DE1110316B

DE1110316B - Verfahren zur Verhinderung einer Gasbildung durch Elektrolyse waehrend des Betriebesvon elektrolytischen Kondensatoren

Info

Publication number: DE1110316B
Application number: DEST11792A
Authority: DE
Inventors: Manfred Wagner
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1956-10-13
Filing date: 1956-10-13
Publication date: 1961-07-06

Description

Verfahren zur Verhinderung einer Gasbildung durch Elektrolyse während des Betriebes von elektrolytischen Kondensatoren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verhinderung einer Gasbildung durch Elektrolyse bei insbesondere wäßrigen Elektrolyten während des Betriebes eines Elektrolytkondensators.
Die meisten bisher bekannten Elektrolyte für Elektrolytkondensatoren enthalten durch die Art ihrer Zusammensetzung einen mehr oder weniger großen Anteil Wasser. Kondensatoren mit derartigen Elektrolyten werden gewöhnlich in möglichst dichte Umhüllungen eingebaut, um eine Beeinträchtigung der elektrischen Eigenschaften des Kondensators beim Betrieb durch Veränderung oder Verlust des Elektrolyten zu vermeiden.
Es hat sich gezeigt, daß bei Kondensatoren dieses Aufbaues gelegentlich der Fall eintreten kann, daß im Betrieb, z. B. durch falsche Polung, Überbeanspruchung, hohe Betriebstemperatur usw., im Innern des Kondensators beachtliche Gasmengen durch Elektrolyse des Elektrolyten infolge des stets vorhandenen Reststromes entstehen. So kann vor allem bei den kleinen Ausführungsformen der Elektrolytkondensatoren mit Elektroden aus Tantal, Niob, Zirkon oder Titan, bei denen dem Gas nur ein relativ kleines Volumen im Innern des Kondensators zur Verfügung steht, ein Gasüberdruck entstehen, der zur Zerstörung des Gehäuses führt.
Es ist bekannt, in diesen Fällen Ventile bzw. Druckausgleichsstellen am Kondensatorgehäuse anzubringen, die einen Ausgleich des inneren Gasüberdruckes zulassen. Derartige Ventile bzw. Druckausgleichsstellen sind kompliziert in ihrem Aufbau und verlangen außerdem einen besonderen konstruktiven Aufbau des Kondensators und sind wegen ihres Platzbedarfs vor allem bei den kleinen Abmessungen der meisten Elektrolytkondensatoren unvorteilhaft. Ferner verteuern derartige Ventile bzw. Druckausgleichsstellen die Herstellung des Kondensators erheblich.
Es ist ferner bekannt, einem Elektrolyten einen Stoff beizugeben, der zur Elektrolyse an sich nicht notwendig, aber für die Erzielung gewisser Eigenschaften, wie z. B. der Erhöhung der Leitfähigkeit, Vergrößerung der Viskosität oder der Filmbildung zum Korrosionsschutz erforderlich ist. So war es bereits bekannt, dem Elektrolyten ein Oxydationsmittel zuzusetzen, welches mit dem durch Elektrolyse etwa frei werdenden H2 reagiert.
Es wurde auch empfohlen, geeignete Salzgemische als Elektrolyte zu verwenden, bei denen die frei werdenden Gase sogleich wieder gebunden werden.
Bisher erfolgte also eine Bindung der abgeschiedenen Gase mittels chemischer Reaktionen. Die vorliegende Erfindung dagegen schließt jegliche Gasbildung von vornherein aus. Gemäß der Erfindung wird eine Gasbildung durch Elektrolyse bei insbesondere wäßrigen Elektrolyten während des Betriebes eines Elektrolytkondensators dadurch verhindert, daß dem Elektrolyten ein Stoff zugesetzt wird, der sich eher durch Elektrolyse zersetzt als der Elektrolyt und dessen Bestandteile sich in fester Form an den Elektroden abscheiden.
Durch diese Art der Zusammensetzung des Elektrolyten ist erreicht, daß es zu keiner Gasbildung im Kondensatorgehäuse kommt, da nur Ionen der zugesetzten Stoffe und solche Ionen des Elektrolyten sich entladen können, die sich in fester Phase abscheiden. Im Sinne der Erfindung liegt es ferner, die Zusammensetzung des Elektrolyten so vorzunehmen, daß die entladenen Ionenpartikeln weder untereinander noch mit den Elektroden oder den anderen Elektrolytbestandteilen in für den Kondensator nachteiliger Weise reagieren oder dabei Gase bilden.
Im nachstehenden ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrolyten für einen Elektrolytkondensator angegeben. Einem gebräuchlichen wasser- und/oder alkoholhaltigen Elektrolyten ist als Zusatzstoff Eisenjodid beigegeben. Die Elektrolytlösung enthält als wesentliche dissoziierte Bestandteile Eisen-, Jod-, Wasserstoff- und Hydroxylionen und unter Umständen daneben noch weitere solche Ionen, die bei der Entladung keine Gase bilden. Wird diese Lösung elektrolysiert, z. B. durch den stets vorhandenen Reststrom des Kondensators, so scheidet sich an der Kathode Eisen ab. Das an der Anode abgeschiedene Jod löst sich im jodidhaltigen Elektrolyten. Unter Umständen scheiden sich noch andere feste Stoffe an den Elektroden ab, nicht jedoch Wasserstoff und Sauerstoff, da die Wasserstoff- und Hydroxylionen höhere Abscheidungspotentiale haben als die Eisen- und Jodionen und die übrigen Ionen. Es kommt also zu keiner Gasbildung.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern ist auf die meisten bisher bekannten und gebräuchlichen Elektrolyte für Elektrolytkondensatoren, insbesondere aber auf wäßrige Elektrolyte anwendbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Verhinderung einer Gasbildung durch Elektrolyse bei insbesondere wäßrigen Elektrolyten während des Betriebes eines Elektrolytkondensators, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektrolyten ein Stoff zugesetzt wird, der sich eher durch Elektrolyse zersetzt als der Elektrolyt und dessen Bestandteile sich in fester Form an den Elektroden abscheiden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoff Eisenjodid verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 69 603, 75143, 757 349; USA.-Patentschriften Nr. 2156 222, 2 206 050.