DE1109269B

DE1109269B - Electrolyte for electrolytic capacitors

Info

Publication number: DE1109269B
Application number: DEI16624A
Authority: DE
Inventors: Alan William Stirling; Leonard Robert Lovelock
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1958-06-27
Filing date: 1959-06-24
Publication date: 1961-06-22

Description

Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren Die Erfindung bezieht sich auf einen durch besondere Mittel verdickten Elektrolyten für elektrolytische Kondensatoren.Electrolyte for Electrolytic Capacitors The invention relates to on an electrolyte thickened by special means for electrolytic Capacitors.

Elektrolyte für elektrolytische Kondensatoren müssen eine hohe Leitfähigkeit aufweisen, damit der Kondensator einen niedrigen Verlustfaktor hat. Zu diesem Zwecke wird dem Elektrolyten meist so viel Wasser zugesetzt, wie es die niedrigste Arbeitstemperatur erlaubt. Solche gut leitenden Elektrolyte sind sehr dünnflüssig. Während der Herstellung des Kondensators kann daher leicht ein Teil des Elektrolyten verlorengehen, so daß der Kondensator nicht die beabsichtigten elektrischen Eigenschaften aufweist.Electrolytes for electrolytic capacitors must have a high conductivity so that the capacitor has a low dissipation factor. To this end Usually as much water is added to the electrolyte as the lowest working temperature permitted. Such highly conductive electrolytes are very fluid. During manufacture of the capacitor can therefore easily lose some of the electrolyte, so that the capacitor does not have the intended electrical properties.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolyten für elektrolytische Kondensatoren, bei dem spezielle Verdickungsmittel benutzt werden. Dadurch wird nicht nur der obengenannte Nachteil vermieden, sondern auch die elektrischen Werte des Kondensators verbessert.The invention relates to an electrolyte for electrolytic Capacitors using special thickeners. This will not only avoided the above disadvantage, but also the electrical values of the capacitor improved.

Das Verdickungsmittel gemäß der Erfindung besteht aus einem Salz eines sulfonierten Polystyrols mit einem Molekulargewicht von mindestens 10 000. Vorzugsweise hat das dem Elektrolyten zugesetzte Verdickungsmittel ein Molekulargewicht zwischen 10 000 und 70 000.The thickener according to the invention consists of a salt of a sulfonated polystyrene having a molecular weight of at least 10,000. Preferably the thickener added to the electrolyte has a molecular weight between 10,000 and 70,000.

Zweckmäßig sind dem Elektrolyten 1 bis 30 Gewichtsprozent Verdickungsmittel zugesetzt. Geeignete sulfonierte Polystyrole sind z. B. das Natriumsalz, das ein wasserlösliches Harz ist.1 to 30 percent by weight of thickener is expedient for the electrolyte added. Suitable sulfonated polystyrenes are e.g. B. the sodium salt, which is a is water soluble resin.

Die Verdickung tritt bei diesem Harz besonders in Gegenwart von Lösungen mit einem pH-Wert von 1 bis 12 ein, welche eine hohe Konzentration an Kationen, beispielsweise von Barium, Cadmium oder Lithium enthalten.The thickening of this resin occurs particularly in the presence of solutions with a pH of 1 to 12, which has a high concentration of cations, for example of barium, cadmium or lithium.

Das Verdickungsmittel gemäß der Erfindung verbessert gleichzeitig den Verlustfaktor des Kondensators, besonders bei niedrigen Temperaturen.The thickener according to the invention improves at the same time the loss factor of the capacitor, especially at low temperatures.

Die in der folgenden Tabelle angegebenen Werte beziehen sich bei Kolonne 1 und 3 auf Messungen an einem elektrolytischen Kondensator mit 3 Volt Netzspannung, der mit einem wäßrigen Elektrolyten aus 22 g Lithiumchlorid in 100 Millimetern Wasser getränkt war, zu dem 10 Gewichtsprozent an Verdickungsmittel zugesetzt wurden. Dieses bestand aus 22 g des Natriumsalzes eines sulfonierten polymeren Styrols mit einem Molekular gewicht von 70 000. In den Kolonnen 2 und 4 sind Werte für einen gleichen Kondensator angegeben, dessen Elektrolyt kein Verdickungsmittel aus sulfoniertem Polystyrol enthielt. Verlustfaktor Kapazität Temperatur in o/o bei 50 Hz in % bei 50 Hz °C 1 I 2 3 I 4 -I-25 9,7 I 17,5 100 100 0 12,8 28,5 90 83 -10 14,4 35 87 74 -20 16,9 44,4 84 65 -30 23,8 57 80 55 -40 40,0 73 72 40 Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß der Kondensator mit Verdickungsmittel gemäß der Erfindung bei allen Temperaturen einen niedrigen Verlustfaktor hat und das die Verminderung der Kapazität bei niedrigen Temperaturen geringer ist, als bei einem Kondensator ohne Verdickungsmittel gemäß der Erfindung.The values given in the table below relate to measurements on an electrolytic capacitor with 3 volts mains voltage, which was soaked with an aqueous electrolyte of 22 g of lithium chloride in 100 millimeters of water for columns 1 and 3, to which 10 percent by weight of thickener was added. This consisted of 22 g of the sodium salt of a sulfonated polymeric styrene with a molecular weight of 70,000. In columns 2 and 4, values are given for an identical capacitor, the electrolyte of which did not contain a sulfonated polystyrene thickener. Loss factor capacity Temperature in o / o at 50 Hz in% at 50 Hz ° C 1 I 2 3 I 4 -I-25 9.7 I 17.5 100 100 0 12.8 28.5 90 83 -10 14.4 35 87 74 -20 16.9 44.4 84 65 -30 23.8 57 80 55 -40 40.0 73 72 40 It can be seen from the table that the condenser with thickener according to the invention has a low dissipation factor at all temperatures and that the reduction in capacitance at low temperatures is less than with a condenser without thickener according to the invention.

Es ist bekannt, dem Elektrolyten ein Lösungsmittel, beispielsweise Athylenglykol, zuzusetzen, um den Gefrierpunkt des Elektrolyten herabzusetzen, wobei die Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen verbessert werden. Es wurde gefunden, daß der Zusatz von Verdickungsmitteln gemäß der Erfindung zu dem Elektrolyten von Kondensatoren, die solche Lösungsmittel enthalten, deren vorteilhafte Eigenschaften weiter verbessert. Durch den Zusatz der Verdickungsmittel gemäß der Erfindung wird auch bei einem nur aus Wasser und Salz bestehenden Elektrolyten die Funktion des Kondensators bei niedrigen Temperaturen verbessert.It is known that the electrolyte is a solvent, for example Ethylene glycol, to lower the freezing point of the electrolyte, whereby the properties at low temperatures are improved. It was found, that the addition of thickeners according to the invention to the electrolyte of Capacitors containing such solvents, their advantageous properties further improved. By adding the thickener according to the invention also applies to an electrolyte consisting only of water and salt improves the function of the capacitor at low temperatures.

Claims

CLAIMS: 1. An electrolyte for electrolytic capacitors comprising a thickening agent, characterized in that the thickener is a salt of sulfonated polystyrene having a molecular weight of at least 10 000th

2. Electrolyte according to claim 1, characterized in that the molecular weight the addition of added thickeners is between 10,000 and 70,000.

3. Electrolyte according to Claims 1 and 2, characterized in that 1 to 30 percent by weight Thickeners are added to the electrolyte.

4. electrolyte according to claim 1 to 3, characterized in that the electrolyte is a freezing point lowering liquid, for. B. ethylene glycol contains. Documents considered: German Patent No. 832 886; Austrian Patent Nos. 136,784, 159,255; French Patent No. 812388; British Patent Nos. 466193, 476 555; U.S. Patent No. 2,533,210.