DE1208818B - Elektrolytkondensator - Google Patents

Description

• Elektrolytkondensator Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator, insbesondere einen Kleinstelektrolytkondensator, dessen mit Elektrolyt getränkter Wickel von einem Gehäuse -umgeben ist, das zumindest teilweise aus einer inneren und einer äußeren isolierenden Dichtungsschicht aus einem aushärtbaren Gießharz besteht" von denen die innere die gas- und feuchtigkeitsdichte Abdichtung bewirkt und chemisch widerstandsfähig gegen den Elektrolyt ist, während die äußere den druckfesten Abschluß sowie zumindest teilweise den mechanischen Schutz des Wickels bezweckt und durch beide Schichten mindestens ein Anschlußdraht einer Kondensatorelektrode hindurchgeführt ist.
• Besonders bei Kleinstelektrolytkondensatoren gestaltet sich eine sichere Abdichtung mit den bei großen Kondensatoren üblichen Gummi- und Hartpapierabschlüssen wegen der Kleinheit dieser Teile äußerst schwierig, da Sicken und Bördelränder ein festes Verklemmen nicht mehr gewährleisten.
• Es hat sich in den verschiedensten Bereichen der Technik gezeigt, daß sich Abdichtungen und Umhüllungen mit Gießharzen in einfachster Weise herstellen lassen, jedoch tritt bei Elektrolytkondensatoren der Nachteil-auf, daß flüssiges Gießharz bei Benetzung mit Elektrolyt nicht aushärtet und außerdem mit dem Elektrolyt aggressive Stoffe bildet, die die Kondensatorfolien angreifen.
• I Diese nachteiligen Eigenschaften von dießharz werden bei einer bekannten Elektrolytlcondensatorausführung dadurch umgangen, daß zwischen Elektrolyt und Gießharz eine innere Dichtung in Form eines GuminipfrQpfens angeordnet und durch eine Sicke gegen Verschieben gesichert wird; auf den Gummipfropfen ist Gießharz aufgegossen.
• Bei einem weiteren Elektrolytkondensator wird der feuchtigkeitsdichte Abschluß dadurch erreicht, daß eine vorgefertigte Scheibe aus Isolierstoff mittels eines Polyadditionsharzes auf der Basis von Polyalkohol-Diisocyanat, das auch in Gegenwart von Elektrolyt einwandfrei abbindet, eingeklebt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dieser Kleber nach einer gewissen Zeit durch den Elektrolyten verseift wird.
• Weiterhin sind gießharzvergossene Elektrolytkondensatoren bekannt, bei denen der Wickel erst nach dem Aushärten des Gießharzes durch eine nachträglich zu verschließende Öffnung imprägniert wird, so daß das noch nicht polymerisierte Gießharz auch nicht vom Elektrolyt benetzt wird.
• I Es ist auch bei statischen Kondensatoren bekannt, den Kondensatorwickel allseitig mit Bitumen zu umkleiden und ihn so in einem Gehäuse einwandfrei festzulegen. Dabei ist der Abschluß des Gehäuses durch eine eingegossene, ausgehäftete Gießharzschicht gebildet.
• . Bitumen wurde auch bereits zum Verschließen von Elektrolytkondensatoren verwendet, jedoch weist es insbesondere nicht- die Eigenschaft auf, an Metallteilen festzuhaften. Dadurch entstehen bei größeren Temperaturschwänkungen feine Risse. Soll daneben' der Elektrolytkondensator auch bei hohen Temperaturen (>100'C) einsatzfähig sein, so muß ein.Bitumen mit hoher Erweichungstemperatur verwendet werden,'das aber bei tiefen Temperaturen besonders zur. Rißbildung neigt.
• Demgegenüber zeichnet. sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, daß die erste Isolierstoffschicht aus einem Nfischpolymerisat aus Äihylen und Prop>ylen durch Gießen oder Tauchen hergestellt oder aus'einer gununielastischen organischen Siliziumverbindung gebildet ist.
• Ein Vorteil der Erfindung gegenüber den bekannten Äbdichtungen besteht darin, daß keine vorgeformten Abdichtungsmittel verwendet zu werden brauchen, die mit dem Nachteil behaftet sind, daß sie durch besondere Maßnahmen nach dem Einbau noch in möglichst enge Berührung mit dem Gehäuse und den Anschlußdiähten gebracht werden müssen. Das erübrigt sich jedoch bei Verwendung von in der ersten Phase noch flüssigen Abdichtungsmitteln, die auch an Metallteilen einw.andfrei abbinden. Weiterhin ergibt sich gegenüber'einer Abdichtung mit einer vorgefertigten festen Abschlußscheibe der Vorteil, daß die an den Kondensatorwickel angelöteten A-aschlußdrähte so lang ausgeführt werden können, daß 'sie gleichzeitig als äußere 'Anschlüsse dienen. Außerdem können die bereits an den Kondensatorwickelanschlüssen z. B. mittels Quetschhülsen befestigten Enden der Anschlußdrähte in das Gießharz eingegossen -werden, wodurch gleichzeitigeine Zugentlastung für die Kondensatorwickelanschlüsse erreicht wird. Als besonders vorteilhaft für die Fertigung erweist sich auch die einfache und billige Herstellungsmöglichkeit des Verschlusses allein durch Gießen. Zudem sind durch die geringe Dicke der inneren Dichtungsschicht in einem vorgegebenen Bauraum größere Kapazitätswerte unterbringbar.
• Wird beim Eingießen darauf geachtet, daß z. B. bei einem Aluminiumbecher die gesamte freie innere Becherfläche von diesen Stoffen benetzt wird, so-büdet sich eine Schicht, die bei Wärmedehnung auf Grund ihrer Elastizität Spaltbildung zwischen Gießharz und Becherwand - vermeidet. - - Weitere Merkmale einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung geheii aus der Zeichnung eines im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels hervor.
• In einem aus Kunststoff oder Metall bestehenden Gehäuse 1 befindet sich ein Elektrolytkondensatorwickel 2, auf dessen einer Stirnseite eine innere Dichtungsschicht 3 aus einer organischen Siliziumverbindung angeordnet ist. Darauf folgt eine äußere Dichtungsschicht 4 aus aufgegossenem und ausgebärtetem Gießharz. In die äußere Dichtungsschicht 4 sind Quetschhülsen- 5 eingebettet, die die Anschlußdrähte 6 mit den KondensatorwickelansQhlüssen 7 verbinden.
• Die Herstellung einer solchen Abdichtung geschieht auf folgende Weise: Nachdem der mit Elektrolyt getränkte, den Raum möglichst vollkommen ausfüllencte Kondensatorwickel 2 in das Gehäuse 1 eingeschoben ist und die Anschlußdrähte 6 in die richtige Lage gebracht sind, wird eine in einem Lösungsmittel aus der Reihe der Kohlenwasserstoffe, z. B. Toluol, gelöste organische Siliziumverbindu,ng in das offene Gehäuse eingetropft oder gegossen, so daß eine Schicht entsteht-, die über die eine Stimfläche des Wickels bis an die Gehäusewand reicht und einen völlig gas- und feuchtigkeitsdichten Abschluß bewirkt. Nachdem das Lösungsmittel verdunstet ist, hinterbleibt eine gummielastische Dich- tungsschicht 3, die vom Elektrolyten nicht und von -flüssigem Gießharz nur oberflächlich angelöst wird. Anschließend wird der noch verbleibende Raum oberhalb der Dichtungsschicht 3 mit aushärtbarem Gießharz ausgegossen, wobei die Quetschhülsen 5 mit eingebettet werden. Durch das A ushärten entsteht die äußere Dichtungsschicht 4, die mechanische Bean spruchungen infolge erhöhten Innendruckes oder äußerer Einflüsse,- vor allem Zugbelastungen an den Anschlußdrähten 6, aufnimmt. Zur Sicherüng der äußeren Dichtungsschicht iin Gehäuse kann der Gehäuserand in an sich bekannter Weise nach innen zu ,gebogen sein oder nachträglich bei noch nicht völlig ausgehärtetem Epoxydharz leicht nach innen zu gebördelt werden. Eine. weitere vorteilhafte Ausführung eines El#ltfdlytkondensators wird dadurch erreicht, daß der gesamte Kondensatorwickel in die organische Siliziumverbindung getaucht wird, wodurch sich eine gummielastische Dichtungsschicht um den gesamten Wickel bildet. Der so abgeschlossene Kondensatorwickel kann danach allseitig mit Epoxydharz unigossen werden. Dadurch entfällt ein sonst notwendiges vorgefertigtes Metall- oder Kunststoffgehäuse.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Elektrolytkondensator, der mit einer ersten Isolierstoffschicht abgeschlossen ist und außerdem mit einer zweiten Schicht aus einem aushärtbaren Gießharz verschlossen ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die erste Isolierstoffschicht aus- einem Mischpolymerisat aus Äthylen und Propylen durch Gießen oder Tauchen hergestellt oder aus einer Zummielastischen organischen Siliziumverbindung gebildet ist, 2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Silizium. verbindung bzw. das Kopolymerisat aus Äthylen und Propylen durch Zusatz eines leichtflüchtigen Lösungsmittels vorübergehend in einen gießbaren Zustand gebracht ist. 3. Blektrolytkondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Dich- tungsschicht den gesamten Kondensatorwickel gas-und feuchtigkeitsdicht umschließt. 4. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Dichtungsschicht den allseitig mit der inneren Dichtungsschicht umschlosseneil Kondensatorwickel umgibt. 5. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in die äußere Dichtungsschicht wenigstens eine Quetschhülse eingebettet ist, mittels der ein Anschlußdraht mit einer Kondensatorwickelfolie verbunden ist, 6. Verfahren zur Herstellung eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in ein- Metall- oder Kunststoffgehäuse ein mit Elektrolyt getränkter, den Raum möglichst vollständig ausfüllender und mit Anschlußdrähten versehener Kondensatorwickel eingeschoben und, nachdem die Anschlußdrähte in die richtige Lage gebracht sind, durch Aufgießen einer inneren gummielastischen Dichtungsschicht aus einer gelösten organischen Siliziumverbindung oder einem Ko#olymerisat aus Äthylen oder Propylen der gas- und feuchtigkeitsdichte Abschluß erfolgt, auf den nach dem Verdunsten des Lösungsmittels die äußere, aus aushärtendem Gießharz bestehende Dichtungsschicht aufgegossen und danach bei teilweise ausgehärtetem Gießharz der Rand des Gehäuses nach innen zu umgebogen wird. 7. Verfahren' zur Herstellung eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 1 oder mindestens einem der folgenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Anschlußdrähten versehene und mit Elektrolyt getränkte Kondensatorwickel in eine gelöste organische Siliziumverbindung getaucht und dadurch mit einer allseitig gas-und feuchtigkeitsdicht abschließenden inneren Dichtungsschicht umhüllt wird und nach dem Verdunsten des Lösungsmittels der so umhüllte Kondensatorwickel direkt in Gießharz oder in eine Form gesteckt wird, in der er durch Ausgießen der Form allseitig vom Gießharz umflossen werden kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1815 960, 1850495, 1852 862, 1854 098; britische Patentschrift Nr. 789 675.