NL8903140A - CAPACITOR. - Google Patents

Description

CondensatorCapacitor

De uitvinding heeft betrekking op een condensator met een uit een anodefolie, een kathodefolie en tenminste een tussenlaag van papier of dergelijke bestaande, met een elektroliet gedrenkte wikkel, een deze wikkel opnemende, door een dekseldeel afsluitbare beker alsmede met de anodefolie en de kathodefolie enerzijds en buitenaansluitingen anderzijds verbonden aansluitvanen.The invention relates to a capacitor comprising an anode foil, a cathode foil and at least an intermediate layer of paper or the like, an electrolyte-soaked wrapper, a cup receiving this wrapper, which can be closed by a lid part, as well as with the anode foil and the cathode foil on the one hand and external connections on the other side connected connection vanes.

Bij bekende elektolitische condensatoren van deze soort moet voor de noodzakelijke inductieveteitsvermindering een meervoudige bevaning worden toegepast, dat wil zeggen tijdens het wikkelen moet in de totale wikkel een meervoud van kathode- en anode aansluitvanen worden ingébracht. Dit heeft niet alleen tot gevolg dat het wikkelen voor het inbrengen van deze aansluitvanen meer malen onderbroken moet worden en als gevolg daarvan ongewenste lange wikkeltijden ontstaan, maar er zijn ook kostbare en daarmee een onvermijdelijk storingsgevoelige wikkelauto-maat noodzakelijk. De samenvatting van de afzonderlijke aansluitvanen leidt tot een verdere kostenverhoging en vooral ook omdat het gevaar van het optreden van kortsluitingen en het losscheuren van de vanen ontstaat. Bovendien is voor deze aansluitvanen in de beker van de condensator meer wikkelruimte nodig, in het bijzonder onder de wikkel waar de kathode-aansluitvaan gevouwen moet worden.With known electrolytic capacitors of this type, a multiple vesseling must be used for the necessary inductive voltage reduction, that is to say, a plurality of cathode and anode connection vanes must be introduced into the entire winding during the winding. This not only results in the winding having to be interrupted several times before the insertion of these connecting vanes and, as a result, undesirably long winding times occur, but also expensive and therefore an inevitably failure-sensitive winding car size. The summary of the individual connection vanes leads to a further increase in costs and, above all, because the danger of short-circuits and tearing of the vanes arises. Moreover, these connection vanes require more winding space in the condenser cup, especially under the wrapper where the cathode connection vane is to be folded.

Het doel van de uitvinding is een elektrolitische condensator van de in de aanhef genoemde soort aldus uit te voeren, dat het meervoudig bevanen komt te vervallen en de schijnweerstand wordt gereduceerd. Bovendien moet de compactheid van de wikkel en de bijbehorende aansluitvanen worden verhoogd en daarmee een optimale benutting van de beker-ruimte worden gewaarborgd.The object of the invention is to design an electrolytic capacitor of the type mentioned in the preamble in such a way that multiple banning is canceled and the apparent resistance is reduced. In addition, the compactness of the wrapper and the associated connecting vanes must be increased, thereby ensuring optimum utilization of the cup space.

Dit doel wordt volgens de uitvinding in hoofdzaak aldus bereikt, dat de anodefolie met een vooraf bepaalde axiale verschuiving ten opzichte van de kathodefolie is gewikkeld en dat zowel de anodefolie als ook de kathodefolie telkens bij een wikkelvoorvlak voorbij de tussenlagen uitsteken.According to the invention, this object is mainly achieved in that the anode foil is wound with a predetermined axial displacement with respect to the cathode foil and that both the anode foil and the cathode foil each protrude beyond the intermediate layers at a winding front surface.

Op grond van de axiale verschuiving van de anodefolie en de kathodefolie en het aan de voorzijde uitsteken van telkens een folie voorbij de tussenlaag worden aan de beide wikkelvoorvlakken contactvlak-ken voor de aansluitvanen verschaft, die plat op de van oxidatielagen vrije folie-snijvlakken worden aangebracht en bij voorkeur met meerdere foliewindingen en bij voorkeur aan alle afzonderlijke foliewindingen kunnen worden gelast, in het bijzonder met behulp van een lazer kunnen worden gelast.Due to the axial displacement of the anode foil and the cathode foil and the projecting of a foil in each case past the intermediate layer, contact surfaces for the connecting vanes are provided on the two winding front surfaces, which are arranged flat on the foil cutting surfaces free of oxidation layers and preferably can be welded with several foil turns and preferably all individual foil turns, in particular welded with a laser.

Van bijzonder voordeel is daarbij dat wikkels volgens de uitvinding op eenvoudige wikkelmachines continu, dat wil zeggen zonder het wikkelproces onderbrekende pauzes, die tot nu toe voor het aanbrengen van de vanen nodig waren, kunnen worden gewikkeld, waardoor de wikkel-tijden aanzienlijk worden verkort en zelfs kunnen worden gehalveerd.It is of particular advantage here that wraps according to the invention can be wound continuously on simple wrapping machines, that is to say without interrupting the wrapping process, hitherto necessary for the application of the vanes, so that the wrapping times are considerably shortened and even can be cut in half.

De kathode-aansluitvaan aan de bodemzijde van de beker strekt zich bij voorkeur diagonaal over het wikkelvoorvlak en daarmee ook over de doornopening uit, waarbij het niet alleen mogelijk is, deze aansluitvaan aan de uitstekende kathodefolieranden te lassen, maar ook een lassing van deze aansluitvanen aan de bekerbodem boven de doornopening kan worden uitgevoerd, en wel in het bijzonder als gebruik wordt gemaakt van het principe van het lazerlassen.The cathode connection vane on the bottom side of the cup preferably extends diagonally over the winding front surface and thus also over the mandrel opening, whereby it is not only possible to weld this connection vane on the protruding cathode foil edges, but also to weld these connection vanes. the cup bottom can be made above the mandrel opening, in particular if the principle of laser welding is used.

Deze techniek van het direct lassen van de kathode-aansluitvaan met de bekerbodem leidt ertoe, dat in de beker meer wikkelruimte ter beschikking staat, omdat de aansluitvaan niet meer op de bekende wijze in de beker onder de wikkel gevouwen moet worden. Als gevolg daarvan kan ook het uitvallen door kortsluiting of vaanbreuk in aanzienlijke mate worden uitgeschakeld.This technique of directly welding the cathode connection vane to the cup bottom results in more wrapping space being available in the cup, because the connection vane no longer has to be folded in the cup under the wrapper in the known manner. As a result, failure due to short circuit or flake breakage can also be considerably eliminated.

Verdere bijzonder gunstige uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn in de onderconclusies aangeven.Further particularly favorable embodiments of the invention are stated in the subclaims.

Een uitvoeringsvoorbeeld van uitvinding wordt onder verwijzing naar de tekeningen hierna nader toegelicht.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings.

Figuur 1 toont schematisch de opbouw van een wikkel voor een condensator volgens de uitvinding, en figuur 2 toont een voltooide wikkel volgens figuur 1 met aansluitvanen.Figure 1 schematically shows the construction of a wrapper for a capacitor according to the invention, and Figure 2 shows a completed wrapper according to Figure 1 with connecting vanes.

Volgens figuur 1 bestaat een wikkel 4 uit een anodefolie 1, een kathodefolie 2 en een daartussen aangebrachte papierlaag 3* Deze folies respectievelijk lagen worden continu op een doorn gewikkeld, waarbij na verwijdering van deze doorn te gebruikelijke doornopening 7 aanwezige is.According to figure 1, a wrapper 4 consists of an anode foil 1, a cathode foil 2 and a paper layer 3 arranged therebetween. * These foils or layers are wound continuously on a mandrel, the usual mandrel opening 7 being present after removal of this mandrel.

Van belang voor de uitvinding is, dat de folies respectievelijk lagen niet onderling gelijk worden gericht, maar axiaal ten opzichte van elkaar verschoven worden gewikkeld.It is important for the invention that the foils or layers are not aligned with one another, but are wound axially offset relative to each other.

Dien ten gevolge is de anodefolie 1 ten opzichte van de kathodefolie 2 axiaal over een bepaald bedrag, bij voorkeur ongeveer 1 mm verschoven gewikkeld, en de zich daartussen bevindende papierlaag 3 bezit weer een zodanige verschuiving ten opzichte van de anodefolie 1 en de kathodefolie 2, dat deze beide folies telkens aan een voorzijde van de wikkel 4 over een. gegeven bedrag voorbij de papier laag steken. Dit uitsteken bedraagt bij voorkeur ongeveer 0,5 mm.As a result, the anode foil 1 is wound axially with respect to the cathode foil 2 by a certain amount, preferably about 1 mm, and the paper layer 3 situated therebetween again has such a shift with respect to the anode foil 1 and the cathode foil 2, that these two foils each over a front of the wrapper 4. given amount past the paper layer. This protrusion is preferably about 0.5 mm.

Omdat aan de ene wikkelvoorzijde de anodefolie 1 en aan de andere wikkelvoorzijde de kathodefolie 2 uitsteekt, kunnen deze beide folies op gunstige wijze met de bijbehorenden aansluitvanen 5 respectievelijk 6 worden verbonden.Since the anode foil 1 protrudes on the one winding front side and the cathode foil 2 protrudes on the other winding front side, these two foils can advantageously be connected to the associated connecting vanes 5 and 6, respectively.

Figuur 2 toont weer op sterk geschematiseerde wijze een voor plaatsing in een passende beker voorbereide condensatorwikkel, die van een anode-aansluitvaan 5 en een kathode-aansluitvaan 6 is voorzien.Figure 2 again shows in a highly schematic manner a capacitor coil prepared for placement in a suitable cup, which is provided with an anode connection vane 5 and a cathode connection vane 6.

De kathode-aansluitvaan 6 strekt zich diametraal over het voorvlak van de wikkel 4 aan de beker-bodemzijde uit en bedekt daarbij de doomopening 7· De verbinding van de kathodefolie met de kathode-aansluitvaan geschiedt door lazerlassen, waarbij de lassporen in het bijzonder zodanig worden gelegd, dat zo mogelijk alle afzonderlijke windingen van de kathodefolie elektrisch met de aansluitvaan zijn verbonden en daarmee deze afzonderlijke windingen zijn kortgesloten. Daartoe kan het van voordeel zijn meerdere eventueel verschillend verlopen bezittende lazerlassporen te leggen.The cathode connection vane 6 extends diametrically over the front surface of the wrapper 4 on the beaker bottom side, thereby covering the doom opening 7 · The connection of the cathode foil to the cathode connection vane is effected by laser welding, the welding tracks in particular being that, if possible, all individual turns of the cathode foil are electrically connected to the connecting vane and that these separate turns are short-circuited. For this purpose it may be advantageous to lay several laser welding tracks, which may have a different course.

De anode-aansluitvaan 5 wordt op dezelfde wijze als de kathode-aansluitvaan 6 gelast. Alhoewel ook voor de anode-aansluitvaan 5 een zich over de wikkeldiameter uitstrekkende, in het doornopeningsgebied uitgespaarde vaan zou kunnen worden toegepast, is het in de meeste gevallen voldoende een anode-aansluitvaan aan te brengen, die zich, uitgaande van de doomopening radiaal naar buiten uitstrekt en in het gebied tussen de doomopening en de wikkelrand aan de anodefolie is gelast.The anode connection vane 5 is welded in the same manner as the cathode connection vane 6. Although for the anode connection vane 5 it is also possible to use a vane extending over the winding diameter, recessed in the area of the opening, it is in most cases sufficient to provide an anode connection vane radially outward from the opening and is welded to the anode foil in the region between the doom opening and the wrapping edge.

Terwijl het vrije einde van de anode-aansluitvaan 5 met een buitenaansluitvaan moet worden verbonden en dit bijvoorbeeld kan geschieden door een ultra-geluidlasmethode, is het mogelijk de kathode-aansluitvaan 6 na het plaatsen van de wikkel in de bijbehorende beker direct met de bekerbodem te verbinden door een door de doomopening 7 plaats vindende lazerlaswerkwijze. Deze maatregel leidt tot een vereenvoudiging van de vervaardiging, tot een zo best mogelijke benutting van de bekerruimte en tot een verhoging van de funtionerings-en bedrijfszekerheid, omdat het uitvallen door kortsluiting en vaan-scheuren, wat bij bekende condensatoren van deze soort op de koop toe moet worden genomen, praktisch niet meer optreedt.While the free end of the anode connection vane 5 must be connected to an outside connection vane and this can be done, for example, by an ultrasound welding method, it is possible to connect the cathode connection vane 6 directly to the cup bottom after placing the wrapper in the associated cup. connect by a laser welding process taking place through the through hole 7. This measure simplifies manufacture, ensures the best possible utilization of the beaker space and increases functional and operational reliability, because failure due to short circuit and vane cracks, which is a problem with known capacitors of this type. should increase, practically no longer occurs.

Claims (11)

1. Condensator met een uit een anodefolie, een kathodefolie en tenminste een tussenlaag van papier of dergelijke bestaande, met een elektroliet gedrenkte wikkel, een deze wikkel opnemende, door een dekseldeel afsluitbare beker alsmede met de anodefolie en de kathodefolie enerzijds en buitenaansluitingen anderzijds verbonden aansluitvanen, met het kenmerk, dat de anodefolie (1) met een vooraf bepaalde axiale verschuiving ten opzichte van de kathodefolie (2) is gewikkeld en dat zowel de anodefolie (1) alsook de kathodefolie (2) telkens aan een wikkelvoorvlak voorbij de tussenlaag (3) uitsteken.1. Capacitor with an anode foil, a cathode foil and at least an intermediate layer of paper or the like, an electrolyte-soaked wrapper, a cup receiving this wrapper, which can be closed by a lid part, and anode foil and the cathode foil, on the one hand, and external connections, on the other hand characterized in that the anode foil (1) is wound with a predetermined axial displacement relative to the cathode foil (2) and that both the anode foil (1) and the cathode foil (2) are each on a winding front surface past the intermediate layer (3 ) sticking out. 2. Condensator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de onderlinge axiale verschuiving van de anodefolie (1) ten opzichte van de kathodefolie (2) groter is dan het aan de voorzijde uitsteken van deze folie voorbij de tussenlaag (3).Capacitor according to claim 1, characterized in that the mutual axial displacement of the anode foil (1) relative to the cathode foil (2) is greater than the protrusion of this foil beyond the intermediate layer (3). 3. Condensator volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de axiale verschuiving tussen de anodefolie (1) en de kathodefolie (2) ongeveer 1 mm en het uitsteken van de folie aan de voorzijde ten opzichte van de tussenlaag (3) ongeveer 0,5 ma bedraagt.Capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that the axial displacement between the anode foil (1) and the cathode foil (2) is about 1 mm and the protrusion of the foil at the front relative to the intermediate layer (3) is about 1 mm. 0.5 ma. 4. Condensator volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de anode-aansluitvaan (5) en de kathode-aansluitvaan (6) met de aan de voorzijde uit de tussenlaag (3) stekende folieranden plat hierop liggend elektrisch geleidend verbonden zijn.Capacitor according to one of the preceding claims, characterized in that the anode connection vane (5) and the cathode connection vane (6) are electrically conductively connected flat on the foil edges protruding from the intermediate layer (3). . 5. Condensator volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de plat op de uitstekende folieranden liggende aansluitvanen (5, 6) met meerdere wikkelwindingen en bij voorkeur alle wikkelwindingen van de bijbehorende anode- of kathodefolie (1, 2) door lazerlassen zijn verbonden.Capacitor according to claim 4, characterized in that the connecting vanes (5, 6) lying flat on the projecting foil edges are provided with several windings and preferably all windings of the associated anode or cathode foil (1, 2) by laser welding. 6. Condensator volgens conclusie 5» met het kenmerk, dat elke aansluitvaan (5, 6) met de bijbehorende anode- of kathodefolie (1, 2) door lazer-meerspoorlassen verbonden is.Capacitor according to claim 5, characterized in that each connecting vane (5, 6) is connected to laser anode or cathode foil (1, 2) by laser multi-track welding. 7. Condensator volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aan de bodemzijde in de beker gelegen aansluitvaan (6) zich tenminste in hoofdzaak diametraal over het wikkelvoorvlak uitstrekt en aan de kathodefolie (2) is gelast.Capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that the connecting vane (6) located at the bottom in the cup extends at least substantially diametrically over the winding front surface and is welded to the cathode foil (2). 8. Condensator volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aan de dekselzijde gelegen anode-aansluitvaan (5) onder uitsparing van de doornopening (7) aan de anodefolie (1) is gelast en tenminste in hoofdzaak diametraal is gericht.Capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that the anode connection vane (5) located on the cover side is welded to the anode foil (1) under recess of the mandrel opening (7) and is directed at least substantially diametrically. 9. Condensator volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de anode-aansluitvaan (5) uitgaande van de doornopening (7) zich radiaal naar buiten tot in de nabijheid van de wikkelrand uitstrekt en in dit gebied aan de anodefolie is gelast.Capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that the anode connection vane (5) extends radially outwardly from the mandrel opening (7) in the vicinity of the winding edge and is welded to the anode foil in this area . 10. Condensator volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tenminste de bevestigingsgebieden van de anode-aansluitvaan (5) en de kathode-aansluitvaan (6) aan de wikkelvoorzijde in hoofdzaak onderling parallel verlopen.Capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that at least the attachment areas of the anode connection vane (5) and the cathode connection vane (6) on the winding front run substantially parallel to each other. 11. Condensator volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kathode-aansluitvaan (6) in het doornopeninggebied aan de uit aluminium bestaande beker is gelast in het bijzonder door lazerlassen hiermee is verbonden.Capacitor according to any one of the preceding claims, characterized in that the cathode connection vane (6) is welded to the aluminum cup in the pinhole region, in particular by laser welding.