CH246105A - Elektrischer Kondensator mit mindestens teilweise aus nichtleitenden Umsetzungsprodukten einer Belegung bestehendem Dielektrikum. - Google Patents

Description

      .Elektrischer    Kondensator mit mindestens teilweise aus nichtleitenden  Umsetzungsprodukten einer Belegung bestehendem     Dielektrikum.       Die     Erfindung    bezieht sich auf elek  trische Kondensatoren, die als.     Dielektrikum     zwischen den Belegungen     mindestens    zum  Teil auf einer oder beiden Belegungen auf  gewachsene nichtleitende Umsetzungspro  dukte, beispielsweise Oxyde, benutzen.

   Wie  an anderer Stelle     auseinandergesetzt    ist, kom  men insbesondere dann, wenn     das        Dielektri-          kum        ausschliesslich    aus solchen Stoffen     be-          steht,    Umsetzungsprodukte in Betracht, die  eine gewisse Stärke     besitzen,    um mit Sicher  heit an der Oberfläche der Belegung einge  lagerte Fremdbestandteile zu isolieren. Wenn  man daher elektrolytisch auf Ventilmetallen,  z. B.

   Aluminium, erzeugte     Oxydechichten     verwendet, stellt man diese als stromab  hängige Schichten her, das heisst man benutzt  Schichten, die in Schwefelsäure,     Oxalsäure,          Bernsteinsäure,        Ameisensäure,    Chromsäure  oder dergleichen hergestellt werden, deren  Stärke, abgesehen von der Temperatur und    der Konzentration der Säure, ausschliesslich  von dem Produkt     Strom    X Zeit abhängig ist.       Derartige        Schichten    haben eine gleichsam       schwammige    Struktur und     können    als  amorphe Schichten bezeichnet werden.  



  Infolge ihres     Strukturaufbaues    können  diese Schichten verhältnismässig viel Feuch  tigkeit binden, wodurch der Verlustwinkel  des damit hergestellten     Kondensators    ver  schlechtert wird. Um die elektrischen Werte  günstig zu lagern, pflegt man daher derar  tige Schichten zu entfeuchten.  



  Da nun selbst bei einem vollkommen ge  schlossenen Einbaueines derartigen     Konden-          satorkörpers,        beispielsweise    infolge defekter       Stellen    in der Dichtung, Feuchtigkeit in das  Innere gelangen kann, ist als Folie davon  mit einer Verschlechterung der Isolation, der       Durchschlagsspannung    und des     Verlustwin-          kels    des     Kondensators    zu rechnen.

        Um nun bei solchen Kondensatoren einen  Schutz gegen die Isolationsverschlechterung  bei zufällig zutretender Feuchtigkeit zu bie  ten, ist das aus nichtleitenden Umsetzungs  produkten bestehende     Dielektrikum    erfin  dungsgemäss aus mindestens zwei verschie  denen Umsetzungsprodukten zusammenge  setzt. von denen das eine porös und amorph  ist und das andere eine Schicht mit dichter  kristalliner Struktur bildet.

   Es kann also       beispielsweise    bei dem hauptsächlich in An  wendung kommenden     elektrolytischen    Her  stellungsverfahren der     nichtleitenden        Um3et-          zungsprodukte    in die amorphe stromabhän  gige Schicht eine weitere spannungsabhän  gige Schicht eingebaut werden, wobei diese  einer in     Borsäure    oder dergleichen herge  stellten, bei     Elektrolytkondensatoren    übli  chen Sperrschicht entsprechen kann, .deren  Stärke von der gewählten     Formierungsspan-          nung        abhängig    ist.

   Derartige Schichten sind  wesentlich dünner als die amorphen Schich  ten, weisen dafür jedoch viel weniger Poren  auf und verschliessen somit die in der  amorphen Schicht vorhandenen Poren, so dass  Feuchtigkeit, die mit dem Kondensator in  Berührung kommt, nicht mehr bis zum Me  tallgrund vordringen kann, sondern nur als  Elektrolyt wirksam sein kann, so dass der       Kondensator    bis zu der Spannung, mit wel  cher die     spannun;gsabhä.ngige    kristalline  Schicht erzeugt ist,     'betrieben    werden kann.

    Wie vergleichende Messungen zwischen Kon  densatoren, deren     Dielektrikum    lediglich aus  amorphen Umsetzungsprodukten und solchen,  deren     Dielektrikum    aus amorphen Produk  ten mit eingelagerten kristallinen Schichten  bestand, zeigten, war eine Verbesserung des  Isolationswiderstandes um eine     Zehnerpotenz     möglich.  



  Die Herstellung der verschiedenartigen  Schichten kann an sich nach beliebigen Ver  fahren erfolgen. Es ist jedoch zweckmässig,  sie nach den elektrolytischen Verfahren her  zustellen, da man es bei diesen in der Hand  hat, die geforderten Eigenschaften in     ein-          farebster    und     wiederholbarer    Weise zu er  zielen. Hinzu kommt noch, dass die verschie-         denartigen    Schichten unmittelbar nachein  ander, gegebenenfalls in verschiedenen Bä  dern, erzeugt werden können, indem man die       Kondensatorbelegung    nacheinander verschie  dene     Elektrolytbäder    durchwandern lässt, von  denen jedes eine andersartige Schicht erzeugt.

    Die     spannungsabhängige    Schicht kann hier  bei in     Borsäurelösungen    oder dergleichen  unter Umständen mit einer Spannungsfestig  keit bis zu     1500    Volt aufgebaut werden, so  dass die in dieser Weise hergestellten Kon  densatoren bis zu dieser Spannung, selbst  wenn Feuchtigkeit zutritt, betriebssicher sind  und tragbare Verlustwinkel- und Isolations  werte besitzen.  



  Die Verbesserung in der gekennzeichne  ten Weise ist. nicht nur dann durchführbar  und von Erfolg, wenn es sich um Konden  satoren handelt, deren     Dielektrikum    aus  schliesslich aus nichtleitenden     Umsetzungs-          produkten    besteht, sondern au-ab dann, wenn  neben diesem     Dielektrikum    ein weiteres     Di-          elektrikum,    beispielsweise in Form eines Pa  pierbandes, vorgesehen ist. Auch in diesem  Falle kann die Isolation durch die erfin  dungsgemässe Ausgestaltung der     aufge-          wachs.enen    Umsetzungsprodukte verbessert  werden.  



  Es ist     zweelzmässig,    die kristalline     bezw.     die spannungsabhängige Schicht     mindestens     mit der Spannung     herzustellen,    .die der Kon  densator später im Betriebe aushalten soll.  Wenn die technischen Voraussetzungen ge  geben .sind, ist es vorzuziehen, die spannungs  abhängige Schicht möglichst mit einer noch  höheren als der     Betriebsspannung        des        Kon-          densators    herzustellen.  



  Handelt es sich um Kondensatoren, bei  denen beide Belegungen je mit nichtleitenden  Umsetzungsprodukten bedeckt sind, dann ist  ,es zweckmässig, jede Belegung in der     igleichen     Weise aus einer amorphen und kristallinen  Schicht. aufzubauen.

Claims (1)

1. PATEN TANSPRÜCHE I. Elektrischer Kondensator, dessen Di- elektrikum mindestens zum Teil aus auf einer Belegung aufgewachsenen nichtleiten- .den Umsetzungsprodukten dieser Belegung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das aus nichtleitenden Umsetzungsprodukten beste hende Diedektrikum aus mindestens zwei ver schiedenen Umsetzungsprodukten zusammen gesetzt ist, von denen das eine porös und amorph ist und das andere eine Schicht mit dichter kristalliner Struktur bildet.

   II. Verfahren zur Herstellung eines Kon- densators nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum elek trolytisch erzeugt wird. UNTERANSPRÜUCHE 1. Kondensator nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass beide Beilegun gen des Kondensators in gleicher Weise mit den nichtleitenden Umsetzungsprodukten; aufgebaut sind. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der dicht kristal line Teil des Dielektrikums elektrolytisch mit einer mindestens der späteren Betriebs spannung des Kondensators entsprechenden Spannung erzeugt wird. S. Verfahren nach Unteranspruch 2, da ,durch gekennzeichnet, dass der dicht kristal line Teil des Dielektrikums in Borsäure erzeugt wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da- dureh gekennzeichnet, dass die verschiedenen Umsetzungsprodukte nacheinander in ver schiedenen Bädern hergestellt werden. "Eides" Gesellschaft für die Verwaltung und Verwertung von gewerblichen Schutzrechten mit beschränkter Haftung.