DE1170550B

DE1170550B - Elektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1170550B
Application number: DEM55050A
Authority: DE
Inventors: Adam Ruttkay
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-12-07
Filing date: 1962-12-07
Publication date: 1964-05-21

Description

Elektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolytkondensator mit einem hermetisch abschließenden Gehäuse aus Metall und mit einem Ventil für die Beseitigung eines im Inneren der Vorrichtung gegebenenfaUs entstehenden überdrucks.
Es ist bekannt, daß in Elektrolytkondensatoren infolge der vom Reststrom des Kondensators verursachten Wasserstoffentwicklung an der Kathode häufig ein überdruck entsteht. Hinzu kommt der hohe Dampfdruck des Elektrolyten bei überlastung des Kondensators.
Es wurden deshalb verschiedene Formen von Ventilen vorgeschlagen, insbesondere in den soge' nannten »nassen« Elektrolytkondensatoren, die bei einem bestimmten überdruck Luft herauslassen und sich dann wieder schließen.
Nachdem man fast ausschheßlich dazu übergegangen ist, die sogenannten halbtrockenen Elektrolytkondensatoren herzustellen, bei denen der Elektrolyt in einen aus Spezialpapier bestehenden porösen Abstandhalter aufgesaugt ist, hat es genügt, Ventile zu benutzen, die nur im Notfall druckentlastend wirken, d. h. Ventile, die gegen Explosion des Kondensatorgehäuses oder gewaltsames Austreten des Inhalts des Gehäuses schützen. Wenn es sich um Ventile derjenigen Art handelt, wo eine Schicht aus Gummi oder Chlorkautschuk geeigneter Ausdehnung und Dicke bei zu großem überdruck zerrissen wird, nutzt man ferner oft den Umstand aus, daß die im normalen Betrieb erfolgende Wasserstoffentwicklung nicht größer ist als die durch die Gummischicht nach außen diffundierende Wasserstoffmenge, so daß der Gleichgewichtsdruck nicht zu hohe Werte annimmt.
Insbesondere bei großen Kapazitäten und hohen Arbeitsspannungen ist die Wasserstoffentwicklung bedeutend, wenn der Kondensator zum erstenmal durch einen geeigneten Schutzwiderstand an die Arbeitsspannung angeschlossen wird, d. h. bei der sogenannten Nachformierung. Man muß deshalb die Nachforinierung häufig wiederholen, bevor die Kondensatorwickel in die Gehäuse eingebaut werden. Hierbei sind die Kondensatorwickel einer schädlichen Einwirkung von Feuchtigkeit und Staub ausgesetzt.
Die überdruckventile sind am häufigsten im Kondensatordeckel angeordnet. Ein etwaiges Sprengen führt zum Ausblasen von Elektrolytflüssigkeit, die elektrisch leitet und deshalb die Isolation der elektrischen Apparate zerstört, wobei gleichzeitig zwischen den Anschlüssen des Deckels ein Kriechstrom entstehen kann.
Im Falle des Zersprengens des Ventils muß also nicht nur der Kondensator ausgetauscht werden, sondern auch die sekundären Wirkungen der Schädigung können sich sehr nachteilig auswirken.
Nach der Erfindung besteht das Ventil aus einer mit Kopf versehenen Schraube, die in. ein Loch im Boden einer Vertiefung des Gehäuses so eingeschraubt ist, daß der Schraubenkopf sich an ein in die Vertiefung eingegossenes Dichtungsmaterial anlegt.
In Weiterbildung der Erfindung wird ferner im Kondensatorgehäuse vor dem Einbau des Kondensatorwickels eine Vertiefung mit einem Loch im Boden gebildet, in diese Vertiefung wird eine Schicht von Dichtungsmaterial eingegossen, das im Bereich des Loches der Vertiefung durchbrochen wird und eine mit Kopf versehene selbstschneidende Schraube durch die Schicht von Dichtungsmaterial hindurch in das Loch der Vertiefung eingeschraubt wird.
Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch den Boden eines mit Ventil versehenen Gehäuses eines Elektrolytkondensators, und F i g. 2 stellt eine entsprechende Draufsicht dar. Wie aus der Zeichnung her-vorgeht, wird das Ventil im Kondensatorgehäuse, z. B. in dessen Boden 3, angeordnet. Man preßt eine Vertiefung 2 ein und stanzt gleichzeitig ein Loch im Boden dieser Vertiefung. aus. Danach wird in der Vertiefung eine Schicht Gummilösung 4 aufgetragen, die nach ihrem Trocknen am Metall klebt und später als Dichtung wirken soll.
Diese Gummischicht wird nach dem Trocknen durchgestochen.
Es ist nun möglich, die Gehäuse unter Verwendung dicht abschließender Deckel ohne Ventilöffnung für den Einbau von Elektrolytkondensatoren zu benutzen und die Kondensatoren danach nachzuformieren,' da der Wasserstoff während der Nachforrnierung , die Möglichkeit hat, durch das Loch in der eingetrockneten Gummischicht zu entweichen.
Schließlich wird die Ventilöffnung dadurch geschlossen, daß eine sogenannte selbstschneidende Schraube 1 eingeschraubt wird, die durch das Loch der Gununischicht dringt und selbst in die Aluminiumwand ein Gewinde einpreßt.
Hiernach ist das Ventil hermetisch geschlossen, jedoch so, daß die Dichtung in der Gummischicht liegt, die vom Schraubenkopf fest an den Boden und die Seiten der Vertiefung herangepreßt wird.
Bei entstehendem überdruck wird die Gummischicht so verformt, daß ein Ausblasen von Gas erfolgt, und nur in seltenen Fällen wird die Schraube selbst herausgedrückt.
Falls es zweckmäßig sein sollte, mehrere Nachformierungen vorzunehmen, wie es z. B. bei den sogenannten Photoblitzkondensatoren häufig vorkommt, können spätere Behandlungen nach dem Einsetzen der Schraube vorgenommen werden, wenn man nur anschließend mit einem Schraubenzieher sämtliche Schrauben anzieht, so daß etwa entstandene Undichtigkeiten wieder geschlossen werden.
Die verwendete Gummilösung soll vorzugsweise mit einer geeigneten Menge Kohlenstoff in der Form von Kienruß versetzt sein, um dem Schraubendruck gegenüber ausreichend widerstandsfähig zu werden.
Es wurde in der Praxis gefunden, daß das Ventil dicht ist und daß es ohne Explosionsgefahr eine Druckentlastung bewirken kann.
Hinzu kommt, daß bei langsamem Ausblasen von Gas der Druck verringert wird, so daß die mitgerissene Elektrolytmenge im Vergleich zu bekannten Ventilen sehr gering ist.
Die Herstellung des Ventils erfordert nur wenige Arbeitsgänge, und die verwendeten Materialien sind billig.
Es kann vorausgesehen werden, daß das Ventil. gerade wegen seiner geringen Kosten auch auf anderen Gebieten, z. B. für Nickel-Kadmium-Akkumulatoren, vorteilhaft verwendet werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrolytkondensator mit einem hermetisch abschließenden Gehäuse aus Metall und mit einem Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil aus einer mit einem Kopf versehenen Schraube (1) besteht, die in ein Loch im Boden einer Vertiefung (2) des Gehäuses (3) so eingeschraubt ist, daß der Schraubenkopf sich an ein in die Vertiefung eingegossenes Dichtungsmaterial (4) anlegt.
2. Verfahren zur Herstellung eines Elektrolytkondensators gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kondensatorgehäuse vor dem Einbau des Kondensatorwickels eine Vertiefung (2) mit einem Loch im Boden gebildet wird und daß in diese Vertiefung eine Schicht von Dichtungsmaterial (4) eingegossen wird, die im Bereich des Loches der Vertiefung durchbrochen wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem nach dem Einbau des Kondensatorwickels in das Gehäuse eine oder mehrere Nachforinierungen vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die erste Nachformierung vor dem Einführen der Schraube vorgenommen wird. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmaterial eine Gummilösung mit einem Zusatz von Kohlenstoff in der Form von Kienruß verwendet wird.