity and would result in poor capacitor characteristics and contribute to overheating.

A találmány szerinti megoldásnak a váltakozó áramú működésre kifejlesztett egy különösen előnyös kiviteli alakjánálIn a particularly preferred embodiment of the invention developed for AC operation

180.137 nz elektrolit kondenzátor legalább két formált elektród fóliát tartalmaz és erre a kivitelre az jellemző, hogy az Ef formáló feszültségeknek legalább az egyik irányban a kondenzátor Ep osúosfeszültségéhez képest olyan értéke lenne, amelyre fennáll Σ Ef 1.05 Ep, és ez előnyösön olyan érték, amelyre igaz, hogy 0.5 E„<2 Ef <. Ep, Más szavakkal kifejezve a találmány ezen kiviteli alakja szerint készített elektrolit kondenzátort az Jellemzi, hogy a meghatározott feszültségű ismert elektrolit kondenzátorokhoz képest osölckentett, előnyösen jelentősen leosökkentett Ef formáló feszültsége van.The electrolytic capacitor 180,137 nz contains at least two formed electrode films and this embodiment is characterized in that the forming voltages Ef have a value at least legalább Ef 1.05 Ep relative to the partial voltage of the capacitor Ep in at least one direction, and is preferably a value for which so that 0.5 E „<2 Ef <. Ep. In other words, the electrolytic capacitor made in accordance with this embodiment of the invention is characterized by having a lowered, preferably significantly reduced, forming voltage Ef relative to known electrolytic capacitors of a given voltage.

Váratlan módon azt tapasztaltuk, hogy egy elektrolit kondenzátornál, amely a találmány ezen kiviteli alakja szerint van kiképezve és legalább egy olyan elektród fóliája van, amelynek formálása a kondenzátor túlfeszültségének E csúcsfeszültségnél kisebb Ef formáló feszültség mellett történt, úgy ott a túlfeszültségnél bekövetkező váltakozó áramú működés során a kondenzátor fokozatosan nem formálódott fel a túlfeszültségnek megfelelő Ep osúcsfeszültség értékére és nem ment tönkre, pedig egy megfelelően jártas és tapasztalt szakember ezt várta volna el.Unexpectedly, it has been found that an electrolytic capacitor formed in accordance with this embodiment of the present invention and having at least one electrode foil formed with capacitor overvoltage at a shaping voltage Ef of less than E, the capacitor gradually did not build up to the peak voltage Ep corresponding to the overvoltage and did not fail, as would be expected by a suitably skilled and experienced technician.

Ahhoz, hogy ezt a meglepő megfigyelést megmagyarázzuk, feltételezzük, hogy a formálás során a szeleprétegen keresztül az ion áramlás térerőtől függően véges sebességgel történik. Ennek alapján érthető, hogy egy járulékos szelepréteg növekedés olyan térerősség növekedést igényel, amelynek értéke egy minimális időtartamtól függ, és a rövid ideig tartó, korlátozott feszültségű csúcsértékek nem képesek arra, hogy fokozatos formálódást váltsanak ki, még altkor sem, ha ez a folyamat gyakran ismétlődik. Tételezzük fel például, hogy a formáló feszültség értéke Er = 0.85 E . Ekkor az aro.sin.0.85 értéke 58.2°, és egy 50 Hzes, 20 ms-os periódusidejű frekvenciánál az Ep formáló feszültség értékét csak 3.53 ms időtartamra lépi túl a pillanatnyi feszültség, és ez a megfigyelésekkel összliangban azt bizonyltja, hogy még nem elegendő ahhoz, hogy bármely további formálódást váltson ki. Természetesen megfelelő intézkedéseket kell tenni annak érdekében, hogy elkerüljük a túlságosan magas egyenfeszültségeknek a fennmaradását akkor, amikor a váltakozó áramú feszültségösszetevőt hirtelen kikapcsoljuk, vagy pedig a kondenzátort gyorsan kell kisütni, például egy kisütő ellenállás segítségével.In order to explain this surprising observation, it is assumed that during the formation, the ion flow through the valve layer is at a finite speed depending on the field strength. Based on this, it is understood that an additional increase in valve layer requires an increase in field strength, the value of which depends on a minimum duration, and short-term, limited voltage peaks are not able to induce gradual formation, even at low altitude. . For example, suppose that the shaping voltage is E r = 0.85 E. At this point, the value of aro.sin.0.85 is 58.2 °, and at a frequency of 50 Hz, for a period of 20 ms, the forming voltage Ep is only exceeded by the current voltage for only 3.53 ms, which, in line with observations, proves that it is not yet sufficient. to trigger any further formation. Of course, appropriate measures must be taken to avoid excessively high DC voltages remaining when the AC component is suddenly turned off or the capacitor needs to be discharged rapidly, for example by a discharge resistor.

A kísérletek azt is bebizonyították, hogy a találmány ezen kiviteli alakja szerint készített elektrolit kondenzátorok üzemi körülmények között az ismert elektrolit kondenzátorokhoz képest sokkal nagyobb etabilitásúak. Ezt a megfigyelést magyarázhatjuk annak feltételezésével, hogy a fenti döf orrnál ó dúst az Ef formáló feszültségnek az üzemi feszültség Ep osúosfeszültgégére vagy ez alá való nagymértékű lecsökkentésével akadályozzuk meg.The experiments have also shown that the electrolytic capacitors made in accordance with this embodiment of the invention have a much higher stability under operating conditions than the known electrolytic capacitors. This observation can be explained by the assumption that the aforementioned nose is prevented by significantly lowering the forming voltage Ef to or below the operating voltage E p .

A találmány ezen kiviteli alakja szerint készített elektrolit kondenzátoroknak megvan az az előnye is, hogy egyrészt megakadályozzák a szelepréteg tulajdonságainak a leromlását a negatív formált elektród fóliánál, másrészt pedig megakadályozzák a szelepráteg deformálódását a pozitív formált elektród fóliánál, amely eddig nem volt lehetséges az ismert elektrolit kondenzátoroknál. A fenti műszaki előnyök mellett ezen kiviteli alak jelentős gazdasági előny forrását is képezi. Ha például az Ef formáló feszültség értékét az 1,05 Ep értékről 0.85 Ej, érté-8-Electrolytic capacitors made in accordance with this embodiment of the invention also have the advantage of preventing, on the one hand, deterioration of the properties of the valve layer on the negative formed electrode film and, on the other hand, preventing deformation of the valve layer on the positive formed electrode film. . In addition to the above technical advantages, this embodiment is also a source of significant economic advantage. For example, if the value of the forming voltage Ef from 1.05 E p to 0.85 Ej, value-8-

180.137 kére ősökkéntjük le, amely 19 %-os csökkenést jelent, akkor a többlet kapacitásnövekedés 19 %-os lett, és ehhez járul még az is, hogy a porózus szerkezet következtében maratott elektród fóliát kapunk, és ez például 25-30 %-os növekedést eredményez, és ennek eredményeként az elektród fólia, valamint a szeparátor és az elektrolit költségeiben 25-30 %-os költségmegtakarítás jelentkezilc. Mivel a felvett formálási energia rohamosan növekszik a formáló feszültség növekedésével, a fenti példánál a villamos energia fogyasztás 35-50 %-l<al lecsökken, és ez a formálás során megtakarítást jelent a felhasznált vegyi anyagok mennyisége és a formálási idő lerövidítése következtében, A megnövelt kapacitás eredményeként a gyártási idő is lerövidül, és az ilyen típusú elektrolit kondenzátor térfogata is leo sokkén.180,137, which represents a 19% decrease, the additional capacity increase is 19%, and in addition, the porous structure results in etched electrode foil, for example a 25-30% increase resulting in a cost savings of 25-30% in the cost of the electrode foil and the separator and electrolyte. Since the applied forming energy increases rapidly with the increase of the forming voltage, in the above example the electricity consumption is reduced by 35-50% <, which saves the formulation due to the amount of chemicals used and the formation time reduced. as a result of the capacitance, the production time is also shortened and the volume of this type of electrolytic capacitor is leo shock.

A találmány ezen kiviteli alakjának egy félig polarizált változatánál a kondenzátor túlfeszültségének Epi és Ep2 osúoefeszültség értékei vannak, és az elektrolit kondenzátor egy formált elektród fóliából áll, amelyet egy Efj^l.05 E . formáló feszültség mellett formáltak, és hozzátartozik még egy másik formált elektród fólia, amelyet Ef 2 'x 1.05 0p2 formáló feszültség mellett formáltak.In a semi-polarized version of this embodiment of the invention, the capacitor overvoltage has values of oscillations Epi and Ep2, and the electrolytic capacitor consists of a formed electrode foil, which is formed by an E1. formed with a forming voltage and includes another formed electrode film formed with a forming voltage Ef 2 'x 1.05 0p2.

A találmány egy további kiviteli alakjánál az elektrolit kondenzátor legalább egy formált elektród fóliát tartalmaz, amelyet formálás előtt egy megerősített exldróteggel látnak el, amelyet például úgy képeznek ki, hogy az elektród fóliát a legtisztább de-ionizált vízben forralják.In a further embodiment of the invention, the electrolytic capacitor comprises at least one formed electrode film which, prior to forming, is provided with a reinforced exterior film formed, for example, by boiling the electrode film in purely deionized water.

Azt tapasztaltuk, hogy a negatív formált elektródnak a szelepfilm tulajdonságait a formálatlan elektród fóliának a találmány szerinti Jelenléte olyeoi nagymértékben megvédi a leromlástól, hogy a költségnövekedést okozó kis kapaoitúsarányú stabilizált elektród fóliákat helyettesíthetjük olcsó, nagy kapaoitásarányú elektród fóliákkal, amelyek megerő si.tett oxidrőtegeldcel rendelkeznek, még nagyfőszültsógü motor indító kondenzátorok esetében is.It has been found that the presence of a non-formed electrode film in the present invention greatly protects the valve film properties of the negatively formed electrode from degradation by replacing the low-capacity, low-capacity, stabilized electrode films with low-cost, high-capacity even for high-start motor start capacitors.

Ila kihasználjuk a találmány fenti előnyeit, és nagy kapaoitásarányú elektród fóliákat használunk megerősített oxidrétegekkel, és ha lecsökkent jük a formáló feszültséget, altkor lehetségessé válik az, hogy bipoláris elektrolit kondenzátorokat váltakozó áramú működésre használjunk, például motor indító kondenzátorokként, és ennek következtében a kondenzátor tekercsre vonatkoztatott teljes költségcsökkenés 60-70 %-os mértékű lesz.By utilizing the above advantages of the present invention, high-capacitance electrode films with reinforced oxide layers are used, and by lowering the forming voltage, it becomes possible to use bipolar electrolyte capacitors for alternating current operation, such as motor starter capacitors and capacitors, total cost reduction will be 60-70%.

Az elektrolit kondenzátoroknak váltakozó áramú működés esetén bizonyos körülményele között a feszültség rákapcsolása és kikapcsolásakor, például motor indító kondenzátorok esetében olyan tranziens túlfeszültségek keletkeznek, amelyele a kondenzátor üzemi feszültségének még lOszeresót is elérhetik, és ennek következtében az üzemi élettartam megfelelő mértékben leeső! tken. Λ találmány szerint alkalmazott formálatlan elektród fólia azonban jelentős iinpedanci tinövekedő st von maga után magasabb frekvenciáknál.Under certain conditions, when the AC capacitors are operated on alternating current, transient overvoltages are generated when the voltage is switched on and off, for example motor start capacitors, which can reach up to 10 times the operating voltage of the capacitor and consequently the operating life is sufficiently reduced. tken. However, the unformed electrode film used in accordance with the invention results in a significant increase in strain on the tin at higher frequencies.

Az ismert motor indító kondenzátorok vizsgálata azt mutatta, hogy a kondenzátor vesztesége / tan f / 20-30 %-os volt, a találmány szerinti elektrolit kondenzátorokénál pedig ugyanez az érték 70 %-os volt, amelynek következtében az az előny származik, hogy a tranziens rezgésele nagymértékben osillapitottá válnak, ami magával vonja az élettartam ős a megbízhatóság növekedését.Examination of known motor start capacitors showed that the capacitor loss was / tan f / 20-30% and that of the electrolytic capacitors of the invention was 70%, with the result that the transient its vibration becomes highly oscillatory, which entails a lifetime increase in reliability.

-9180.137-9180.137

A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán a rajz alapján Ismertetjük részletesebben. A rajzon azThe invention will now be described in more detail with reference to the drawings, in which: In the drawing it is

1. , 2. és 7, ábráit a megfelelő kondenzátor tekercs konstrukciókat szemléltetik, aFigures 1, 2 and 7 illustrate corresponding capacitor coil designs, a

3., 4, ábrák a potenciálviszonyok szemléltető diagramjai, azFigures 3, 4 are illustrative diagrams of the potential conditions, the

5., 6. ábrák pedig az elektródákat és a velük szomszédos elektrolit rétegeket mutatják, végül pedig aFigures 5, 6 show the electrodes and adjacent electrolyte layers, and finally

8, ábra a találmány szerinti kondenzátor tekercset szemlélteti.Figure 8 illustrates a capacitor coil according to the invention.

Most az 1. ábrára hivatkozunk, amely vázlatosan olyan kondenzátor tekercs szerkezetet szemléltet, amely különösen alkalmas a találmány szerinti megoldás szemléltetésére. A formált 1 és 2 elektród fóliákon 3 és 4 kivezetések vannak kiképezve, és az 1 és 2 elektród fóliáit egymáshoz képest keresztirányban helyezkednek el, és közöttük az elválasztást két formálatlan 7 és 7’ elektród fólia, továbbá 5,6 ás 5» 8» abszorbons szeparátorok képezik, amelyek rétegenként vannak kiképezve. A formált 1 és 2 elektród fóliákat a közéjük helyezett formálatlan 7 ás 7’ elektród fóliák tökéletesen eltakarják és egymástól leárnyékolják. Miután az Így kiképezett szondvios-szorü szerkezetet a nyíl irányában feltekercselj lile, majd impregnáljuk, a formált 1 és 2 elektród fóliákat a formálatlan 7 ás 7’ elektród fóliák elektrolitikusan egy olyan soros áramkörré egyesítik, amely forrnált-forinálatirm-forrnált elektród fóliákból áll. Attól függően, hogy melyik elektród fólia, felületet tekintjük, a soros áramkör az 1-7-2 vagy2-7»-l* elektród fóliákból áll. A formálatlan 7 és 7’ elektród fóliák villamos szempontból nincsenek bekötve, és ezért potenciáljuk szabadon változhat a formált 1 és 2 elektród fóliák között lévő feszültsógkülönbség határain belül, és ezért értékük önbeálló egy olyan alacsony pozitív feszültségre, amely kisebb 10 V-nál, és például 1-^ V között van, amely értékeket a negatív formálatlan elektród fólia potenciáljához viszonyítjuk. Ilyen módon a negatív formált elektród fólia és a vele szomszédos elektrolit rétegek között a potenciál különbséget lényegesen lecsökkentettük és ezáltal megakadályoztuk a szelepréteg tulajdonságainak a katódos reakciók következtében történő bármineműi elromlását.Reference is now made to Fig. 1, which schematically illustrates a capacitor coil assembly which is particularly suitable for illustrating the present invention. The formed electrode films 1 and 2 are provided with terminals 3 and 4, and the electrode films 1 and 2 are transverse to each other, separated by two unformed electrode films 7 and 7 'and 5,6 and 5 »8» absorbers. formed by separators, which are arranged in layers. The formed electrode films 1 and 2 are completely covered and shielded by the unformed electrode films 7 and 7 'placed between them. After the probe wire-like structure thus formed is wound in the direction of the arrow and then impregnated, the formed electrode films 1 and 2 are electrolytically combined into a series circuit consisting of a source-to-source-electrode source. Depending on which electrode film is considered, the serial circuit consists of 1-7-2 or 2-7 »-1 * electrode films. Unformed electrode films 7 and 7 'are not electrically wired and therefore have the potential to vary freely within the voltage difference between the formed electrode films 1 and 2 and therefore have a value that is self-adjusting to a low positive voltage of less than 10 V, e.g. It is between 1 and 2 V, which values are relative to the potential of the negative unformed electrode film. In this way, the potential difference between the negatively formed electrode film and its adjacent electrolyte layers is substantially reduced, thus preventing any deterioration of the valve layer properties due to cathodic reactions.

A 2. ábra vázlatos módon egy, a találmány szerinti egyszerű szerkezeti kialakítást szemléltet, Λ formált 1 és 2 elektród fóliák a 3 és 4 kivezetésekkel varrnak ellátva, és egymáshoz képest hosszirányban helyezkednek el, majd ezt követő feltekercseles után /amely a nyíl irányában történik/ az 5 és 6 abszorbens szeparátorok egy vagy több rétegével, valamint a formálatlan 7 elektród fóliával, ez utóbbi 7 elektród fólia úgy fog elhelyezkedni a tekercselésben, hogy teljesen fedi és leárnyékolja egymástól a formált 1 és 2 elektród fóliákat, és impregnálás után a formált 1 és 2 elektród fóliákat elektrolitilcusan egy olyan soros áramkörbe egyesíti, amely formált- fónnálatlanformált elektród fóliából áll. A formálatlan 7 elektród fólia villamosán nincs bekötve, és ezért villamos potenciálja szabadon változhat azon feszültségesésen belül, amelyet a formált 1 és 2 elektród fóliák potenciálkülönbsége határoz meg, és feszültség rákapcsolásakor a 7 elektród fólia potenciálja önbeálló módon egy 10 V-nál kisebb pozitív potenolált vesz fel a negatív formált elektród fóliához képest, és ez a kis potenciál például 1 és 4 V közé esik.Fig. 2 schematically illustrates a simple construction according to the invention, the formed electrode foils 1 and 2 are sewn with the terminals 3 and 4 and are longitudinally spaced relative to one another and in the direction of the arrow / with one or more layers of absorbent separators 5 and 6 and unformed electrode foil 7, the latter electrode foil 7 will be located in the winding so as to completely cover and shield the formed electrode foils 1 and 2 and, after impregnation, 2 electrode foils are electrolytically combined into a serial circuit consisting of a formed-to-spun-formed electrode foil. The unformed electrode film 7 is not electrically wound and therefore its electrical potential can vary freely within the voltage drop determined by the potential difference between the formed electrode films 1 and 2 and, when applied, the potential of the electrode film 7 self-adjusts to a positive potenol up relative to the negative formed electrode film, and this low potential is for example between 1 and 4V.

180.137180 137

A 3, és 4, ábrák működé0 közben az elektród fóliák között mérhető feszültségeeést szemléltetik. Ezeknél az ábráknál a formálatlan 7 elektród fólia potenciálját nullának tételezzük fel,Figures 3 and 4 illustrate a voltage drop across the electrode films during operation. In these figures, the film potential of the unformed electrode 7 is assumed to be zero,

A 3, ábrán vázolt esetben a 3 kivezetést pozitívnak, a 4 kivezetést pedig negatívnak tekintettük, a formálatlan 7 elektród fólia + 10 V-nál kisebb alaosony pozitív potenciálra áll be a negatív formált 2 elektród fóliához képest, amely ezzel összhangban kismértékű negatív potenciálon lesz a formálatlan árnyékoló 7 elektród fóliához képest. A 2 ée 7 elektród fóliák között lévő kismértékűΛΕ Í.10 V-os feszültségesés megakadályozza a negatív formált 2 elektród fólia szelepréteg tulajdonságainak bárminemű leromlását.In the case illustrated in Figure 3, terminal 3 is considered positive and terminal 4 is considered negative, the unformed electrode film 7 has a lower potential of less than + 10 V relative to the negative formed electrode film 2, which accordingly has a slight negative potential. unformed shielding with respect to 7 electrode films. The slight ΛΕ10 V drop in voltage between the 2 edges of the electrode films prevents any deterioration of the valve film properties of the negatively formed electrode film 2.

A 4. ábra a feszültségesést ellentétes polarizáció mellett szemlélteti. Most a kismértékű AB 4 10 V-os feszültségesóst az 1 és 7 elektród fóliák között kaptuk, és ez megakadályozza a negatív formált 1 elektród fólia szelepi*étege tulajdonságainak bárminemű elromlását.Figure 4 illustrates the voltage drop with opposite polarization. Now, the low voltage salt of AB 4 10 V is obtained between the electrode films 1 and 7, which prevents any deterioration of the valve * food properties of the negatively formed electrode film 1.

Az 5. és 6. ábrák működés közben az elektród fóliákkal szomszédos elektrolit rétegekben megjelenő anionokat és kationokat szemléltetne.Figures 5 and 6 illustrate anions and cations in the electrolyte layers adjacent to the electrode films during operation.

Az 5. ábrán vázolt esetben feltételezzük, hogy az 1 elektród fólia pozitív és a 2 elektród fólia negatív. Az 1 és 7 elektród fóliáié közötti nagy feszültsógesés /amely a 3* ábrával összhangban van/ azt eredményezi, hogy a pozitív formált elektród fólia /az anód / a szeleprétegébe belépő anionok segítségével, ahol ez szükségesnek bizonyul, újraformálódik. Ebben a szakaszban, tehát az 1 és 7 elektród fóliák között a formálatlan 7 elektród fólia a negatív / a kátód / és a közöttük lévő nagy feszültsógesés következtében a katódos reakciókat nem akadályozzák meg, és ez befolyásolhatja és elronthatja a formálatlan 7 elektród fólia nagyon vékony szeleprétegének a tulajdonságait. Ez nem hátrányos, de megjavítja az 1 és 7 elektród fóliák közötti soros áramkört, axiennyiben az nagyobb mértékben kisülésbiztossá válik, és ugyanakkor soros kapacitása is megnövökszik, A 2 és 7 elektród fóliák közötti szakaszon fellépő kis feszültségesés /összhangban a 3. ábrával/, melynek értéke AE Z. 10 V, azt eredményezi, hogy a negatív formált 2 elektród fólia és a vele szomszédos elektrolit rétegek között nagyon kis feszültségesés következik dE Z_ Δ E, és ez igy megakadályozza a katódos reakciókat és a negatív formált elektród fólia szeleprétege tulajdonsága inait az elromlását. Ebben a 2 és 7 elektród fóliák között lévő szakaszban a formálatlan 7 elektród fólia pozitív /anód/, és alaosony pozitív potenciálra áll be, amely megfelel az elektrolitikus polarizációnak, ha nem szelepfémből készül, vagy saját ezélőrétcg feszültségének és fajlagos kapacitásának , amennyiben szelepfémből készül, és ekkor szeleprétego ezzel összhangban újraformálódik.In the case illustrated in Figure 5, it is assumed that electrode film 1 is positive and electrode film 2 is negative. The high voltage drop between the films of the electrodes 1 and 7 (which is in accordance with Figure 3 *) results in the re-forming of the anions entering the valve layer of the positively formed electrode film, where necessary. At this stage, therefore, the unformed electrode film 7 between the electrode films 1 and 7 is not obstructed by cathodic reactions due to the negative / cathode / and high voltage drop between them, which can affect and ruin the very thin valve layer of the unformed electrode film 7. properties. This is not disadvantageous, but it improves the serial circuit between the electrode films 1 and 7, in that it becomes more discharge resistant and at the same time increases its serial capacity. The small voltage drop occurring between the electrode films 2 and 7 (in accordance with FIG. value of AE Z. 10 V, results in a very low voltage drop between the negative formed electrode film 2 and its adjacent electrolyte layers dE Z_ Δ E, thus preventing the cathodic reactions and the inertial properties of the negative formed electrode film to fail. In this section between the electrode films 2 and 7, the unformed electrode film 7 has a positive / anode / low potential, which corresponds to electrolytic polarization if it is not made of valve metal, or its own voltage and specific capacity if made of valve metal, and the valve layer is then reshaped accordingly.

A 6. ábrán ugyanilyen viszonyokat tüntettünk fel fordított polaritás esetén. Ennek további elmagyarázása szükségtelen, mivel az az 5. ábra magyarázatával megegyezik.Figure 6 shows the same conditions for reverse polarity. Further explanation is unnecessary as it is the same as in Figure 5.

A 7. ábra egy, a találmány szerinti kondenzátor tekercs konstrukciót szemléltet egyszerűsített ábrázolásban, amelynek két kondenzátor szakasza van. A formált 1, 2 és 8 elektród fóliák 3, 4 és 9 kivezetésekkel vannak ellátva, és ezeket egymástól egy vagy több 5 és 6 abszorbens szeparátor réteg és egy formálatlan 7 elektród fólia választja el. A nyíl irányábanFigure 7 illustrates a condenser coil construction of the present invention in a simplified view having two capacitor sections. The formed electrode films 1, 2 and 8 are provided with terminals 3, 4 and 9 and are separated by one or more absorbent separator layers 5 and 6 and an unformed electrode film 7. In the direction of the arrow

-11180.137 történő feltekeroselés, majd impregnálás után a formálatlan 7 elektród fólia úgy viselkedik és a formált elektród fóliához képest olyan hatást fejt ki, mint amilyet a 2. ábra kapósán ismertettünk. Tó telezzült fel például, hogy az 1 és 2 elektród fóliáim alt ugyanaz a kapacitása. Elekor 3 és 4 kivezetéseik között egy moto indító kondenzátor szakasz keletkezik, amely alkalmas szakaszos működésre. A 8 elektród fóliáról feltételezzük, hogy kisebb kapacitása van és ezt egy sima vagy lcis kapaoitásarányú elektród fólia képezheti, amely tovább képes lecsökkenteni folyamatos működés esetében a veszteségi szöget. Ez a kondenzátor szaltasz a 3 és 9 vagy 4 és 9 kivezetések között hozzáférhető, és az ebben az elrendezésben fejlődő hő a teljes kondenzátor tekercselésen képes disszipálódni és a tekercselésen, valamint a közös kondenzátor burkolaton keresztül helyi túlmelegedés nélkül levezetődhet.After being wound up and then impregnated, the unformed electrode film 7 behaves and exhibits an effect similar to that of the formed electrode film as shown briefly in FIG. For example, the lake was filled with the same capacity of my electrode films 1 and 2. Between terminals 3 and 4, a motor start capacitor section is formed which is suitable for intermittent operation. The electrode foil 8 is assumed to have a lower capacity and may be formed by a smooth or lcis capacitance foil which can further reduce the loss angle in continuous operation. This capacitor solenoid is accessible between terminals 3 and 9, or 4 and 9, and the heat generated in this arrangement is capable of dissipating through the entire capacitor coil and can be discharged through the coil and the common capacitor casing without local overheating.

A 8. ábra egy részben feltekeretlen 10 kondenzátor tekercset szemléltet, amely a találmány szerinti elektrolit kondenzátor egy részét képezi, A 3 ás 4 kivezetések a formált 1 és 2 elektród fóliákhoz csatlakoznak /amelyek közül csak a 2 elektród fólia látható a telceros feltekeretlen végénél/, és az 1 és 2 elektród fóliák az 5 és 6 abezorbens szeparátorokkal és á formálatlan 7 elektród fóliával együtt a 2, ábrával összhangban vannak összetekeroselve, és a formálatlan 7 elektród fólia a szerkezetet elektrolltikusaa integrálja, és impregnálás után a formált 1 és 2 elektród fóliák a 2. ábrával összhangban egy soros áramkörré egsesülnek, amely az 1-7-2 elektród fóliákból áll. Az impregnált 10 kondenzátor tekeroset egy megfelelő tokozásba helyezhetjük, amelynek külső kivezetői vannak, és a 3 és 4 kivezetések ezekhez csatlakoztathatók,Fig. 8 shows a partially unrolled capacitor coil 10 which forms part of the electrolytic capacitor according to the invention. The terminals 3 and 4 are connected to the formed electrode films 1 and 2 (of which only the electrode film 2 is visible at the uncoiled end of the telcer). and the electrode films 1 and 2 are wound together with the absorbent separators 5 and 6 and the unformed electrode film 7 in accordance with Figure 2, and the unformed electrode film 7 integrates the structure electrolytically and, after impregnation, the formed electrode films 1 and 2 In accordance with Figure 2, they are integrated into a serial circuit consisting of electrodes foils 1-7-2. The impregnated capacitor coil 10 may be housed in a suitable housing having external outlets, and terminals 3 and 4 may be connected thereto,

A találmányt a továbbiakban az alábbi két példa kapósán ismertetjük részletesebben, amelyelc váltakozó áramú működésre szánt bipoláris elektrolit kondenzátoraikra vonatkoznak, amelyek lehetnek elektrolit motor indító kondenzátorok, mert ezek különösen alkalmasait arra, hogy a találmány különböző előnyös tulajdonságait szemléltessék.The present invention will now be described in more detail in the following two examples, which relate to their bipolar electrolyte capacitors for AC operation, which may be electrolytic motor start capacitors, since they are particularly suitable for illustrating various advantageous features of the invention.

1. PéldaExample 1

Egy 360 aaF-os 110/140 VÁC feszültségű motor indító kondenzátorhoz /ahol Ε = V 2 · 14θ = 198 V/ 2035-ös típusú fóliából az elektród fóliát úgy készítettük elf hogy a formálást Efi = 150 V = 0,76 E_ formáló feszültségnél végeztük, Két 6,93 olF területű fóliaosikot a 2. ábra szerint kivezetésekkel láttunk el és abszorbens papír szeparátorokkal és Kappa 204 típusú fóliából készült formálatlan elektród fóliával együtt feltekeroseltük.AAF is a 360 V 110/140 VAC motor starter capacitor / film type where Ε = V 2 · 14θ = 198 V / 2035 of the electrode film was prepared by forming in that f E = 150 V fi = 0.76 E_ Two film sections of 6.93 olF were provided with terminals as shown in Figure 2 and wound together with absorbent paper separators and an unformed electrode film made of Kappa 204 film.

A kondenzátor tekeroset egy olyan elektrolittal impregnál*· tűk, amelyThe capacitor coil is impregnated with an electrolyte * · needles that

100100

20 ml ε ml ét ilén-glikolt borsavat ammónia oldatot 25 súly$ ammónia tartalommal és diammónium-foszfátot ( _ ΗΡθΛ )-et összetevőket összekevertük és addig forg20 ml of ε ml of ethylene glycolic boric acid in ammonia solution containing 25% by weight of ammonia and diammonium phosphate (_ ΗΡθ forg) were mixed and

Ezeket az tartalmazott. :-----------------------------------raltuk, ameddig fajlagos ellenállásuk 80°C hőmérsékleten. 80 ohmom értékű lett/These were included. : ----------------------------------- as long as they have a specific resistance at 80 ° C. I became 80 ohms /

Impregnálás után a kondenzátor tekeroset egy 80 mm hosszú és 36 átmérőjű tokba helyeztük.After impregnation, the condenser coil was placed in a housing 80 mm long and 36 in diameter.

A 2035 típusú fólia nagymértékben felületnövelt alumínium elektród fólia, amelyet formálás előtt de—ionizált vízben főr12The type 2035 film is a highly surface-enhanced aluminum electrode film that is predominantly deionized in water prior to forming12

-12180.137 raltak, majd olyan megerősített oxidréteggel láttak el, amelyet az AJLUMINIUM-WAI.ZWERiaS STNGEN, NSzK vállalat állít elő. Ez a fólia típus mindaddig nem volt alkalmas jó minőségű motor indító kondenzátorok gyártásához, ameddig az a korábban ismert módon készült,-12180.137 and then reinforced with a layer of oxide produced by AJLUMINUM-WAI.ZWERiaS STNGEN, NSK. This film type has not been suitable for the manufacture of high quality motor start capacitors as long as it is made in the prior art,

Λ Kappa 204 típusú fólia polarizált elektrolit kondenzátorokhoz készült nagymértékben felületnövelt alumínium katód fólia, amelyet az olasz BECROMAL oég állít elő.Λ Kappa type 204 film for polarized electrolytic capacitors, highly surface-mounted aluminum cathode film produced by BECROMAL Italy.

Ha a találmány szerint a formált elektród fóliák közé egy villamosán szabadon mozgó potenciálú formálatlan elektród fóliát helyezünk, akkor ezzel a negatív formált elektród fóliánál megakadályozzuk a káros katódos reakciók keletkezését és szeleprótegónek bárminemű leromlását, és ilyen módon lehetővé tesszük a gazdaságos megnövelt kapacitású, megerősített oxidréteg okkel ellátott elektród fóliák alkalmazását.By placing an electrically free-moving potential unformed electrode film between the formed electrode films according to the invention, this prevents the formation of harmful cathodic reactions and any deterioration of the valve cavity in the negative formed electrode film, thereby providing economically enhanced capacitance. equipped with electrode films.

Azzal, hogy a formáló feszültséget léc s ölek ént ettük /a jelen példánál 27 %-osan az ismert megoldásokhoz képest/, az ismert kondenzátorok deformálódásit megakadályoztuk és további jelentős költségmegtakarításokat értünk el.By feeding the forming voltage to the slats (27% of the known solutions in the present example), the deformation of the known capacitors was prevented and further significant cost savings were achieved.

A Jelen példa szerinti kondenzátorok magas minőségi szintjét az alábbi kedvező élettartam kísérleti eredmények szemléltetik, amelyeket a kondenzátor csúosfeszült ségénél végeztünk.The high quality level of the capacitors of the present example is illustrated by the following favorable life-time experimental results performed at the capacitor over-voltage.

10 minta átlaga Average of 10 samples C /uF C / uF tg i tg i kezdeti mérés initial measurement 3'63 3'63 2,8 2.8 30 000 periódus olyan impulzus terhelés után, amely 5θ Ilz-es és 140 V effektlv értéknek fe- 30,000 cycles after a pulse load of 5θ Ilz and 140 V effektlv lel meg, find me 359 359 3,2 3.2

amelyből 1,2 seo tartam után 1,2 percre 0 V-os szünetet tartottunk, /1,7 %-os kitöltés/ 55 C° környezeti hőmérséklet mellett.of which, after a duration of 1.2 seo, a break of 0 V for 1.2 minutes / 1.7% fill / 55 ° C ambient temperature.

2. PéldaExample 2

Egy 80 /uF-os 220/275V-os feszültségű motor indító kondenzátorhoz /ahol E = V 2 ’ · 275 - 3θ9 vp / 2035-ös típusú fóliából az elektród fóliát úgy készítettük el, hogy a formálást Ε,ρ = 330 V = 0,85 Ep formáló feszültségnél végeztük. Két 6,49 ow területű fóliaoslkot a '2. ábra szerint kivezető sekkel láttunk el és abszorbens papír szeparátorokkal és Kappa 204 típusú fóliából készült formálatlan elektród fóliával együtt feltekercseltünk, majd a tokozást az 1. példa szerint végeztük el.A tension motor 80 / uF V 220 / 275V V starter condenser / where E = V 2 '· 275 - 3θ9 v p / 2035-type film of the electrode film was prepared to Ε the shaping, ρ = 330 V = 0.85 Ep at forming voltage. Two 6.49 ow foil sockets in the '2. 1 through 2, and wrapped with absorbent paper separators and an unformed electrode foil made from Kappa 204 film, and encapsulated as in Example 1.

Azzal, hogy a találmány szerint a formált elektród fóliák kyzé egy villamosán szabadon változó potenciálú formálatlan elektród fóliát helyeztünk, megakadályoztuk, hogy a negatív formált elektród fóliánál káros katódos reakoiók keletkezzenek és megakadályoztuk szeleprétegének bárminemű leromlását még az ennél a példánál alkalmazott megnövelt feszültségek esetében is, és így lehetővé tettük a megerősített oxidrétegelckel ellátott gazdaságos megnövelt felületű elektród fóliák alkalmazását.By placing the formed electrode films in accordance with the present invention with an electrically free-changing potential unformed electrode film, we prevented the formation of harmful cathodic reactions on the negative formed electrode film and prevented any further deterioration of the valve layer, Thus, it has been possible to use economically enhanced surface electrode films with reinforced oxide layers.

Azzal, hogy a formáló feszültséget leosökkentettük /ennél a példánál legalább 19 %-kal az ismert megoldásokhoz képest/,By lowering the forming voltage (by at least 19% in this example compared to known solutions),

-13i80 137 jelentős költségmegtakarítást értünk el és az imáért kondenzátorok deforrnálódását is elkerültük.-13i80 137 we achieved significant cost savings and also avoided the need to deform the capacitors for prayer.

Az ezen példa szerint készített kondenzátorok magas minőségi színvonalát az alábbi kedvező élettartam vizsgálati eredmények mutatják, ahol a vizsgálatokat a kondenzátor osúosfeszültsógének 85 %-énal végeztük.The high quality standards of the capacitors prepared according to this example are shown by the following favorable lifetime test results, which were performed with 85% of the capacitor light voltage genes.

25 minta átlaga Average of 25 samples C /uF C / uF kezdeti mérés initial measurement 80,7 80.7 25 minta átlaga Average of 25 samples c.z,r c .z , r

tg tg F'%tg tg F '%

000 periódus olyan impulzusterhelés után, amely 50 Hz-es és 234V effektív ért éltnek felel meg, amelyből000 periods after a pulse load corresponding to 50 Hz and 234V effective output, of which

1,2 seo, tartani után 1,2 perore 0 V-os szünetet tartottunk, /1.7 $-os kitöltés/ 55 °C környezeti hőmérséklet mellett.After 1.2 seo, there was a 1.2 perore 0 V break with /1.7 $ fill / 55 ° C ambient temperature.

3,03.0

Már széles körben elterjedt az elektrolit motor indító kondenzátorok gyártására az u megoldás, amelynél a kondenzátorokat három formált elektród fóliából készítik, amelyek egy fónnált-forrnált-forrnált elektród fóliából álló soros áramkört alkotnak, Ennél a szerkezeti kialakításnál a feszültséget feszültségosztás révén a felére osökkentik, és a katódos reakciókból származó nehézségek ennek megfelelően lecsökkennek, de nem szűnnek meg. Ahhoz, hogy ennél a szerkezeti kialakításnál a C kapacitás értéket megkapjuk, a 16 C kapacitáshoz tartozó formált elektród fóliára és 0,5 Ef formáló feszültségre van szükség az egyszerű f ormált-f crniált elektród fóliás kivitelhez képest, amelynek 4 C leapad tása és Ep formáló feszültsége van, ős ennek megfelelően gyártása is sokkal olcsóbb, bár a kapacitás értéke 0,5 ®p esetében legalább megduplázódik, Mindazonáltal ezt a költséges gyakorlatot a találmány megjelenése előtt folytatni kellett, mivel egyetlen olyan megoldás sem volt is- . mert, amellyel a katódos reakciókból származó nehézségeket le lehetett volna küzdeni.The u solution for the manufacture of electrolyte motor start capacitors is already widespread, in which the capacitors are made of three formed electrode films, which form a series circuit of a braided-braided-braided electrode bundle. the difficulties arising from cathodic reactions are correspondingly reduced but not eliminated. To obtain a C capacity value for this design, a 16 C capacity molded electrode film and a 0.5 Ef forming voltage are required compared to a simple formatted-form electrode film having a 4 C drop-off and an Ep forming tension, ancestry is accordingly much cheaper to manufacture, though the capacity value at least doubles at 0.5p, However, this costly practice had to be continued prior to the invention, as there was no such solution. because with which the difficulties arising from the cathodic reactions could have been overcome.

A találmány szerinti megöl dúst szemléltető két fenti példából világosan látszik, hogy az imert formált-formált elektród fóliák és még a formált-formált-formált elektród fóliák konstrukcióját is könnyen fel lehetett váltani a formált-formálatlan-formált elektród fólia konstrukcióra, amely a találmány szerinti megoldást képviseli és működőképes abban a teljes feszül tsógtartományban, amelyen belül megfelelően nagy vezetőképessógü elektrolitok elöállíthatók, azaz mintegy 450 V-os csúcsfeszültség élérésőig.From the above two examples illustrating the killing of the present invention, it is clear that the construction of the impregnated formed-formed electrode films and even the formed-formed-formed electrode films could easily be replaced by the formed-unformed-formed electrode film construction of the present invention. represents a solution and is operational in the entire voltage range within which sufficiently high conductivity electrolytes can be produced, that is, to a peak voltage of about 450 V.

Ezen feszültség felett a formált-formálatlan-formált-formált-f ormálatlan~f orrnált elektród fóliákból álló soros áramköri kialakítás, amint azt a korábbiakban leírtuk, még mindig olcsóbban állítható elő, mint a formált-formált-forrnált elektród fóliás konstrukció, és megekadályozza a káros katódos reakciókat.Above this voltage, the serial circuit design of the formed-unformed-formed-formed-unformed-formed electrode foils, as described above, is still cheaper to produce than the formed-formed-formed electrode foil construction and prevents harmful cathodic reactions.

A találmány eddigi ismertetése során különösen a motor inIn particular, the invention has been described so far with the motor in

-14180.137 ditó kondenzátorként való alkalmazást emeltük ki, A megoldás alkalmazható egyéb bipoláris elektrolit kondenzátorok esetében is, Ezzel összhangban a találmány nőm korlátozható egyetlen alkalmazási területre sem.The invention is also applicable to other bipolar electrolytic capacitors. Accordingly, the present invention is not limited to any application.

Úgy véljük, hogy az ismertetett kiviteli alakok előnyösen használhatóak olyan kondenzátoroknál, amelyek üzemi feszültsége a 150-400 V-os váltakozó feszültségű tartományban van, különösen előnyösen használhatók azonban motor indítási területeken. Ilyen kondenzátorok esetében előnyösnek tartjuk, ha a formáló feszültség az E osúcsfőszültség 0,8 -0,9-szeres tartományában van. p It is believed that the disclosed embodiments are useful for capacitors having an operating voltage in the 150-400 V AC range, but particularly useful in motor starting areas. For such capacitors, it is preferred that the forming voltage be within the range 0.8-0.9 times the peak voltage E. p

Claims (13)

Szabadalmi igénypontokPatent claims 1. Bipoláris elektrolit kondenzátor, amelynek kivezetésekkel ©látott legalább két formált elektród fóliája van, azzal jellemezve, hogy a formált elektród fóliák /1,2/ között azokat egymástól eltakaró és leárnyékoló legalább egy további formálatlan elektród fólia /7,7’,8/ helyezkedik el, és az elektród fóliák /1,2,7,7»,8/ együttesen egy f ormált-f orraálatlan-forrnál t elektród fóliából álló soros áramkört képeznek, ahol a formálatlan elektród fóliának /7»7’>8/ a formált elektród fóliák /1,2/ között lévő feszültsógesés határain belül villamosán szabadon lebegő potenciálja van.A bipolar electrolytic capacitor having at least two formed electrode films with terminals ©, characterized in that at least one further unformed electrode film overlaps and shields each other between the formed electrode films (1,2) / 7,7 ', 8 / and the electrode films (1,2,7,7 », 8 /) together form a serial circuit consisting of a shaped-to-undrilled-source t electrode film, where the unformed electrode film / 7» 7 '> 8 / a has electrically floating potential within the voltage drop between the formed electrode films / 1,2 /. 2. Az 1. igénypont szerinti kondenzátor kiviteli alakja, azzal Jellemezve, hogy a formált elektród fóliák /1,2/ közül legalább az egyiket megnövelt felületű hidratált elektród fólia képezi.2. Condenser according to claim 1, characterized in that at least one of the formed electrode films (1,2) is a hydrated electrode film with an increased surface area. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kondenzátor kiviteli alakja, azzal jellemzve, hogy üzemi feszültsógtartománya 150 és 400 V-os váltakozó feszültségek között van,An embodiment of a capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that its operating voltage range is between 150 and 400 V AC, 4. Az 1-3. igénypont bármelyike szerinti elektrolit kondenzátor kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy váltakozó áramú üzemelésre legalább az egyik feszültség irányába a formáló feszültségeknek /Ep/ az összege a kondenzátor maximális feszültségének a csúcsértékéhez /Ep/ viszonyítva olyan értéktartományban helyezkedik el, amelyre igaz, hogy X Ef '1,05 En> előnyösen pedig azzal jellemezve, hogy a formált elektród fóliáknak /1,2/ a ken van. 1 4. The electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein for alternating current operation, the sum of the forming voltages / Ep / a in the direction of at least one voltage is relative to the peak value of the maximum capacitor voltage / Ep / such that XE f '1 And 05 E n> preferably characterized in that the formed electrode films have / 1,2 / a. 1 6. Bármely előző igénypont szerinti kondenzátor kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a formált fóliáit /1,2/ egymás mögött a formálatlan fóliának /7/ ugyanazon oldalánál helyezkednek el.6. A condenser according to any one of the preceding claims, characterized in that the formed film / 1,2 / is positioned one after the other on the same side of the unformed film / 7 /. 7. Az előző igénypontok bármelyike szerinti elektrolit kondenzátor kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a formálatlan elektród fólia /7,7’>8/ fajlagos kapacitása /C / a konden- zátor mximális feszültségének a csúcsértékéhez /Ep/ és a formált elektród fóliák fajlagos kapaoitásához /C / viszonyítva kielégíti az alábbi feltételt: p An embodiment of an electrolytic capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that the specific capacitance of the unformed electrode film (7,7 '> 8) / C / to the peak value of the maximal voltage of the capacitor / Ep / and the specific electrode films formed. with respect to / C / satisfies the following condition: p 10 V.10V 8, Az előző igénypontok bármelyike szerinti elektrolit kondenzátor kiviteli alakja, azzal Jellemezve, hogy a formálatlanThe electrolytic capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that the -15160.137 elektród fólia /7,7’»8/ nehezen formálható anyagból van kiképezve és 99,99 $-ná.l, előnyösen pedig 99,5 $-nál kisebb mennyiségit szelepfémet tartalmaz,The -15160.137 electrode foil / 7,7 '»8 / is made of a hard-to-mold material and contains less than $ 99.99, preferably less than $ 99.5, 9. Az elűző igénypontok bármelyike szerinti elektrolit kondenzátor kiviteli alakja, azzal Jellemzve, hogy a formált elektród fóliáiénál /1,2/ szélesebb formálatlan elektród fóliája van,/7,7’8/9. An electrolytic capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that it has a film of unformed electrode wider than the film of the formed electrode (1,2,7), 10. Az olőző igénypontok bármelyike szerinti 'elektrolit kondenzátor kiviteli alaícja, azzal jellemezve, hogy kivezetéssel nem ellátott formálatlan elektród fóliája/7,7’,8/ van.10. An embodiment of an electrolytic capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that the film of unformed electrode (7,7 ', 8) is provided without a terminal. 11. Az előző igénypontok bármelyike szerinti elektrolit kondenzátor kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy legalább három formált elektród fóliája van /1,2/, amelydk egy-egy kivezetéssel /3,4/ vannak ellátva, továbbá legalább egy kivezetéssel nem ellátott formálatlan elektród fóliája /7/ van,11. Embodiment of the electrolytic capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that at least three formed electrode films (1,2) are provided with one terminal (3,4), and at least one unformed electrode film without terminal. / 7 / yes, 12. Az 1-10, igénypont bármelyike szerinti elektrolit kondenzátor kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy két bipoláris kondenzátor részből, kialakított soros áramkört tartalmaz, ahol ezen részek mindegyike egy ”formált-formálatlan-formált elek -> tród fóliából álló soros áramkörből áll, és a részek ugyanazon kondenzátor tekerosben helyezkednok el és egymástól egy szigetelő anyagú lappal vannak elválasztva, és a két kondenzátor rész egy olyan soros áramkört képez, amely formált-fonnálatlan-forrnált-formált-formálatlan-forrnált elektród fóliákból áll,12. The electrolytic capacitor of any one of claims 1-10, wherein the bipolar capacitor comprises a serial circuit formed by two parts, each of which consists of a "shaped-unformed-formed battery -> wire film serial circuit, and the portions being located in the same capacitor coil and separated from one another by a sheet of insulating material, and the two capacitor portions forming a serial circuit consisting of formed-unfiltered-hollow-formed-unformed-hollow electrode foils, 13. Λ 12, igénypont szerinti elektrolit kondenzátor kivi- teli alakja, azzal jellemezve, hogy félig polarizált szerkezeti kialakítása van, amelynél a kondenzátor maximális feszültségeinek különböző osúosfeszültség /E . , E _„/ értékel vannak, ahol, a formált elektród fóliáknak /1,2% a formáló feszültségei kielégítik az alábbi összefüggéseket: E^ . 1,05 E és E_o x 1,05 Ep2' , P 13. The electrolytic capacitor according to claim 13, characterized in that it has a semi-polarized structure, wherein the maximum capacitor voltages have different partial voltages / E. , E / / are evaluated where, for the formed electrode films / 1.2% of the forming voltages satisfy the following equations: E ^. 1.05 E and 1.05 o x E_ Ep 2 ', P 14. Az előző igénypontok bármelyike szerinti elektrolit kondenzátor kiviteli alakja, azzal Jellemezve, hogy legalább az egyik formált elektród fólia /1,2/ formálás előtt megerősített oxidréteggel van ellátva, amely az elektród fóliának a legtisztább de-ionizált vízben való forralásával van előállítva.14. Electrolytic capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one formed electrode film has a reinforced oxide layer (1,2) formed by boiling the electrode film in purely deionized water.
HU119980A 1979-05-17 1980-05-14 Bipolar electrolytic condenser HU180137B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7917244A GB2056774B (en) 1979-05-17 1979-05-17 Bipolar electrolytic capacitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU180137B true HU180137B (en) 1983-02-28

Family

ID=10505230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU119980A HU180137B (en) 1979-05-17 1980-05-14 Bipolar electrolytic condenser

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5623735A (en)
DD (1) DD151383A5 (en)
FR (1) FR2457004A1 (en)
GB (1) GB2056774B (en)
HU (1) HU180137B (en)
PL (1) PL224316A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6366445B1 (en) 1999-04-02 2002-04-02 General Electric Company Cartridge capacitor and method of manufacturing the same
EP1471545B1 (en) * 2003-04-11 2006-01-18 Luxon Energy Devices Corporation Super capacitor with high energy density
JP2006324591A (en) * 2005-05-20 2006-11-30 Nisshinbo Ind Inc Electric double-layer capacitor, control method thereof, storage system using the same and secondary battery
FR2927728A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-21 Batscap Sa ELECTRIC POWER STORAGE ASSEMBLY MULTIPIST.
FR2927727B1 (en) 2008-02-19 2017-11-17 Batscap Sa MULTIBOBIN ELECTRIC ENERGY STORAGE ASSEMBLY.

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2297669A (en) * 1940-01-27 1942-09-29 Robinson Preston Electrolytic condenser
US4113579A (en) * 1977-04-28 1978-09-12 Sprague Electric Company Process for producing an aluminum electrolytic capacitor having a stable oxide film

Also Published As

Publication number Publication date
PL224316A1 (en) 1981-02-27
FR2457004A1 (en) 1980-12-12
DD151383A5 (en) 1981-10-14
GB2056774A (en) 1981-03-18
GB2056774B (en) 1983-11-30
JPS5623735A (en) 1981-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100577618B1 (en) Electrolytic Capacitor
KR101235437B1 (en) Electrolytic capacitor and method for manufacturing the same
JP4592790B2 (en) Electrolytic capacitor
KR101112019B1 (en) Electrolytic capacitor
KR102603990B1 (en) Electrolyte and electrolytic capacitor for electrolytic capacitors
CN109637810A (en) A kind of preparation method of solid-liquid mixed type electrolytic capacitor
JPWO2018139573A1 (en) Electrolytic solution for electrolytic capacitor, electrolytic capacitor, and method for manufacturing electrolytic capacitor
EP3828906A1 (en) Electrolytic capacitor
US2932153A (en) Electrolytic capacitor and method of making
HU180137B (en) Bipolar electrolytic condenser
JP4780812B2 (en) Aluminum electrolytic capacitor
US4052273A (en) Method of anodizing porous tantalum
EP0238063B1 (en) An electrolyte for electrolytic capacitor
JP2950575B2 (en) Electrolytic capacitor
US4155154A (en) Anodization of electrolytic capacitor sections
JPS62143414A (en) Manufacture of long life aluminum electrolytic capacitor
JP7495848B2 (en) Electrolytic capacitor
JP7329986B2 (en) Electrolytic capacitor
JP3406247B2 (en) Aluminum electrolytic capacitor
EP1909298B1 (en) Method for producing solid electrolytic capacitor
KR20030063511A (en) Manufacturing method of hybrid capacitor
KR20030063512A (en) Manufacturing method of hybrid capacitor
GB2050057A (en) Electrolytic capacitor for AC voltage operation
JPS628005B2 (en)
DE2925449A1 (en) Bipolar electrolytic capacitor - has two or more transversely-formed electrode foils with absorbent spacers