Elektrolytiseher Kondensator. Die Erfindung betrifft einen elektroly tischen Kondensator. Als eine Elektrode dient gewöhnlich eine iVIetallplatte oder ein Metall draht, die bezw. der mit einer Metallver bindung, im allgemeinen einem Oxyd, über zogen ist, welche das Dielektrikum bildet, während die andere Elektrode von einem mit einer Zuleitung versehenen Elektrolyten gebildet ist. Ist der Kondensator nicht nur für den Ausgleich von Gleichstrom, sondern auch für Wechselstrom bestimmt, so werden beispielsweise zwei Metallplatten oder -Drähte mit je einer Oxydhaut in den Elektrolyten eingetaucht und mit je einer Wechselstrom klemme verbunden.
Der Elektrolyt kann flüssig oder halbflüssig oder in Form einer Paste vorhanden sein und zum Aufnehmen des Elektrolyten können saugfähige Stoffe verwendet werden, die gleichzeitig als Ab standhalter zwischen zwei Elektroden wirk sam sein können.
Die Erfindung bezweckt, die mit einer Oxydhaut überzogenen Elektroden aus sol- chem Stoff herzustellen, dass die Möglichkeit gegeben wird, mit einfachen Mitteln die Kapazität eines solchen Kondensators zu ver grössern, d. h. den Kondensator derart aus zubilden, dass in einem bestimmten Volumen eine grosse Kapazität untergebracht werden kann.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der Kondensator wenigstens eine mit einer Oxydhaut überzogene Elek trode aus Aluminium aufweist, dessen Kupfer gehalt 0,05 % unterschreitet, und dass diese Elektrode geraubt ist. Diese Rauhung ist zweckmässig eine chemische.
Es ist an sich bekannt, Aluminiumelek troden zu verwenden. Es wurde indessen ge funden, dass durch Verwendung von Alu- minium, dessen Kupfergehalt 0,05 % unter- schreitet, eine sehr bedeutende Verbesserung erzielt werden kann, da hierdurch die Mög lichkeit gegeben ist, das Aufrauhen der Elek troden mit Beizmitteln, bevor oxydiert wird, .mit hervorragend günstigem Erfolg durch- zuführen. Unter Aufrauhen durch Beizen wird hier vorwiegend eine solche Bearbeitung der Oberfläche verstanden, dass die Oberfläche wenigstens um das Doppelte vergrössert wird.
Man kann die Wirkung noch dadurch steigern, dass die Aluminiumelektroden zuvor mit einer Profilierung versehen werden.
Beizmittel wurden bisher zur Hauptsache dazu verwendet, das Elektroderimetall zu reinigen, bevor es oxydiert wird. Dabei wer den Säuren oder Basen in sehr schwachen Konzentrationen verwendet; bei stärkeren Konzentrationen wurde die Elektrode nur während kurzer Zeit in sie eingetaucht. Be trachtet man eine solche Elektrode unter dem Mikroskop, so sieht man eine gleich mässige Fläche.
Zur Erzielung einer grossen Oberfläche kann die Elektrode eine bestimmte Zeit in eine konzentrierte Säure oder Base oder auch einige Male nacheinander in Säuren oder Basen, die verschiedene Zusammensetzung und Konzentration haben können, gebracht werden. Verwendet man dabei Aluminium der gewöhnlichen Zusammensetzung, so hat diese Behandlung wenig Einfluss, und die Ergebnisse sind auf jeden Fall sehr un regelmässig. Verwendet matt dagegen Alu minium mit einem ausserordentlich geringen Kupfergebalt, zweckmässig sogar geringer als 0,02 %, so zeigt sich, dass pro Flächenein heit der Platte oder des Drahtes, von denen man ausgeht, eine überraschend grosse Kapa zität erreicht werden kann.
Betrachtet man eine solche Elektrode, nachdem sie zum Bei spiel durch Beizen aufgerauht worden ist, unter dem Mikroskop, "so kann man deutlich feststellen, dass Spitzen und Vertiefungen vorhanden sind. Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Zum Aufrauhen nimmt man zum Beispiel eine Aluminiumplatte 10 auf 10 cm. Diese wird zunächst eine bestimmte Zeit in Kalium hydroxyd gebracht und, nachdem sie abge spült worden ist, in Salzsäure eingetaucht. Nachdem- sie von neuem abgespült worden ist, wird die Platte elektrolytiscb oxydiert.
Die so erhaltene Platte kann nun als Elektrode in einem Kondensator gemäss der Zeichnung verwendet werden, in der ein Kupfergefäss 1 die Zuleitung für den Elek trolyten 2 bildet, der aus einer Lösung von 20 gr Borax und 40 gr Borsäure pro Liter Wasser besteht. Die aus der Platte bestehende Elektrode ist mit 3 bezeichnet.
Dieser Kondensator eignet sich nun für Spannungen bis zu 430 Volt und es ergibt sich, dass die Kapazität wenigstens 16 Mikro farad beträgt. Ohne die beschriebene Be handlung würde die Kapazität höchstens 4 Mikrofarad betragen.
Natürlich sind eine grosse Anzahl von Änderungen in dem Raubverfahren möglich. Beim Aufrauhen kann man der chemischen Behandlung eine Rauhung durch mechanische Mittel, z. B. durch Sandstrahlgebläse oder Stahlbürsten, vorausgehen lassen. Man kann auch mehrmals nacheinander abwechselnd beizen und elektrolytisch oxydieren.
Dadurch, dass gemäss der Erfindung Alu minium verwendet, wird, das nicht mehr als 0,05 % Kupfer enthält, ist die Möglichkeit gegeben, Verfahren zur Massenherstellung der Kondensatoren nach dem Raubverfahren auszuarbeiten, mit dem nichtsdestoweniger ein sehr gleichmässiges Produkt erhalten wird.
Unter günstigen Verhältnissen hat es sich schon als möglich erwiesen, die Kapazität für eine Aluminiumplatte von 10 auf 10 cm auf über 30 Mikrofarad zu steigern.
Ferner kann der Kondensator auch für wesentlich höhere Spannungen als die oben schon erwähnte Spannung von 430 Volt her gestellt werden.
Die Aluminiumelektrode kann zusammen gerollt und gefaltet werden, wenn sie aus Blech besteht, oder gewunden, wenn sie aus Metalldraht besteht. Draht von verschiedenem Profil kann zur Verwendung kommen.
Electrolytic capacitor. The invention relates to an electrolytic capacitor. As an electrode is usually a metal plate or a metal wire, the BEZW. which is coated with a metal compound, generally an oxide, which forms the dielectric, while the other electrode is formed by an electrolyte provided with a lead. If the capacitor is not only intended for the compensation of direct current, but also for alternating current, two metal plates or wires, each with an oxide skin, are immersed in the electrolyte and connected to an alternating current terminal.
The electrolyte can be liquid or semi-liquid or in the form of a paste and absorbent substances can be used to absorb the electrolyte, which can simultaneously be used as spacers between two electrodes.
The aim of the invention is to manufacture the electrodes covered with an oxide skin from such a substance that the possibility is given of increasing the capacitance of such a capacitor by simple means, ie. H. to form the capacitor in such a way that a large capacity can be accommodated in a certain volume.
According to the invention, this is achieved in that the capacitor has at least one electrode made of aluminum, coated with an oxide skin, the copper content of which is less than 0.05%, and that this electrode has been stolen. This roughening is expediently a chemical one.
It is known per se to use aluminum electrodes. It has been found, however, that a very significant improvement can be achieved by using aluminum with a copper content of less than 0.05%, since this makes it possible to roughen the electrodes with pickling agents before they oxidize will carry out .with outstandingly favorable success. Roughening by pickling is understood here primarily as processing the surface in such a way that the surface is at least doubled.
The effect can be increased by providing the aluminum electrodes with a profile beforehand.
So far, pickling agents have mainly been used to clean the electroderimetallic before it is oxidized. Here who the acids or bases used in very weak concentrations; at higher concentrations the electrode was only immersed in them for a short time. If one looks at such an electrode under the microscope, one sees a uniform surface.
To achieve a large surface area, the electrode can be placed in a concentrated acid or base for a certain period of time or a few times in succession in acids or bases which can have different compositions and concentrations. If aluminum of the usual composition is used, this treatment has little effect and the results are in any case very irregular. If matt, on the other hand, uses aluminum with an extremely low copper content, expediently even less than 0.02%, it turns out that a surprisingly large capacity can be achieved per surface unit of the plate or wire from which it is assumed.
If one looks at such an electrode under the microscope after it has been roughened by pickling, for example, "one can clearly see that there are peaks and depressions. The drawing illustrates an exemplary embodiment of the subject matter of the invention an aluminum plate 10 by 10 cm. This is first placed in potassium hydroxide for a certain time and, after it has been rinsed off, immersed in hydrochloric acid. After it has been rinsed again, the plate is electrolytically oxidized.
The plate obtained in this way can now be used as an electrode in a capacitor according to the drawing, in which a copper vessel 1 forms the feed line for the electrolyte 2, which consists of a solution of 20 grams of borax and 40 grams of boric acid per liter of water. The electrode consisting of the plate is labeled 3.
This capacitor is now suitable for voltages up to 430 volts and the result is that the capacitance is at least 16 micro farads. Without the treatment described, the capacity would be at most 4 microfarads.
Of course, a large number of changes in the robbery process are possible. When roughening, chemical treatment can be roughened by mechanical means, e.g. B. by sandblasting or steel brushes, precede. It is also possible to pickle and oxidize electrolytically several times in succession.
Because aluminum is used according to the invention, which contains no more than 0.05% copper, it is possible to work out methods for mass production of capacitors according to the robbery process, with which a very uniform product is nevertheless obtained.
Under favorable conditions it has already proven possible to increase the capacity for an aluminum plate from 10 to 10 cm to over 30 microfarads.
In addition, the capacitor can also be used for significantly higher voltages than the above-mentioned voltage of 430 volts.
The aluminum electrode can be rolled and folded together if it is made of sheet metal, or twisted if it is made of metal wire. Wire of different profiles can be used.