CH372757A - Elektrolytkondensator - Google Patents

Description

  Elektrolytkondensator    Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolyt  kondensator, der eine Anode, auf der eine     dielek-          trische        Oxydschicht    erzeugt ist, einen Elektrolyten  und eine Kathode enthält.  



  Zwischen der Kathode und dem Elektrolyten  ergibt sich im Betrieb     eine        übergangsimpedanz,     welche die Güte des Kondensators nachteilig be  einflusst, wenn der     übergangswiderstand    hoch und  die     übergangskapazität    niedrig äst. Dies führt nicht  nur zu einem hohen Reihenwiderstand, sondern auch  zu einer Verringerung der Kapazität und einer star  ken     Frequenzabhängigkeit    des Kondensators.  



  Diese Erscheinung tritt insbesondere bei Elektro  lytkondensatoren geringer Abmessungen auf, die mit  einer Anode aus     Tantal    oder     Niobium    versehen  sind. Bei diesen Bauarten, bei denen die Anoden  oberfläche zum Erzielen einer hohen Kapazität viel  fach durch besondere Massnahmen bei der Herstel  lung vergrössert wird, weist die Kathode, die als  Gefäss für den Elektrolyten ausgebildet sein kann,  eine verhältnismässig geringe Oberfläche auf, was das  Auftreten einer störenden Kathodenimpedanz zur  Folge hat.  



  Es wurden bereits     verschiedenartige    Vorschläge  gemacht, um diesem Nachteil zu begegnen. Es ist  beispielsweise bereits bekannt, eine Verbesserung  dadurch zu erzielen, dass die Oberfläche der Kathode  durch Atzen vergrössert wird. Das Atzen der Materia  lien, die bei Elektrolytkondensatoren mit einer       Tantal-    oder     Nüobiumanode    für die Kathode Verwen  dung finden, beispielsweise Silber oder Nickel, er  gibt jedoch im allgemeinen keine genügende Ober  flächenvergrösserung.

   Weiter hat man versucht, das  Auftreten einer störenden Kathodenimpedanz da  durch zu verringern, dass die     Kathodenoberfläche     mit Metallen oder     nichtmetallischen    Stoffen, wie  beispielsweise Kohlenstoff oder Silizium, überzogen    wurde. Mit diesem Verfahren wurden jedoch keine  besonders guten Ergebnisse erzielt. Schliesslich wurde  noch vorgeschlagen, die Kathode mit Lackschichten  zu überziehen, die     feinverteilte        leitende    Stoffe, wie  beispielsweise Metalle, Oxyde oder Sulfide, enthal  ten. Solche Lackschichten weisen jedoch einen ver  hältnismässig hohen Widerstand auf und verursa  chen einen hohen Reihenwiderstand des     Konden-          sators.     



  Gemäss der Erfindung kann das Auftreten einer  störenden Kathodenimpedanz bei einem Elektrolyt  kondensator mit     einer    mit einer     dielektrischen    Oxyd  schicht versehenen     Tantal-    oder     Niobiumanode    da  durch verringert werden, dass das Metall der Kathode  oberflächlich in eine im Elektrolyten nicht lösliche  Verbindung dieses     Metalles    mit dem im Elektro  lyten enthaltenen Anion umgewandelt ist.  



  Es kann bei der Anwendung einer Lösung eines       Halogenides,    beispielsweise     LiCI    oder     KJ,    als Elek  trolyt eine Silberkathode     oberflächlich    in     AgCl    oder       AgJ    und bei der Anwendung eines     Phosphorsäure-          Elektrolyten    eine Kathode aus Silber oder Nickel       oberflächlich    in Phosphat umgewandelt werden.     Im     allgemeinen genügen Kathodenüberzüge mit     einer     Dicke von einigen zehn     Mükron    für die angestrebte  Verbesserung.

   Die Anwendung dickerer Schichten  führt zu einer unnötigen Erhöhung des     übergangs-          widerstandes    an der Kathode und somit des Reihen  widerstandes des Kondensators.  



  Die Kathode kann durch chemische oder elek  trolytische Behandlung mit der verlangten Schicht  versehen werden. Es kann beispielsweise eine .Silber  kathode durch Reaktion mit einer Jodlösung mit       AgJ    überzogen werden. Das     Phosphatieren    der  Kathode kann elektrolytisch durchgeführt werden,  indem das Metall als Anode     in    eine Phosphorsäure  lösung gebracht wird.      Die beschriebenen Kathodenüberzüge weisen den  Vorteil auf, dass die Schichten sehr gut haften und  bei geringer Dicke eine erhebliche Verbesserung der  Eigenschaften des Kondensators ergeben, wie nach  stehend an Hand eines Beispiels gezeigt wird:  Ein Elektrolytkondensator enthält eine Silber  kathode, eine     Tantalanode    und einen Elektrolyten.

    Die Kathode besteht aus einem Silberröhrchen mit  einem Durchmesser von 3,5 mm und einer Länge  von 6,5 mm und die Anode aus einem Stäbchen  aus porös gesintertem     Tantalpulver    mit einem Durch  messer von 1,5 mm und einer Länge von 5 mm,  das elektrolytisch bis auf eine Spannung von 8,5 V  oxydiert ist. Als Elektrolyt findet eine angenähert  gesättigte     KJ-Lösung    Verwendung.  



  Ein auf diese Weise hergestellter Elektrolytkon  densator besitzt bei 50 Hz einen Reihenwiderstand  von 13     Q    und eine Reihenkapazität von 15     pF,     die bei 5000 Hz auf 2,3     S-    bzw. 10     p.F    abfallen.  



  Wird ein silbernes Kathodenröhrchen     1/2        .Stunde     bei 50  C mit einer Lösung von 2 g Jod in 5     cm3     einer zu     3/.1    gesättigten     KJ-Lösung    behandelt, so  wird die     Kathodenoberfläche    in     AgJ        umgesetzt.    Ein  Kondensator, der mit diesem Kathodenröhrchen ver-    sehen und im übrigen auf gleiche Weise aufgebaut  ist, besitzt bei 50     Hz    einen Reihenwiderstand von  6,5     Q    und eine Reihenkapazität von 18     ,uF,    die bei  5000 Hz auf 1,6     S?    bzw.

   14     pF    abfallen.  



  Durch die Ausbildung der Kathode gemäss der  Erfindung kann also ein Kondensator mit niedri  gerer     Frequenzabhängigkest    und niedrigerem Reihen  widerstand erhalten werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrolytkondensator mit einer mit einer dielek- trischen Oxydschicht versehenen Tantal- oder Ni- obiumanode, einem Elektrolyten und einer Kathode, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall der Kathode oberflächlich in eine im Elektrolyten nichtlösliche Verbindung dieses Metalles mit dem im Elektrolyten enthaltenen Anion umgewandelt ist. UNTERANSPRUCH Kondensator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Oberfläche der aus Silber bestehenden Kathode in ein Halogenid umgewan delt ist.