CH359784A - Elektrolytkondensator - Google Patents

Description

  Elektrolytkondensator    In den sogenannten Trockenelektrolytkondensato  ren, in denen Aluminiumelektroden in Form von zu  Bändern zugeschnittenen     Aluminiumfolien    verwen  det werden, sind diese bei den bisher bekannt gewor  denen Fabrikaten mit saugfähigem Papier als Ab  standhalter zwischen den Elektroden zu zylindrischen  oder flachen Wickeln verarbeitet.

   Dieses     saugfähige     Papier zwischen den Elektroden hat     dabei    nicht nur  den Zweck, die Elektroden     mechanisch    und elektrisch  voneinander zu trennen     und    dadurch     Kurzschlüsse     zwischen den Elektroden zu verhindern, sondern es  soll durch seine     Saugfähigkeit    geeignet     sein,        eine    ge  nügende Menge des     Tränkelektrolyten,    der meistens  aus Gemischen von     Äthylenglykol,    Borsäure, Wasser  und     Ammoniumboraten    besteht,

   aufnehmen zu kön  nen und     festzuhalten.    Es werden daher Papiere ver  wendet, welche zwischen den     Zellulosefasern    so viele  Hohlräume aufweisen, die sich mit     Elektrolyt    zu fül  len vermögen, dass die     scheinbare    Dichte solcher Pa  piere, das heisst ihr Gewicht je Volumeneinheit, bei  den handelsüblichen Qualitäten     verhältnismässig    sehr  niedrig ist und beispielsweise vom Wert 0,3 sein     kann.     Die zwischen den Elektroden     vorhandene    Menge des  Elektrolyten ist     insofern    von Bedeutung, als     dieser     nicht nur als Kathode im Kondensator wirkt,

   sondern  die durch mechanische Verletzung, durch Verunrei  nigungen oder durch Schichtabbau beschädigte     di-          elektrische        Oxydschicht    der Elektroden unter Strom  einfluss wieder regeneriert, wobei der Elektrolyt be  sonders nach längerer stromloser     Lagerung        oder     durch die beim Betrieb bei höheren Temperaturen  merklichen sogenannten Restströme eine Elektrolyse  erleidet, wobei sein an sich meist kleiner Wasser  gehalt durch dessen Aufspaltung     in    Wasserstoff und  Sauerstoff noch abnimmt.

   Dies hat     ein    Abnehmen  der Leitfähigkeit des Elektrolyten und dadurch eine  Erhöhung des Verlustfaktors des     Kondensators    und         in    der Regel auch eine     Kapazitätsverminderung    zur  Folge, was sich besonders stark bei     kleinen        Elektro-          lytmengen    zwischen den Elektroden auswirken kann.  Um diesen     Erscheinungen    entgegenzuwirken, hat man  daher versucht, die Saugfähigkeit des Papiers zu stei  gern, was beispielsweise durch Bleichen mit Chlor  oder Chlorverbindungen geschehen kann.

   Durch eine  solche Behandlung wird die Faser aufgespalten, und  ,es entsteht so ein Gebilde von grosser     Oberfläche,    das  den     Tränkelektrolyten    durch     Absorptionskräfte    fest  zu binden vermag und dadurch     seine    Verdunstung  wesentlich verlangsamt und damit den Elektrolytkon  densator vor dem Austrocknen schützt.

       Ein    nach die  sen Gesichtspunkten ausgebildeter     Elektrolytkonden-          satorwickel    hat     jedoch    den Nachteil, dass das Papier  bei gegebenen     Elektrodendirnensionen    einen wesentli  chen Teil des Wickelvolumens     beansprucht,    so dass  der     Kondensatorwickel    verhältnismässig gross ausfällt,       während    anderseits die Entwicklung der Geräte, in  denen solche Kondensatoren verwendet werden, da  hingeht, diese Geräte möglichst     klein    zu gestalten,  was bedingt, dass auch -die elektrischen Bauelemente  der Geräte     möglichst    klein sind.  



  Demgegenüber     zeichnet    sich der     erfindungs-          gemässe    Elektrolytkondensator mit     Aluminiumelek-          troden    dadurch aus, dass die Elektroden     lediglich     durch     einen    Abstandhalter     aus    praktisch nichtsaug  fähigem, jedoch porösem,     berstfestem,        ungebleichtem,          maschinenglattem    Kraftpapier voneinander getrennt  sind.  



  Es ist gefunden worden, dass sieh als Abstandhal  ter das handelsübliche sogenannte Kraftpapier eignet,  das gegenüber den bisher     üblichen    Papieren für Elek  trolytkondensatoren eine bedeutend höhere     Berst-          festigkeit    bei gleicher Dicke,     eine    höhere     scheinbare     Dichte     (beispielsweise    0,6 bis 0,8), einen geringeren      Gehalt an     schädlichen    Ionen (wie Cl' und S04") auf  weist, nicht gebleicht ist und praktisch keine     Sau-          fähigkeit    besitzt.  



  Diese Eigenschaften ermöglichen die Herstellung  von bei gegebener elektrischer     Dimensionierung    eines  Elektrolytkondensators mit     Aluminiumelektroden     bedeutend kleineren Wickeln. Einmal kann das Pa  pier dank der hohen     Berstfestigkeit    wenigstens bis zu       dreimal    dünner gewählt werden.     als    bei den bisher  verwendeten saugfähigen Papieren, wodurch in einem  gegebenen Wickelvolumen grössere Anodenflächen  untergebracht und damit grössere Kapazitäten er  reicht werden können.

   Gleichzeitig bietet die grössere       Berstfestigkeit    auch Gewähr dafür,     dass        die    scharfen  Kanten der Elektroden nicht zu     einem    Durchstossen  des     Papieres    und den damit     möglichen    Kurzschlüssen  zwischen den Elektroden führen. Da ferner die    scheinbare Dichte sehr wesentlich grösser als bei den  bisherigen Papieren ist, ist trotz der geringen Dicke  eine gute Durchschlagsicherheit     gewährleistet,    und  ferner gewährleistet der geringe Gehalt an schädli  chen Ionen eine bessere Qualität und     eine    längere  Lebensdauer des Elektrolytkondensators.

   Es hat sich  auch gezeigt, dass, obschon das Papier praktisch keine       Saugfähigkeit    aufweist und seine Fasern nur wenig  unterteilt sind, ein solcher     Abstandträger    in seinen  Poren     durchaus    genügend Elektrolyt aufnimmt, um  auch bei verhältnismässig hohen Betriebstemperaturen  eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.  



  Bei einem Ausführungsbeispiel     eines        Elektrolyt-          kondensators    nach vorliegender Erfindung zeigte sich  im Vergleich zu einem in bezug auf die Betriebsspan  nung und die Kapazität gleich grossen Elektrolytkon  densator bekannter     Bauart    das Folgende:

    
EMI0002.0024     
  
    Länge <SEP> Durchmesser <SEP> Volumen
<tb>  Alte <SEP> Bauart <SEP> 33 <SEP> mm <SEP> 8,5 <SEP> mm <SEP> 1,871 <SEP> cm3 <SEP> 100
<tb>  Neue <SEP> Bauart <SEP> 20 <SEP> mm <SEP> 7,5 <SEP> mm <SEP> 0,884 <SEP> cm3 <SEP> 47,2       Wie     ersichtlich    ist, lassen sich bei Verwendung  von     Abstandhaltern    aus     nichtsaugfähigem,    jedoch po  rösem Kraftpapier- ohne     Gefährdung    der Betriebs  sicherheit für gegebene Betriebsspannungen und Ka  pazitäten     Elektrolytkondensatoren        mit    Aluminium  elektroden herstellen, die mehr als die     Hälfte    weniger  Raum benötigen als nach den bekannten Bauarten.  



  Es ist gefunden worden, dass es bei der Verwen  dung eines Abstandhalters von der beschriebenen Art       möglich    ist, für     Spannung    bis zu     ungefähr    200 V     Dik-          ken    des Abstandhalters von     weniger    als<I>25</I>     y    zwi  schen den Elektroden zu wählen und für Spannungen  über 200 V solche von weniger als 50     p.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrolytkondensator mit Aluminiumelektroden, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden ledig lich durch einen Abstandhalter aus praktisch nicht- saugfähigem, jedoch porösem, berstfestem, un- gebleichtem, maschinenglattem Kraftpapier voneinan der getrennt sind. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Elektrolytkondensator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Abstand halters, bezogen auf die Nennspannung des Konden- sators, kleiner als 25 /'. für Spannungen bis 200 V und kleiner als 50 y. für Spannungen über 200 V .ist. 2. Elektrolytkondensator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftpapier mit einer scheinbaren Dichte von mindestens 0,6 als Ab- standhalter verwendet ist.