DE4426066A1 - Verfahren zum Bestimmen des Reststromverhaltens von Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren - Google Patents
Verfahren zum Bestimmen des Reststromverhaltens von Aluminium-Elektrolyt-KondensatorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmten des
Reststromverhaltens von Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren
bei spannungsloser Lagerung.
Bei spannungsloser Lagerung von Aluminium-Elektrolyt-
Kondensatoren (besonders bei hoher Lagertemperatur) kann die
Oxidschicht, die sich als Dielektrikum auf der Anodenfolie
befindet, angegriffen werden. Da kein Reststrom fließt, der
Sauerstoffionen an die Anode bringt, ist eine Regenerierung
der Schicht nicht möglich. Dies hat zur Folge, daß nach
Wiederanlegen einer Spannung nach einer Lagerzeit der
Reststrom zunächst erhöht ist, dann jedoch mit
fortschreitender Ausheilung der Oxidschicht auf seinen
normalen Betrag zurückgeht.
Da der Hersteller von Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren
garantiert, daß diese Bauelemente zum Beispiel mindestens
zwei Jahre ohne Minderung der Zuverlässigkeit spannungslos
gelagert werden können und innerhalb dieser Zeitspanne mit
Netzspannung beansprucht werden dürfen, ist man daran
interessiert, eine möglichst frühzeitige Aussage darüber zu
erhalten, wie sich der fertige Aluminium-Elektrolyt-
Kondensator bei spannungsloser Lagerung verhält. Zu hohe
Restströme nach spannungsloser Lagerung werden aus den
genannten Gründen nicht akzeptiert, da sie zu zu großen
Einschaltströmen Lagerung führen würden.
Die Aluminium-Anodenfolien, die in Aluminium-Elektrolyt-
Kondensatoren verwendet werden, weisen nun fertigungsbedingt
eine hohe Streuung des Reststromverhaltens bei spannungsloser
Lagerung auf. Das bedeutet, daß bei längerer spannungsloser
Lagerung der Elektrolyt-Kondensator bei erneutem Anlegen von
Spannung einen niedrigen oder auch höheren Reststrom besitzen
kann.
Trotz der vorhandenen Tests für Anodenfolien (Formiertest,
Heißlagertest) ist eine umfassende Erkennung von nicht
lagerstabilen Anodenfolien bisher nicht möglich. Zwar besteht
die Möglichkeit, Test-Elektrolyt-Kondensatoren herzustellen,
die mehrere tausend Stunden bei höheren Temperaturen gelagert
werden, jedoch ist ein Versuchsergebnis hierbei erst nach
einigen Monaten vorhanden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein einfaches
Testverfahren anzugeben, daß es nach relativ kurzer Zeit
gestattet, das Reststromverhalten von Aluminium-Elektrolyt-
Kondensatoren bei spannungsloser Lagerung zu bestimmen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von
einer formierten Aluminiumfolie, die als Anodenfolie im
Elektrolyt-Kondensator eingesetzt werden soll, zwei Prüflinge
entnommen werden, daß diese Prüflinge in einem "Sandwich-
Aufbau" beidseitig mit einem elektrolyt-getränkten Papier und
darüber einer gemeinsamen Katodenfolie versehen werden, daß
an die Prüflinge eine Wechselspannung angelegt wird, und daß
anschließend der Ladungsbedarf bei einer Nachformierung
bestimmt und daraus das Reststromverhalten bei spannungsloser
Lagerung des herzustellenden Aluminium-Elektrolyt-
Kondensators berechnet wird.
Vorteilhafterweise beträgt bei einer Wechselstromfrequenz von
50 Hz die Effektivspannung 20 bis 45% der Formierspannung,
während die Nachformierung bei einer Gleichspannung
durchgeführt wird, die 80% der Formiertestspannung beträgt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der dazugehörenden Zeichnung zeigen
Fig. 1 den Testaufbau und
Fig. 2 den Ladungsbedarf zur Regenerierung nach der
Wechselspannungsbelastung im Vergleich zum Reststrom
nach spannungsloser Lagerung im fertigen Elektrolyt-
Kondensator.
In der Fig. 1 sind schematisch zwei Prüflinge 1 dargestellt,
die einer formierten Aluminiumfolie entnommen wurden, die
später zur Herstellung von Vergleichs-Elektrolyt-
Kondensatoren dient. Über Kontaktierungen 2 werden die
Prüflinge 1 mit einer Wechselspannung U∼ beaufschlagt.
Beidseitig von den Prüflingen 1 sind Papierlagen 3
angeordnet, die mit einem Betriebselektrolyt getränkt sind.
Ferner weist der "Sandwich-Aufbau" eine gemeinsame Katode 4
auf. Die Effektivspannung U∼ beträgt bei 50 Hz etwa 20 bis 45%
der Formierspannung (bei höheren Frequenzen etwas weniger).
Die Belastungszeit beträgt je nach Prüfschärfe und Spannung
10 Minuten bis 10 Stunden. Um eine Überhitzung zu vermeiden,
wird der Sandwich-Aufbau von außen gekühlt.
Nach Beendigung der Wechselspannungsbelastung wird die
Degeneration durch einer Regeneration gemessen. Dies kann
durch Anlegen einer Gleichspannung (bis 80% der
Formiertestspannung) im Sandwich-Aufbau oder nach einer
speziellen Vorbehandlung im Becherglas durchgeführt werden.
Der hierbei benötigte Ladungsbedarf (normiert auf die
Kapazität) ist ein Maß für das Reststromverhalten bei
spannungsloser Lagerung des Aluminium-Elektrolyt-
Kondensators.
In der Fig. 2 ist für verschiedene Anodenfolien der
benötigte Ladungsbedarf (normiert auf die Kapazität) Q/C
gegenüber dem Reststrom IR des aus den entsprechenden Folien
hergestellten Elektrolyt-Kondensators nach spannungsloser
Lagerung (1000 h, 105°C) dargestellt. Aus der Fig. 2 läßt
sich eindeutig erkennen, daß ein Zusammenhang zwischen dem
Ladungsbedarf bei der Nachformierung und dem
Reststromverhalten des Elektrolyt-Kondensators nach
spannungsloser Lagerung besteht. Insbesondere ist daraus
herzuleiten, daß die Güte der fertigen Elektrolyt-
Kondensatoren, d. h. die Höhe des Reststroms, umso besser,
d. h. niedriger, ausfällt, je niedriger der Ladungsbedarf bei
der Nachformierung bei der Wechselstrombeaufschlagung ist.
Durch das Verfahren nach der Erfindung ergibt sich somit in
einfacher Weise eine Vorhersage, wie die Restströme im ferti
gen Elektrolyt-Kondensator ausfallen, ohne daß dies erst am
fertigen Kondensator wie bisher festgestellt werden kann, was
zur Folge hatte, daß unter Umständen ganze Chargen wegen der
geringen Qualität der Anodenfolien verworfen werden mußten.
Dieses Testprinzip mit einer hohen Wechselspannungsbelastung
eignet sich auch zum Messen der Lagerstabilität von Elek
trolyten. Wird statt eines Sandwich-Aufbaus ein fertiger
Elektrolyt-Kondensator dem Verfahren nach der Erfindung un
terzogen, so muß, um eine Überhitzung des Elektrolyt-Konden
sators zu vermeiden, die Wechselspannung in getakteter Form
angelegt werden (zum Beispiel 3 Sekunden Belastung, 27 Sekun
den Pause). Beim Test am fertigen Elektrolyt-Kondensator wird
dabei neben der Anode und dem Elektrolyten auch noch die Qua
lität der Imprägnierung bezüglich Lagerstabilität getestet.
Claims (3)
1. Verfahren zum Bestimmen des Reststromverhaltens von Alu
minium-Elektrolyt-Kondensatoren bei spannungsloser Lagerung,
dadurch gekennzeichnet,
daß von einer formierten Aluminiumfolie, die als Anodenfolie
im Elektrolyt-Kondensator eingesetzt werden soll, zwei Prüf
linge (1) entnommen werden, daß die Prüflinge in einem
"Sandwich-Aufbau" beidseitig mit einem elektrolyt-getränktem
Papier (3) und darüber einer gemeinsamen Katodenfolie (4)
versehen werden, daß an die Prüflinge (1) eine Wechselspan
nung (U∼) angelegt wird, und daß anschließend der Ladungsbe
darf bei einer Nachformierung bestimmt und daraus das Rest
stromverhalten bei spannungsloser Lagerung des herzustellen
den Aluminium-Elektrolyt-Kondensators berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Wechselstromfrequenz von 50 Hz die Effektivspan
nung 20 bis 45% der Formierspannung beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachformierung bei einer Gleichspannung durchgeführt
wird, die 80% der Formiertestspannung beträgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4426066A DE4426066A1 (de) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | Verfahren zum Bestimmen des Reststromverhaltens von Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE4426066A1 true DE4426066A1 (de) | 1996-01-25 |
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ID=6523929
Family Applications (1)
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DE4426066A Withdrawn DE4426066A1 (de) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | Verfahren zum Bestimmen des Reststromverhaltens von Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4426066A1 (de) |
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-
1994
- 1994-07-22 DE DE4426066A patent/DE4426066A1/de not_active Withdrawn
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