NL8500473A - Werkwijze voor de vervaardiging van een elektrolytische wikkelcondensator. - Google Patents

Description

PHN 11.292 ! N.V. Philips Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Werkwijze voor de vervaardiging van een elektrolytische wikkelconden-—·· sator.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor -------- de vervaardiging van een elektrolytische wikkelcondensator en op de hiermede verkregen elektrolytische condensator.

Een condensator van dit type bestaat in twee uitvoeringen, ; 5 t.w. een natte wikkelcondensator, waarbij de wikkel geïmpregneerd is met een vloeibare elektrolytoploss ing en een droge wikkelcondensator, waarbij de wikkel geïmpregneerd is met een vaste halfgeleidende verbinding. Deze half geleidende verbinding, in de praktijk bruinsteen MnO^, wordt aangebracht door de wikkel te impregneren 10 met een oplossing van een zout van de half geleidende verbinding, in de praktijk mangaannitraat Mn(N03)2 en vervolgens op een zo hoge temperatuur te verhitten, dat het Mn(NO^) 2 door pyrolyse wordt omgezet in Mn02. De wikkel bestaat uit een stapeling van een door formeren van een dielektrische oxidelaag voorziene ancdefolie, 15 een separatorfolie uit niet elektrisch geleidend materiaal en een, als regel niet-geformeerde, kathodefolie, die gezamenlijk warden opgerold. De anode- zowel als de kathodefolie bestaat als regel uit aluminium. .

Bij de natte wikkelcondensator bestaat de separator 20 als regel uit papier, bij de droge condensator met het oog op de vereiste resistentie tegen verhitting tot de pyrolyseterrperatuur uit band van glasdraadweefsel.

Gedurende de verschillende processtappen, die de wikkel ondergaat, zoals het impregneren, eventueel verhitten voor pyrolyse van 25 de geïmpregneerde verbinding, naformeren en inbouwen in een omhulling en ook in de condensator zelf bij gebruik, moet de wikkel intact blijven.

Daartoe wordt de wikkel aan de uiteinden van de samenstellende fOliën geplakt, zoals uit het DE-OS 22 57 991 "bekend is voor natte 30 elektrolytcondensatoren en uit het US-PS 3566 52Q voor droge . Verschillende lijmsoorten, als regel van polymere aard, worden hiervoor toegepast.

BAD OfB^t&Ldroge elektrolytcondensator wordt een wat beter tegen hoge temperaturen bestendige lijmsoort toegepast, waarbij het idee is - λ c n A # ! ^ % PHN 11.292 2 dat de lijm in ieder geval zijn werking moet behouden totdat het gevormde halfgeleidende oxide, het bruinsteen, de rol van het hechtmiddel kan o vernemen. De tot nu toe gebruikte lijmsoorten hebben echter allerlei bezwaren. Zij zijn in de natte condensatoren vaak 5 niet bestand tegen de elektrolytvloe istoffen en in de droge condensatoren hebben zij het bezwaar dat zij wegens het organische karakter bij verhitting koolstofresten leveren, die de serieweerstand kunnen, verhogen of in sommige gevallen zelfs kortsluiting kunnen veroorzaken of dat zij ontleden en hierbij hun lijmkracht verliezen, alvorens 10 het bruinsteen hun werking kan ovememen.

Volgens de uitvinding is de werkwijze voor de vervaardiging van een elektrolytische wikkelcondensator daardoor gekenmerkt, dat de wikkeluiteinden worden samengelijmd met een oplossing van waterglas.

15 Door keuze van de concentratie kan de viscositeit naar behoefte worden ingesteld.

De toepassing van waterglas bij de vervaardiging van een droge wikkelcondensator maakt, dat de wikkel gedurende de gehele fabricagegang intact blijft en dat er na verhitting voor de pyro-20 lysebewerking geen schadelijke stoffen achterblijven, die de eigenschappen van de condensator ongunstig beïnvloeden.

Ook voor de natte wikkelcondensator is waterglas veel gunstiger omdat het beter hecht aan verschillende papiersoorten.

Onder de term "waterglas" is te verstaan een oplossing 25 van natrium- of kaliumsilicaat in water, waarbij de verhouding alkali-oxide/siliciuirdioxide varieërende waarden kan bezitten.

Ook is het van voordeel, aan de waterglasoplossing organische vulstoffen toe te voegen, zoals SiO^ of , waardoor de sterkte van de verbinding wordt vergroot en de viscositeit van de oplossing 30 verhoogd.

De levensduur van de oplossing in het voorraadvat voor het aanbrengen, de z.g. potlife,wordt weliswaar door toevoeging van sommige vulstoffen aanzienlijk verkort.

De oplossing kan op de wikkel worden aangebracht bijvoorbeeld 35 met behulp van een kwast, een stenpel, een rol of een doseerpornp op het einde Van de band bestaande uit de beide elektrodefoliën met de ^^separa^or*”of door dompelen van het uiteinde van de band in de oplossing.

> ^ *.

* PHN 11.292 3

Opgemerkt wordtdat lijmen van deze samenstelling voor het verbinden van keramische delen van elektronische onderdelen bekend zijn uit bijvoorbeeld Insulation/Circuits, Oct. 1981, pp. 113-115.

Het vastzetten van het uiteinde van een wikkel voor een elektrolytische 5 condensator is echter nog niet voorgesteld.

Voorbeeld 1:

Wikkels van een droge elektrolytische condensator met glashard als separator werden gelijmd met behulp van een kaliums ilicaat-10 oplossing, die ongerekend 15,5% SiO^ bevatte vervolgens gedurende 15 min. aan de lucht gedroogd en hierna enkele min. in een oven bij 100°C. De wikkel werd gedurende 90 min. .nageformeerd in een waterige oplossing van 30°C en gedurende 30 min, bij 100°C in een oven gedroogd. Hierna werd de wikkel in een 60% oplossing van mangaannitraat 15 van 50°C gedompeld, in een oven gedurende ^ 3 min. bij 500°C verhit en nageformeerd. Deze reeks van de laatste 3 behandelingen werd 3x herhaald.

De aldus verkregen wikkels bleven goed. Zij werden getest door de wikkels gedurende 10 min. te koken in een hoeveelheid gede-20 mineraliseerd water van 35 ml. per wikkel en 'de geleidbaarheid van het waterige extract te meten. Een blanco aan een niet-gelijmde ——*1 —i wikkel leverde een geleidbaarheid van 0,3x10 Ohm cm en een als boven behandelde wikkel 1,8x10 Ohm cm .

Ter vergelijking hiermee werden identieke wikkels op 25 bekende wijze gelijmd met een oplossing van polystyreen. Na pyrolyse vertoonden 20 a 50% van de wikkels loslaten van de laatste winding of windingen. Hierdoor werden de wikkels bij voortgezette behandeling onnodig dik. Bovendien werd de elektrische weerstand een factor 1,5a 2x-' zo hoog door onvoldoende effectieve dichtheid van het 30 gevormde bruinsteen in de wikkel.

Voorbeeld 2;

Wikkels voor een natte elektrolytcondensator met papier als separator werden gelijmd met een oplossing-die 70 g K.silikaatop-35 lossing met een gehalte van 23 gew.% en 7 g aluminiumoxide bevatte met een totaal aan verontreinigingen <C 200 ppm net een specifiek BAD OPHEHWAÉk van 12 + 1 m2/g.

ft F η Λ 1 i «» m PHN 11.292 '4

N

Deze anorganische lijm had een potlife van 96 uur; de uitgezakte na oproeren weer gedispergeerd.

De separator was geïmpregneerd met een elektrolytvloe i-stof die dimethylformamide en amnoniumpentaboraat bevatte. Na 5 aanhrengen van de lijm werd kort aan de lucht gedroogd. Ook ... · deze wikkels blijven gedurende het gehele fabricageproces intakt.

10 20 25 30

BAD ORIGINAL

35

Claims (3)

1. Werkwijze voor de vervaardiging van een elektrolytische wikkelcondensator, bestaande uit een opgerold samenstel van een geformeerd anodefolie, een separator en een kathodefolie waarvan de wikkeluiteinden worden samengelijmd en geïmpregneerd met 5 elektrolytvloeistof en al dan niet gevolgd door een verhitting voor een pyrolytische omzetting van.de elektrolytvloeistof tot een vast half geleidend oxide, met het kenmerk, dat de wikkeluiteinden worden samengelijmd met een oplossing van waterglas.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan de 10 waterglasoplossing anorganische vulstoffen worden toegevoegd.

3. Elektrolytische wikkelcondensator, verkregen volgens één van de voorgaande conclusies. 15 20 25 30 35 BAD ORIGINAL Λ C Π Λ /. ·» T