DE1015540B - Electrolytic capacitor - Google Patents
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Description
Oxydfilm allmählich mattgrau, und der Grad der Ver- 25 9Oxide film gradually dull gray, and the degree of deterioration 25 9
schlechterung der elektrischen Eigenschaften nimmt fortschreitend in dem Maße zu, wie das Grauwerden fort- kompakten Zylinder gerollt. Metallische Stromzufühschreitet. Analoge Erscheinungen treten an Elektroden rangen, vorzugsweise aus dem gleichen Metall wie die aus anderen filmbildenden Metallen auf. Folien, werden an den Enden der Folien befestigt, etwaThe deterioration in electrical properties progressively increases as the graying progresses - compact cylinders are rolled. Metallic power supply steps. Analogous phenomena occur on electrodes, preferably made of the same metal as the wrestling from other film-forming metals. Foils, are attached to the ends of the foils, for example
Um die Verschlechterung der elektrischen Eigen- 30 durch Punktschweißung.About the deterioration of the electrical properties due to spot welding.
schäften der Elektrolytkondensatoren und die Geschwin- Der Wickel 1, der mit einem stabilisatorhaltigen Elek-shafts of the electrolytic capacitors and the speed of the winding 1, which is filled with a stabilizer-containing
digkeit des Grauwerdens oder analoge Änderungen des trolyt nach vorliegender Erfindung getränkt ist, wird in obenerwähnten Oxydfilms zu verzögern, besteht gemäß einen runden Becher 8 aus geeignetem Material, wie Silber der Erfindung der wäßrige Elektrolyt des Kondensators oder silberplattiertem Kupfer, eingeschlossen. DieStromzu 0,05 ... 15 Gewichtsprozent aus einer organischen 35 Zuführungen 6 ,7 führen von den entsprechenden Folien-Nitrosoverbindung. enden durch scheibenförmige, isolierende Abstandhalter 9,speed of turning gray or analogous changes to the trolyte according to the present invention is soaked in To delay the above-mentioned oxide film, according to a round cup 8 made of a suitable material, such as silver of the invention includes the aqueous electrolyte of the capacitor or silver-plated copper. The stream to 0.05 ... 15 percent by weight from an organic 35 feeds 6, 7 lead from the corresponding foil nitroso compound. ends by disc-shaped, insulating spacers 9,
Ausführungsbeispiele von Elektrolytkondensatoren 10 und zylindrische Gummistopfen 11, 12 nach außen, nach der Erfindung sind in der Zeichnung veranschau- Die beiden Enden des runden Bechers 8 sind um die licht; darin zeigt Gummiabschlußstopfen 11,12 herumgebörtelt, um einenEmbodiments of electrolytic capacitors 10 and cylindrical rubber stoppers 11, 12 to the outside, according to the invention are illustrated in the drawing, the two ends of the round cup 8 are around the light; in it shows rubber stopper 11,12 crimped around a
Abb. 1 im Schnitt einen Elektrolytkondensator mit 40 dichten Abschluß zu bilden. Der freie Raum innerhalb gewickeltem Kondensatorkörper, der in einen Becher ein- des Bechers 8 ist mit dem Elektrolyt 13 gefüllt, der einen geschlossen ist, Stabilisator nach vorliegender Erfindung enthält.Fig. 1 in section to form an electrolytic capacitor with a tight seal. The free space within wound capacitor body, which is in a cup one of the cup 8 is filled with the electrolyte 13, the one is closed, contains stabilizer according to the present invention.
Abb. 2 in perspektivischer Ansicht den teilweise aufge- Bei der Kondensatorform nach Abb. 3 wird einAnoden-Fig. 2 is a perspective view of the partially shown. In the capacitor shape according to Fig. 3, an anode
rollten Kondensatorwickel nach Abb. 1, körper 14 aus dem Pulver eines filmbildenden Metalls,rolled capacitor winding according to Fig. 1, body 14 from the powder of a film-forming metal,
Abb. 3 im Schnitt einen Elektrolytkondensator mit 45 vorzugsweise Tantal, um einen zentralen Kern 15 gesineiner porösen Anode aus gesintertem Metallpulver. tert, der aus demselben Metall wie der SinterkörperFig. 3 shows in section an electrolytic capacitor with 45 preferably tantalum to a central core 15 gesineiner porous anode made from sintered metal powder. tert, which is made of the same metal as the sintered body
In der in Abb. 1 und 2 gezeigten Kondensatorform ist besteht. Ein Becher 17 aus einem geeigneten Metall, wie der Kondensatorkörper 1 ein Wickeltyp. Er besteht aus Silber, umschließt besagte Anode 14 und wirkt selbst als einem Paar Folien 2, 3 eines filmbildenden Metalls wie Kathode. Der Becher, der den Elektrolyt 18 wie einen Tantal, Aluminium, Magnesium oder Beryllium mit ano- 50 Stabilisator nach vorliegender Erfindung enthält, wirdIn the capacitor shape shown in Fig. 1 and 2 there is. A cup 17 made of a suitable metal, such as the capacitor body 1 is a winding type. It consists of silver, encloses said anode 14 and acts as a a pair of foils 2, 3 of a film-forming metal such as a cathode. The cup that holds the electrolyte 18 like a Contains tantalum, aluminum, magnesium or beryllium with ano-50 stabilizer according to the present invention
disch gebildeten Oxydfilmen auf der Oberfläche. Die Folien sind voneinander durch doppelte Lagen 4, 5 eines Kondensatorpapiers geringer Dicke, wie Kraftpapier, getrennt. Papier und Folie werden zusammen zu einemoxide films formed on the surface. The foils are separated from each other by double layers 4, 5 one Thin capacitor paper, such as Kraft paper, separately. Paper and foil become one together
geschlossen, indem ihre Enden um eine Dichtung 19 herumgebörtelt werden, die aus einem gummiartigen Isolationsmaterial besteht, das die Grundplatte 16 und die anschließende Unterlegscheibe 20 umgibt, die zweck-closed by crimping their ends around a seal 19 made of a rubber-like Insulation material that surrounds the base plate 16 and the adjoining washer 20, which is
709696/252709696/252
mäßig aus einem Kunststoff besteht. Die Stromzuführung 21 der Kathode wird an dem Becher 17 in geeigneter Weise, z. B. durch Löten, befestigt. Eine Anodenstrom-moderately made of a plastic. The power supply 21 of the cathode is attached to the cup 17 in a suitable manner, e.g. B. by soldering attached. An anode current
zuführung 22 wird an die Grundplatte 16 geschweißt.
. Die Stabilisatoren der vorliegenden Erfindung sind in allen wäßrigen Elektrolyten wirksam, die in Elektrolytkondensatoren
verwendet werden. Bei Wickelkondensatoren, wie sie in Abb. 1 und 2 gezeigt sind, verwendet
man gewöhnlich viskose Elektrolyte, wie z. B. wäßrige Glykolborate. So kann zur Herstellung eines Elektrolyts io faktor nach Versuchsende gemessen und der währenä des
nach der Erfindung z. B. von einem bekannten Elektrolyt Versuchs erreichte Spitzenwert des Gleichstromdurch-Feed 22 is welded to the base plate 16.
. The stabilizers of the present invention are effective in all of the aqueous electrolytes used in electrolytic capacitors. In wound capacitors, as shown in Fig. 1 and 2, one usually uses viscous electrolytes, such as. B. aqueous glycol borates. Thus, for the production of an electrolyte io factor can be measured after the end of the experiment and the during the period according to the invention z. B. The peak value of the direct current throughput achieved by a known electrolyte experiment
bis der Stromdurchlaß auf ein Minimum gesunken war. Die Kondensatoren wurden mit dem oben beschriebenen wäßrigen Elektrolyt aus Äthylenglykol, Ammoniumborat und Wasser getränkt. Die Kondensatoren wurden 2000 Stunden lang mit einer Spannung von 150 V bei 850C geprüft.until the current flow was reduced to a minimum. The capacitors were impregnated with the aqueous electrolyte of ethylene glycol, ammonium borate and water described above. The capacitors were tested with a voltage of 150 V at 85 ° C. for 2000 hours.
Nach Versuchsbeendigung wurden die Kapazitätsverluste ausgedrückt in Prozenten der Anfangskapazität bei Versuchsbeginn bestimmt. Ebenso wurde der VerlustAfter the end of the experiment, the capacity losses were expressed as a percentage of the initial capacity at Start of experiment determined. So was the loss
aus etwa 50 % Äthylenglykol, 15 % Ammoniumborat und 35% Wasser ausgegangen-werden. -from about 50% ethylene glycol, 15% ammonium borate and 35% water can be assumed. -
Bei dem Elektrolytkondejisatortyp mit poröser Elektrode, wie in Fig. 3, ist es gewöhnlich wünschenswert, einen verhältnismäßig dünnflüssigen Elektrolyt zu verwenden, um völlige Durchtränkung der Poren zu gestatten. Ein geeigneter -Ausgangselektrolyt für diesen Zweck ist eine wäßrige Lösung von Lithiumchlorid. Als Ausgangselektrode sind auch alle anderen bekannten wäßrigen Elektrolyte, die in Elektrolytkondensatoren benutzt werden, verwendbar.In the case of the type of electrolyte capacitor with a porous electrode, As in Fig. 3, it is usually desirable to use a relatively low viscosity electrolyte, to allow complete impregnation of the pores. A suitable starting electrolyte for this The purpose is an aqueous solution of lithium chloride. All others are also known as the output electrode aqueous electrolytes used in electrolytic capacitors can be used.
Wie oben gesagt, wird die "Stabilisation der wäßrigen Elektrolyte dadurch bewirkt, daß ihnen eine organische Nitrosoverbindung in einer Menge von 0,05 ... 15 Gewichtsprozent zugesetzt wird. Es wurde festgestellt, daß es die Nitrosogruppe in diesen Verbindungen ist, die die stabilisierende Wirkung hervorruft, so daß also der chemische Bau des Restmoleküls vom Standpunkt der Beurteilung, ob eine Stabilisierung stattfindet oder nicht, keine Bedeutung hat. Jedoch können andere Radikale in der organischen Nitrosoverbindung wechselnden Einfluß auf die Aktivität der Nitrosogruppe haben, so daß die stabilisierende Wirksamkeit einiger Nitrosoverbindungen größer sein wird als die anderer.As stated above, the "stabilization of the aqueous electrolytes is effected by giving them an organic Nitroso compound is added in an amount of 0.05 to 15 percent by weight. It was found that it is the nitroso group in these compounds that produces the stabilizing effect, so that the chemical Construction of the residual molecule from the point of view of judging whether stabilization takes place or not, has no meaning. However, other radicals in the organic nitroso compound can have alternating influence on the activity of the nitroso group, so that the stabilizing effectiveness of some nitroso compounds will be greater than that of others.
Die in den oben angegebenen geringen Mengen den wäßrigen Elektrolyten zugesetzten Stabilisatoren können Nitroso-Kohlenwasserstoffe sein, doch sollen ihre Verbindungen vorzugsweise auch eine oder mehrere polare Gruppen, wie Hydroxyl- oder Aminogruppen enthalten, um die Löslichkeit des Stabilisators im Elektrolyt zu erhöhen. Die Gegenwart von Sulfogruppen ist jedoch zu vermeiden, da ihre Azidität einen Angriff auf den Oxyd-Ulm der Elektroden bewirkt. Es ist ferner notwendig, daß der Stabilisator keine chemische Reaktion mit dem Elektrolyt eingeht, die seine Struktur als Nitrosokörper ändert, und stabil gegen chemische Zersetzung sowohl bei der Arbeitstemperatur und bei der Temperatur, bei der der Kondensator mit dem Elektrolyt getränkt wird, ist. Die aromatischen Nitrosoverbindungen, d. h. die aromatischen Verbindungen, bei denen eine Nitrosogruppe direkt am aromatischen Kern sitzt, sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wegen ihrer hohen chemischen Beständigkeit besonders geeignet. Aliphatische Nitrosoverbindungen, die unter den obigen Bedingungen stabil sind, sind gleichfalls für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet.The stabilizers added to the aqueous electrolytes in the small amounts indicated above can be used Be nitroso hydrocarbons, but their compounds should preferably also be one or more polar ones Contain groups, such as hydroxyl or amino groups, in order to increase the solubility of the stabilizer in the electrolyte raise. However, the presence of sulfo groups is too Avoid, as their acidity an attack on the Oxyd-Ulm of the electrodes. It is also necessary that the stabilizer does not chemically react with the electrolyte which changes its structure as a nitroso body, and is stable against chemical decomposition both in the Working temperature and at the temperature at which the capacitor is saturated with the electrolyte. the aromatic nitroso compounds, d. H. the aromatic compounds in which a nitroso group sitting directly on the aromatic nucleus are for the purposes of the present invention because of their high chemical properties Resistance particularly suitable. Aliphatic nitroso compounds that are stable under the above conditions are also suitable for the purposes of the present invention.
Die nachstehenden Tabellen erläutern die Stabilisierung des Elektrolytkondensators hinsichtlich seiner Kapazität,
seines Verlustfaktors und der Verringerung des Spitzenwertes für den Gleichstromdurchlaß, die durch den Zusatz
von organischen Nitrosoverbindungen zum Elektrolyt in Elektrolytkondensatoren bewirkt wird. In Tabelle 1
werden die Ergebnisse für eine Reihe von Versuchen mit Elektrolytkondensatoren aufgeführt, deren Elektroden
aus Tantalfolie durch zwei Lagen Kraftpapier geringer lasses bestimmt. Die Messungen der Kapazität und des
Verlustfaktors wurden mit Wechselstrom von 60 Perioden gemacht. Die Versuche erfolgten an Elektrolytkondensatoren
sowohl ohne Stabilisatorzusatz als auch mit Zusatz wechselnder kleiner Mengen verschiedener Stabilisatoren.
Die Versuchsergebnisse zeigen folgende TabeüeitiLThe tables below explain the stabilization of the electrolytic capacitor with regard to its capacitance, its dissipation factor and the reduction in the peak value for direct current transmission, which is brought about by the addition of organic nitroso compounds to the electrolyte in electrolytic capacitors. Table 1 shows the results for a series of tests with electrolytic capacitors, the electrodes of which are made of tantalum foil and are determined by two layers of kraft paper with a lower lasses. The measurements of the capacity and the dissipation factor were made with alternating current of 60 periods. The tests were carried out on electrolytic capacitors both without the addition of stabilizers and with the addition of varying small amounts of different stabilizers.
The test results show the following table
In der nachfolgenden Tabelle 2 sind die Versuchsergebnisse an Kondensatoren verzeichnet, die in gleicherweise, jedoch mit dem Unterschied durchgeführt wurden, daß die Formierung mit 150 V bei 2000C erfolgte und daß der Versuch 1000 Stunden andauerte.The following table 2 shows the test results on capacitors which were carried out in the same way, but with the difference that the formation was carried out with 150 V at 200 ° C. and that the test lasted 1000 hours.
6565
Stärke von 0,0127 mm Dicke getrennt sind. Die Elektroden wurden mit einer Gleichstromspannung von 200 V bei 1000C in einem wäßrigen Glykolboratelektrolyten formiert. Die Formierung, wurde wie üblich fortgesetzt, In den obigen Tabellen sind verschiedene Mengen an zugesetztem Stabilisator genannt. Es ist notwendig, daß wenigstens 0,05 Gewichtsprozent und vorzugsweise : wenigstens 1 Gewichtsprozent Stabilisator dem Elektrolyt zugesetzt wird. Der wünschenswerte Bereich an Stabilisatoranteil liegt zwischen 2 und 10 Gewichtsprozent des Elektrolyts. Die Stabilisatoren werden gewöhnlich zunächst in Elektrolyten aufgelöst und sodann mit diesem dem Kondensator hinzugefügt. Bei Kondensatoren vom Wickeltyp erfolgt die Tränkung des Kondensators mitThickness of 0.0127 mm thickness are separated. The electrodes were formed with a DC voltage of 200 V at 100 0 C in an aqueous glycol borate electrolyte. The formation was continued as usual. Various amounts of added stabilizer are given in the tables above. It is necessary that at least 0.05 weight percent, and preferably: at least 1 weight percent, stabilizer be added to the electrolyte. The desirable range of stabilizer levels is between 2 and 10 percent by weight of the electrolyte. The stabilizers are usually first dissolved in electrolytes and then added to the capacitor with this. In the case of capacitors of the winding type, the impregnation of the capacitor also takes place
dem stabilisierten Elektrolyt gewöhnlich bei erhöhter Temperatur, wie etwa 110° C, unter zeitweiser Anwendung eines Vakuums. Eine zusätzliche Menge von stabilisiertem Elektrolyt wird gewöhnlich auch dem Behälter zugefügt, der den imprägnierten Kondensator aufnimmt. Bei Kondensatoren mit gesinterter Anode kann die Tränkung der porösen Anode mit dem stabilisierten Elektrolyt ebenfalls unter zeitweiser Anwendung eines Vakuums bei einer Temperatur von etwa 90° C vollzogen werden.the stabilized electrolyte usually at an elevated temperature, such as about 110 ° C, with intermittent use a vacuum. An additional amount of stabilized electrolyte is usually added to the container added, which receives the impregnated capacitor. In the case of capacitors with a sintered anode, the Impregnation of the porous anode with the stabilized electrolyte, also with temporary use of a Vacuum at a temperature of about 90 ° C.
Claims (12)
Französische Patentschrift Nr. 651 397;
USA.-Patentschriften Nr. 2 368 688, 2 558172,
506 908.Considered publications:
French Patent No. 651,397;
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEW10835A Pending DE1015540B (en) | 1952-06-20 | 1953-03-20 | Electrolytic capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1015540B (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR651397A (en) * | 1927-03-16 | 1929-02-18 | Thomson Houston Comp Francaise | Improvements in dielectric materials, as well as their preparation and purification processes |
| US2368688A (en) * | 1943-01-21 | 1945-02-06 | Bell Telephone Labor Inc | Electrolytic device |
| US2506908A (en) * | 1946-08-21 | 1950-05-09 | Lewis S Thompson | Smoking and freezing meat, fish, and poultry |
| US2558172A (en) * | 1949-06-24 | 1951-06-26 | Richard U Clark | High-voltage electrolytic charge storing cell |
-
1953
- 1953-03-20 DE DEW10835A patent/DE1015540B/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR651397A (en) * | 1927-03-16 | 1929-02-18 | Thomson Houston Comp Francaise | Improvements in dielectric materials, as well as their preparation and purification processes |
| US2368688A (en) * | 1943-01-21 | 1945-02-06 | Bell Telephone Labor Inc | Electrolytic device |
| US2506908A (en) * | 1946-08-21 | 1950-05-09 | Lewis S Thompson | Smoking and freezing meat, fish, and poultry |
| US2558172A (en) * | 1949-06-24 | 1951-06-26 | Richard U Clark | High-voltage electrolytic charge storing cell |
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