CH313465A - Selbstausheilender elektrischer Kondensator - Google Patents

Description

      Selbstausheilender    elektrischer Kondensator    Die Erfindung bezieht sich auf einen elek  trischen Kondensator, der unter Verwendung  von dünnen Lackschichten als     Dielektriktuu     hergestellt ist.  



       Wird    eine     Metallfolie    mit, einer dünnen  Lackschicht versehen und auf die Lackschicht  ein     ausbrennfähiger    Metallbelag aufgebracht,  so entsteht auf -diese Weise ein aus einem ein  zigen Körper bestehendes     Kondensatorbau-          element    mit der Metallfolie und dem     aus-          brennfähigen    Metallbelag als Belegungen     und     der Lackschicht als     Dielektrikum.    Es liegt auf  der Hand, dass selbst Kondensatoren mit gro  sser Kapazität, die aus einem derartigen     Kon-          densatorelement    hergestellt werden,

   nur wenig  Raum in Anspruch nehmen. Schwierigkeiten  bereitet dabei aber der Anschluss der     aus-          brennfähigen        Belegung,    da diese ja bekannt  lich eine Schichtdicke von weniger als 0,001 mm  haben muss. Befriedigende Lösungen für den  Anschluss einer derartigen, äusserst dünnen,  auf eine lackierte Metallfolie aufgebrachten  Belegung sind noch nicht bekannt geworden,  und deshalb hat auch die Verwendung eines       Kondensatorelementes    mit nur einer selbst  tragenden Folie noch nicht zu befriedigenden  Ergebnissen geführt.

   Ein wesentlicher Fort  schritt wird dagegen bei einem Kondensator  mit dünnen     Laelzschichten    als     Dielektrikum     erzielt, wenn die zu einem Wickel oder Stapel  verarbeiteten     Kondensatorbelegungen    einer  seits aus mindestens einer Metallfolie, von    welcher nur eine     Anschlusskante    von der das       Kondensatordielektrikum    bildenden Lack  schicht freigehalten ist, und anderseits aus       ausbrennfähigen    Metallschichten bestehen,  welche auf beide Seiten     mindestens    eines       Isolierstoffbandes        aufmetallisiert    sind.  



  In diesem Falle enthält der beispielsweise  gewickelte Kondensator zwar zwei selbsttra  gende Folien, nämlich die lackierte Metall  folie und das metallisierte.     Isolierstoffband;     dadurch ist aber die     Kontaktierung    der aus  brennfähigen Belegung in einwandfreier Weise  ermöglicht, und der Vorteil, den die dünne  Lackschicht als     DielektrikLllu    bietet, bleibt ge  wahrt.  



  In der     Zeichnung    sind drei     Ausführungs-          beispiele    des Erfindungsgegenstandes in ge  genüber der     Wirklichkeit    stark verzerrten  Grössenverhältnissen schematisch dargestellt.

    Es zeigt:       Fig.    1 einen Schnitt durch einen Konden  sator, der aus einer lackierten Metallfolie und  aus einer metallisierten     Isolierstoffolie    ge  wickelt ist,       Fig.    2 einen Schnitt durch einen ebenso  aufgebauten Kondensator, bei dem jedoch die  auf einer Stirnseite vorstehenden metallisier  ten     Isolierstoffolien    um 180  umgelegt sind,       und          Fig.    3 einen aus Hauptbelegungen und  Blindbelegungen bestehenden Kondensator,  dessen     Hauptbelegungen    lackierte Metallfolien      und dessen Blindbelegungen metallisierte     Iso-          lierstoffbänder    sind.  



  Die Belegungen des in     Fig.    1 dargestellten       Kondensators    bestehen aus einer     ÄluminiLun-          folie    10 und aus     ausbrennfähigen,    etwa  0,0001 mm starken, auf ein     Isolierstoffband    11       aufmetallisierten    Schichten 12 aus Zink.

   Das       wirksame        Dielektrikum    des Kondensators be  steht aus einer     dünnen,    auf die Aluminium  folie 10 aufgebrachten Lackschicht 13, von  welcher     nur    eine     Anschlusskante    10' der Alu  miniumfolie auf einer Stirnseite des     Konden-          sators    freigehalten ist.

   Im Gegensatz zu der  Lackschicht 13 ist das     Isolierstoffband    11  lediglich Träger der     Kondensatorbelegung     12, liegt also nicht im elektrischen Feld des       Kondensators;    es ragt wie die     Aluminiun-          folie    10 auf einer Seite, und zwar auf der  dieser gegenüberliegenden Seite, aus dem     Kon-          densatorwickel    heraus und ist hier bis zu  seinem äussersten Rand doppelseitig metalli  siert, während der andere Rand des Bandes  metallfrei gehalten ist und innerhalb des  Kondensators liegt.

   Eine elektrisch leitende  Verbindung zwischen den auf die beiden Sei  ten des     Isolierstoffbandes    11     aufmetallisierten     Schichten 12 ist dabei dadurch hergestellt, dass  z. B. beim Aufdampfen der beiden Metall  schichten bis zum äussersten Rand des Ban  des 11 auch auf der Schnittkante dieses Ban  des Metall     kondensiert,    durch das die beiden       Metallsehichten        elektrisch    leitend miteinander  verbunden werden. In der rein schemati  schen Zeichnung ist dies nicht veranschaulicht.  



  Der Anschluss der     Kondensatorbelegungen     kann auf derjenigen Seite, auf welcher die  Metallfolie 10     freiliegt,    durch Druckkontakt  oder durch eine aufgespritzte Metallbrücke 14  erfolgen, auf der andern Seite, auf welcher  die metallisierten     Isolierstoffbänder    aus dem       Kondensatorwickel    herausragen, durch eine  aufgespritzte Metallbrücke 15.

   Will man ins  besondere auf dieser Seite mit Sicherheit ver  meiden, dass durch das aufgespritzte Metall  eine leitende Brücke zwischen den     aufmetalli-          sierten    Belegungen 12 und den Metallfolien 10  entsteht, kann nach     Fig.    2 die an der einen  Stirnseite des     Kondensatorwickels    vorstehende    metallisierte     Isolierstoffolie    16 um 180  so um  geklappt werden,

   dass der im Wickel liegende  Rand der lackierten Metallfolie 17 durch den  umgeklappten Rand der     Isolierstoffolie    16 im  wesentlichen abgedeckt ist und das     Spritz-          metall    18 nicht bis     zu    der Metallfolie 17 vor  dringen kann. Eine elektrisch leitende Verbin  dung zwischen den Metallschichten auf den  beiden Seiten der     Isolierstoffolie    16 besteht  auch in diesem Fall über die Stirnkante der  Folie hinweg.  



  Bei dem in     Fig.    3 veranschaulichten Kon  densator sind die auf ein     Isolierstoffband    20  aufgebrachten,     ausbrennfähigen    Metallschich  ten 21, 22     Blindbelegungen,    das heisst Bele  gungen, die keine der beiden Kontaktbrücken       berühren.    Jeder dieser     Blindbelegungen    sind  zwei voneinander getrennte, mit Ausnahme der  auf den beiden     Kondensatorstirnseiten    vor  stehenden     Anschlusskanten    23', 24' mit Lack  schichten 25, 26 versehene     Aluuniniumfolien     23, 24 als Hauptbelegungen zugeordnet.

   Die  Hauptbelegungen bieten in diesem Fall zwei  Vorteile, und zwar den einwandfreier An  schlüsse an den lackfreien     Anschlusskanten    23'  und 24' der Aluminiumfolien 23     und    24 durch  aufgespritzte Metallbrücken 27, 28 oder durch  Druckkontakte und den weiteren Vorteil einer  besonders guten Wärmeabfuhr aus dem     Innern     des     Kondensators    heraus.  



  Es ist bekannt, dass     Kondensatoren    mit  dünnen     Lackschichten    als wirksames     Dielektri-          kum    eine sehr hohe spezifische Kapazität er  reichen können. Die Kapazität kann dabei  dadurch noch erhöht werden, dass dem Lack  anorganische Stoffe mit hoher     Dielektrizi-          tätskonstante    beigemengt werden, wie z. B.       Bariumtitanate    und andere. An Stelle von  Lackschichten können z. B. aber auch dünne  Kunststoffolien auf die Aluminiumfolien auf  kaschiert werden.

   Bei dem     Kondensator    nach       Fig.    3 lässt man dann die Kunststoffolien an  den im Kondensator innen liegenden Kanten  der Aluminiumfolien überstehen und ver  schweisst sie hier miteinander. Auch     kann    die       Durchschlagspannung    durch Oxydation der  Aluminiumfolie an ihrer Oberfläche erhöht  werden. Um die bei Durchschlägen auftreten-      den Energieumsetzungen auf ein zulässiges  Mass zu begrenzen, ist es     zweckmässig,    die       ausbrennfähigen        Belegungen    durch metall  freie     Zwischenräume    zu unterteilen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrischer Kondensator, der unter Ver wendung von nicht selbsttragenden dünnen Isolierstoffschichten als Dielektrikum herge stellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zu einem Wickel oder Stapel verarbeiteten Kondensatorbelegungen einerseits aus min destens einer Metallfolie, von welcher nur eine Anschlusskante von der das Konden- satordielektrikum bildenden Isolierstoffschicht freigehalten ist,

   und anderseits aus ausbrenn- fähigen Metallschichten bestehen, welche auf beiden Seiten mindestens eines Isolierstoff bandes aufmetallisier t sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Elektrischer Kondensator nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf der einen Stirnseite des Kondensators die An- sehlusskanten der Metallfolie und auf der an dern Stirnseite der metallisierte Rand des Isolierstoffbandes zum Anschluss an Kontakt brücken überstehen. 2.

   Elektrischer Kondensator nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das metallisierte Isolier stoffband auf derjenigen Stirnseite des Kon- densators, auf welcher es über den Konden- satorkörper übersteht, um 180 umgeklappt ist. 3.

   Elektrischer Kondensator nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die auf ein Isolierstoffband aufgebrachten aus brennfähigen Metallschichten mit den Kon taktbrücken nicht verbundene Blindbelegun gen sind und dass jeder dieser Blindbelegun gen zwei voneinander getrennte, bis auf die Anschlusskanten auf den beiden Stirnseiten des Kondensators lackierten Metallfolien als Hauptbelegungen zugeordnet sind (Fig. 3).