DE2759519C2 - Regenerierfähiger elektrischer Kondensator - Google Patents
Regenerierfähiger elektrischer KondensatorInfo
- Publication number
- DE2759519C2 DE2759519C2 DE19772759519 DE2759519A DE2759519C2 DE 2759519 C2 DE2759519 C2 DE 2759519C2 DE 19772759519 DE19772759519 DE 19772759519 DE 2759519 A DE2759519 A DE 2759519A DE 2759519 C2 DE2759519 C2 DE 2759519C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal layer
- metal
- capacitor according
- layer
- aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 53
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 53
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims description 5
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000637 aluminium metallisation Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/015—Special provisions for self-healing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft einen regenerierfähigen elektrischen Kondensator, insbesondere für Wechselspannungsanwendungen hoher Energiedichte, welcher aus in einem Wickel aufgewickelten Lagen von mit leitenden Belägen versehenen Kunststoffolien besteht, bei dem metallfreie Randstreifen auf den Längsseiten der Folien angeordnet sind und bei dem im Wickel jeweils zwei einen Belag bildende Metallschichten aufeinanderliegen, von denen die eine erste Metallschicht aus Aluminim und die andere zweite Metallschicht aus einem anderen Metall bestehen.
- Ein derartiger Kondensator ist aus der DE-OS 23 59 432 mit einer zweiten Metallschicht aus Chrom, Silber bzw. Titan bekannt.
- Bei regenerierfähigen Wechselspannungskondensatoren hoher Energiedichte, welche aus Kunststoffolien mit Aluminiummetallisierung bestehen, darf die Belagdichte höchstens 50 nm betragen, damit die Regenerierfähigkeit gewährleistet ist. Bei derart niedrigen Schichtdicken wird das Aluminium bei hohen elektrischen Feldstärken (größer als 30 V=µm) und bei Anwesenheit von Feuchte und/oder Sauerstoff von den Kanten des Schichtrandes und der Poren in der Belagfläche ausgehend zu hochisolierendem Aluminiumoxid umgewandelt. Dieser Vorgang kann bis zum vollständigen Verlust der Kapazität fortschreiten.
- Bei dem aus der DE-OS 23 59 432 bekannten Kondensator wird zwar der Abbau der Aluminiummetallisierung durch die zweite Metallschicht verhindert, jedoch besteht die Gefahr, daß die Dielektrikumsfolien zerstört werden, da bekanntlich Silber zu einer Zersetzung von Polypropylen beiträgt.
- Aus der GB 7 68 366 ist ein elektrischer Kondensator bekannt, bei dem auf einem Dielektrium aus Polytetrafluorethylen eine erste Metallschicht aus Kupfer und darauf eine weitere Metallschicht aus Zink, Cadmium, Aluminium oder Magnesium aufgebracht sind. Auch bei diesem Kondensator besteht die Gefahr, daß durch die Kupferschicht eine katalytische Zersetzung des Dielektrikums einsetzen kann.
- Aufgabe der Erfindung ist es, einen regenerierfähigen Kondensator der eingangs genannten Art anzugeben, der weitere geeignete Metalle für die zweite Metallschicht besitzt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zweite Metallschicht aus Nickel oder Kobalt oder Wolfram besteht.
- Vorteilhaft ist es, wenn die Dicke der zweiten Metallschicht geringer als die Dicke der ersten Metallschicht aus Aluminium ist, wobei das Dickenverhältnis ungefähr 1 : 2 bis 1 : 5, vorzugsweise ungefähr 1 : 3 beträgt.
- Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß in der aus der DE-OS 23 59 432 bekannten Weise die zweite Metallschicht breiter als die erste Metallschicht ist, so daß die zweite Metallschicht an der Seite des metallfreien Randstreifens über die erste Metallschicht hinausragt.
- Die Kunststoffolien bestehen vorzugsweise aus Polypropylen, können aber auch aus einem anderen geeigneten Material, wie z. B. Polystyrol, Polyethylen, Polyethylenterephthalat oder Polyamid, bestehen.
- Weitere Vorteile des Kondensators nach der Erfindung werden anhand der Ausführungsbeispiele aufgezeigt.
- In der Zeichnunge zeigt
- Fig. 1 den Prinzipaufbau eines Ausführungsbeispieles und
- Fig. 2 den Prinzipaufbau eines weiteren Ausführungsbeispieles.
- In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau eines Kondensators aus Polypropylenfolien 1 dargestellt. Auf den Folien 1 ist zuerst eine dünne Metallschicht 2 aus Kobalt, Nickel oder Wolfram und auf dieser eine dickere Metallschicht 3 aus Aluminium aufgebracht. Die Metallschicht 2 ist höchstens 15 nm und die Aluminiumschicht 3 höchstens 30 nm dick, wobei das Dickenverhältnis ungefähr 1 : 2 bis ungefähr 1 : 5 (vorzugsweise ungefähr 1 : 3) beträgt. Die Metallschichten 2, 3 werden durch in der Figur nicht dargestellte Schoopschichten kontaktiert. An den nicht zu kontaktierenden Seiten befinden sich metallfreie Randstrteifen 4. Die Metallschicht 2 ist etwas breiter als die Aluminiumschicht 3, so daß die Schicht 2 im Bereich der metallfreien Randstreifen 4 etwas über die Aluminiumschicht 3 hinausragt. Die Breite der Metallschicht 2 beträgt dabei bis zu 1 mm mehr als die Breite der Aluminiumschicht 3.
- Die Aluminiumschicht 3 gewährleistet bei hoher Regeneriersicherheit eine gute Leitfähigkeit, während die dünnere Metallschicht 2 ein Fortschreiten der Korrosion an den Kanten und Poren verhindert. Dies wird darauf zurückgeführt, daß im überhöhten elektrischen Feld an den Schichtkanten und Poren eine durch Teilentladung verursachte Oxidation der Metallschicht 2 stattfindet. Die Oxide von Co, Ni oder W besitzen nun eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit, um überhöhte Kantenfeldstärke auf ein ungefährliches Maß zu reduzieren. Dadurch wird die Korrosion des Belags zum Stillstand gebracht.
- Für die Wirkungsweise ist es dabei unerheblich, ob - wie in der Fig. 1 dargestellt - die Aluminiumschicht 3 auf der Metallschicht 2 angeordnet ist; es kann auch umgekehrt zuerst die Aluminiumschicht und dann die andere Metallschicht aufgebracht werden.
- In der Fig. 2 ist der prinzipielle Aufbau eines weiteren Kondensators dargestellt, wobei die Metallschicht 2 aus Co, Ni oder W und die Aluminiumschicht 3 auf unterschiedlichen Seiten der Polypropylenfolien 1 mit metallfreien Randstreifen 5 bzw. 6 angeordnet sind. Die Breite der metallfreien Randstreifen 5 und 6 ist dabei so bemessen, daß unter Berücksichtigung der Wickelversetzung x die Metallschicht 2 auf der Seite der metallfreien Randstreifen 5, 6 bis zu 1 mm über die Aluminiumschicht 3 übersteht. Auch diese Ausführungsform hat hinsichtlich der Spannungsfestigkeit die gleichen Vorteile wie der in der Fig. 1 dargestellte Aufbau. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß das Aufbringen der Metallschicht 2 und der Aluminiumschicht 3 auf getrennten Seiten der Folie 1 eine genaue Kontrolle der Schichtdicken ermöglicht. Vorteilhaft ist es weiterhin, daß Poren in einer Metallschicht mit höchster Wahrscheinlichkeit durch eine einwandfreie Schichtfläche der zweiten Folie abgedeckt werden, womit sich von vornherein keine unzulässig hohen Feldstärken durch Poren in den Metallschichten ergeben.
Claims (10)
1. Regenerierfähiger elektrischer Kondensator, insbesondere für Wechselspannungsanwendungen hoher Energiedichte, welcher aus in einem Wickel aufgewickelten Lagen von mit leitenden Belägen versehenen Kunststoffolien besteht, bei dem metallfreie Randstreifen auf den Längsseiten der Folien angeordnet sind und bei dem im Wickel jeweils zwei einen Belag bildende Metallschichten aufeinanderliegen, von denen die eine erste Metallschicht aus Aluminium und die andere zweite Metallschicht aus einem anderen Metall bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Metallschicht (2) aus Nickel oder Kobalt oder Wolfram besteht.
2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Dicke der zweiten Metallschicht (2) geringer als die Dicke der ersten Metallschicht (3) aus Aluminium ist.
3. Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dickenverhältnis der zweiten Metallschicht (2) zur ersten Metallschicht (3) ungefähr 1 : 2 bis 1 : 5 beträgt.
4. Kondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dickenverhältnis der zweiten Metallschicht (2) zur ersten Metallschicht (3) ungefähr 1 : 3 beträgt.
5. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichent, daß die zweite Metallschicht (2) breiter als die erste Metallschicht (3) ist und an der Seite des metallfreien Randstreifens (4, 5, 6) über die erste Metallschicht (3) hinausragt.
6. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Metallschicht (2) und die erste Metallschicht (3) auf einer Seite der Folie (1) aufgebracht sind.
7. Kondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Metallschicht (2) direkt auf der Folienoberfläche aufgebracht ist.
8. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Metallschicht (2) und die erste Metallschicht (3) auf unterschiedlichen Seiten der Folie (1) aufgebracht sind.
9. Kondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (1) derart verwickelt sind, daß die zweiten Metallschichten (2) und die ersten Metallschichten (3) aneinander liegen.
10. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolien (1) aus Polypropylen bestehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772759519 DE2759519C2 (de) | 1977-01-03 | 1977-01-03 | Regenerierfähiger elektrischer Kondensator |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2700013A DE2700013C2 (de) | 1977-01-03 | 1977-01-03 | Regenerierfähiger elektrischer Kondensator |
DE19772759519 DE2759519C2 (de) | 1977-01-03 | 1977-01-03 | Regenerierfähiger elektrischer Kondensator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2759519C2 true DE2759519C2 (de) | 1987-01-08 |
Family
ID=25771420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772759519 Expired DE2759519C2 (de) | 1977-01-03 | 1977-01-03 | Regenerierfähiger elektrischer Kondensator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2759519C2 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB768366A (en) * | 1950-05-26 | 1957-02-13 | British Dielectric Res Ltd | Improvements in the manufacture of electric capacitors |
DE2359432A1 (de) * | 1973-11-29 | 1975-06-12 | Licentia Gmbh | Verfahren zur herstellung von mit aluminium beschichteten folien fuer kondensatoren |
-
1977
- 1977-01-03 DE DE19772759519 patent/DE2759519C2/de not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB768366A (en) * | 1950-05-26 | 1957-02-13 | British Dielectric Res Ltd | Improvements in the manufacture of electric capacitors |
DE2359432A1 (de) * | 1973-11-29 | 1975-06-12 | Licentia Gmbh | Verfahren zur herstellung von mit aluminium beschichteten folien fuer kondensatoren |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2843581C2 (de) | Elektrischer Schichtkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2700013C2 (de) | Regenerierfähiger elektrischer Kondensator | |
DE2703636C3 (de) | Regenerierfähiger elektrischer Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2359432A1 (de) | Verfahren zur herstellung von mit aluminium beschichteten folien fuer kondensatoren | |
DE1589008C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Wickelkondensators | |
DE68909623T2 (de) | Anschlussleiter für Wickelkondensatoren und Verfahren zur Herstellung. | |
DE2759519C2 (de) | Regenerierfähiger elektrischer Kondensator | |
DE2826481C2 (de) | ||
DE2940337C2 (de) | ||
DE1950667C2 (de) | Elektrischer Wickelkondensator | |
DE2359431A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines mit einem metallbelag versehenen isolierstoffbandes fuer elektrische kondensatoren | |
DE68913492T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Schichtkondensatoren mit einer Dicke von inaktiven Schichten. | |
DE1613322A1 (de) | Kommutatormotor mit Scheibenrotor und Verfahren zur Herstellung der Rotorwicklung | |
DE952737C (de) | Verfahren zur Herstellung von loetbaren Stromanschlussschichten fuer auf bandfoermige Traeger im Vakuum aufgebrachte, sauerstoffempfindliche Belegungen, insbesondere Kond ensatorbelegungen | |
DE1241534B (de) | Verfahren zur Herstellung eines regenerierfaehigen Duennfolienkondensators | |
DE2760196C3 (de) | Regenerierfaehiger elektrischer kondensator und verfahren zu einer herstellung | |
DE3405348C2 (de) | ||
DE931478C (de) | Elektrischer Kondensator mit ausbrennfaehigen Belegungen und verstaerkter Randanschlussschicht, insbesondere Wickelkondensator | |
DE2759524C2 (de) | Regenerierfaehiger elektrischer kondensator und verfahren zu einer herstellung | |
DE1564711B2 (de) | Regenerierfaehiger elektrischer kondensator | |
DE1439083C (de) | Regenenerfähiger elektrischer Kon densator | |
AT238334B (de) | Regenerierfähiger elektrischer Dünnfolienkondensator | |
DE2300896A1 (de) | Widerstands-kondensator-einheit | |
DE2256268A1 (de) | Stirnkontaktierter elektrischer kondensator | |
DE2256026A1 (de) | Verfahren zum herstellen von regenerierfaehigen elektrischen kondensatoren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
AC | Divided out of |
Ref country code: DE Ref document number: 2700013 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |