DE1208818B

DE1208818B - Electrolytic capacitor

Info

Publication number: DE1208818B
Application number: DET23102A
Authority: DE
Inventors: Hubertus K Bub; Karl Gottschaemmer; Dipl-Phys Hans Panzer; Hans Spiess
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1962-11-30
Filing date: 1962-11-30
Publication date: 1966-01-13

Description

Elektrolytkondensator Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator, insbesondere einen Kleinstelektrolytkondensator, dessen mit Elektrolyt getränkter Wickel von einem Gehäuse -umgeben ist, das zumindest teilweise aus einer inneren und einer äußeren isolierenden Dichtungsschicht aus einem aushärtbaren Gießharz besteht" von denen die innere die gas- und feuchtigkeitsdichte Abdichtung bewirkt und chemisch widerstandsfähig gegen den Elektrolyt ist, während die äußere den druckfesten Abschluß sowie zumindest teilweise den mechanischen Schutz des Wickels bezweckt und durch beide Schichten mindestens ein Anschlußdraht einer Kondensatorelektrode hindurchgeführt ist.Electrolytic capacitor The present invention relates to an electrolytic capacitor, in particular a small electrolytic capacitor, its soaked with electrolyte Wrap is surrounded by a housing, which at least partially consists of an interior and an outer insulating sealing layer made of a curable resin consists "of which the inner one causes the gas- and moisture-tight seal and is chemically resistant to the electrolyte, while the outer is pressure-resistant Completion and at least partially the mechanical protection of the roll is intended and at least one connecting wire of a capacitor electrode through both layers is passed through.

Besonders bei Kleinstelektrolytkondensatoren gestaltet sich eine sichere Abdichtung mit den bei großen Kondensatoren üblichen Gummi- und Hartpapierabschlüssen wegen der Kleinheit dieser Teile äußerst schwierig, da Sicken und Bördelränder ein festes Verklemmen nicht mehr gewährleisten.Particularly in the case of small electrolytic capacitors, a safe one is created Sealing with the usual rubber and hard paper terminations for large capacitors extremely difficult because of the small size of these parts, as beads and beaded edges are formed no longer guarantee tight jamming.

Es hat sich in den verschiedensten Bereichen der Technik gezeigt, daß sich Abdichtungen und Umhüllungen mit Gießharzen in einfachster Weise herstellen lassen, jedoch tritt bei Elektrolytkondensatoren der Nachteil-auf, daß flüssiges Gießharz bei Benetzung mit Elektrolyt nicht aushärtet und außerdem mit dem Elektrolyt aggressive Stoffe bildet, die die Kondensatorfolien angreifen.It has been shown in the most diverse areas of technology that seals and casings can be produced with casting resins in the simplest possible way leave, but electrolytic capacitors have the disadvantage that they are liquid Cast resin does not harden when wetted with electrolyte and also with the electrolyte forms aggressive substances that attack the capacitor foils.

I Diese nachteiligen Eigenschaften von dießharz werden bei einer bekannten Elektrolytlcondensatorausführung dadurch umgangen, daß zwischen Elektrolyt und Gießharz eine innere Dichtung in Form eines GuminipfrQpfens angeordnet und durch eine Sicke gegen Verschieben gesichert wird; auf den Gummipfropfen ist Gießharz aufgegossen.I These disadvantageous properties of dießharz are known in one Elektrolytlcondensatorausführung bypassed that between the electrolyte and casting resin an inner seal in the form of a rubber plug and arranged by a bead is secured against shifting; Cast resin is poured onto the rubber stopper.

Bei einem weiteren Elektrolytkondensator wird der feuchtigkeitsdichte Abschluß dadurch erreicht, daß eine vorgefertigte Scheibe aus Isolierstoff mittels eines Polyadditionsharzes auf der Basis von Polyalkohol-Diisocyanat, das auch in Gegenwart von Elektrolyt einwandfrei abbindet, eingeklebt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dieser Kleber nach einer gewissen Zeit durch den Elektrolyten verseift wird.Another electrolytic capacitor becomes moisture-proof Completion achieved in that a prefabricated disk made of insulating material by means of a polyaddition resin based on polyalcohol diisocyanate, which is also used in The presence of electrolyte sets perfectly, is glued in place. It has, however showed that this adhesive saponifies after a certain time by the electrolyte will.

Weiterhin sind gießharzvergossene Elektrolytkondensatoren bekannt, bei denen der Wickel erst nach dem Aushärten des Gießharzes durch eine nachträglich zu verschließende Öffnung imprägniert wird, so daß das noch nicht polymerisierte Gießharz auch nicht vom Elektrolyt benetzt wird.Cast-resin-encapsulated electrolytic capacitors are also known, in which the winding is only applied after the casting resin has hardened opening to be closed is impregnated so that it has not yet polymerized Cast resin is also not wetted by the electrolyte.

I Es ist auch bei statischen Kondensatoren bekannt, den Kondensatorwickel allseitig mit Bitumen zu umkleiden und ihn so in einem Gehäuse einwandfrei festzulegen. Dabei ist der Abschluß des Gehäuses durch eine eingegossene, ausgehäftete Gießharzschicht gebildet.I It is also known for static capacitors, the capacitor winding to be clad on all sides with bitumen and to fix it perfectly in a housing. The housing is closed by a cast-in, encapsulated cast resin layer educated.

. Bitumen wurde auch bereits zum Verschließen von Elektrolytkondensatoren verwendet, jedoch weist es insbesondere nicht- die Eigenschaft auf, an Metallteilen festzuhaften. Dadurch entstehen bei größeren Temperaturschwänkungen feine Risse. Soll daneben' der Elektrolytkondensator auch bei hohen Temperaturen (>100'C) einsatzfähig sein, so muß ein.Bitumen mit hoher Erweichungstemperatur verwendet werden,'das aber bei tiefen Temperaturen besonders zur. Rißbildung neigt. . Bitumen has also already been used to seal electrolytic capacitors, but in particular it does not have the property of sticking to metal parts. This results in fine cracks in the event of greater temperature fluctuations. If the electrolytic capacitor is also to be able to be used at high temperatures (> 100 ° C) , a bitumen with a high softening temperature must be used, but this is particularly important at low temperatures. Tends to crack.

Demgegenüber zeichnet. sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, daß die erste Isolierstoffschicht aus einem Nfischpolymerisat aus Äihylen und Prop>ylen durch Gießen oder Tauchen hergestellt oder aus'einer gununielastischen organischen Siliziumverbindung gebildet ist.In contrast, it draws. the present invention is characterized by that the first layer of insulating material consists of a Nfischpolymerisat made of ethylene and propylene produced by casting or dipping or from a gununielastic organic Silicon compound is formed.

Ein Vorteil der Erfindung gegenüber den bekannten Äbdichtungen besteht darin, daß keine vorgeformten Abdichtungsmittel verwendet zu werden brauchen, die mit dem Nachteil behaftet sind, daß sie durch besondere Maßnahmen nach dem Einbau noch in möglichst enge Berührung mit dem Gehäuse und den Anschlußdiähten gebracht werden müssen. Das erübrigt sich jedoch bei Verwendung von in der ersten Phase noch flüssigen Abdichtungsmitteln, die auch an Metallteilen einw.andfrei abbinden. Weiterhin ergibt sich gegenüber'einer Abdichtung mit einer vorgefertigten festen Abschlußscheibe der Vorteil, daß die an den Kondensatorwickel angelöteten A-aschlußdrähte so lang ausgeführt werden können, daß 'sie gleichzeitig als äußere 'Anschlüsse dienen. Außerdem können die bereits an den Kondensatorwickelanschlüssen z. B. mittels Quetschhülsen befestigten Enden der Anschlußdrähte in das Gießharz eingegossen -werden, wodurch gleichzeitigeine Zugentlastung für die Kondensatorwickelanschlüsse erreicht wird. Als besonders vorteilhaft für die Fertigung erweist sich auch die einfache und billige Herstellungsmöglichkeit des Verschlusses allein durch Gießen. Zudem sind durch die geringe Dicke der inneren Dichtungsschicht in einem vorgegebenen Bauraum größere Kapazitätswerte unterbringbar.There is an advantage of the invention over the known seals in that there is no need to use preformed sealing means which have the disadvantage that they are due to special measures after installation still in as close contact as possible with the housing and the connecting wires must be brought. However, this is not necessary when using in the first Phase still liquid sealing agents, which also set without wall to metal parts. Furthermore, there is a seal with a prefabricated solid Cover plate has the advantage that the A-connecting wires soldered to the capacitor winding can be made so long that 'they also serve as external' connections. In addition, the already on the capacitor winding connections z. B. by means of ferrules fixed ends of the connecting wires in the casting resin -be poured, whereby at the same time a strain relief for the capacitor winding connections is achieved. The simple and inexpensive one also proves to be particularly advantageous for production The closure can be manufactured solely by casting. In addition, the small thickness of the inner sealing layer in a given installation space greater Capacity values can be accommodated.

Wird beim Eingießen darauf geachtet, daß z. B. bei einem Aluminiumbecher die gesamte freie innere Becherfläche von diesen Stoffen benetzt wird, so-büdet sich eine Schicht, die bei Wärmedehnung auf Grund ihrer Elastizität Spaltbildung zwischen Gießharz und Becherwand - vermeidet. - - Weitere Merkmale einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung geheii aus der Zeichnung eines im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels hervor.When pouring care is taken that z. If, for example, the entire free inner surface of the cup is wetted by these substances in an aluminum cup, a layer is formed which, due to its elasticity , avoids the formation of a gap between the casting resin and cup wall in the event of thermal expansion. - - Further features of an advantageous embodiment of the invention geheii apparent from the drawing of an embodiment shown in section.

In einem aus Kunststoff oder Metall bestehenden Gehäuse 1 befindet sich ein Elektrolytkondensatorwickel 2, auf dessen einer Stirnseite eine innere Dichtungsschicht 3 aus einer organischen Siliziumverbindung angeordnet ist. Darauf folgt eine äußere Dichtungsschicht 4 aus aufgegossenem und ausgebärtetem Gießharz. In die äußere Dichtungsschicht 4 sind Quetschhülsen- 5 eingebettet, die die Anschlußdrähte 6 mit den KondensatorwickelansQhlüssen 7 verbinden. In a housing 1 made of plastic or metal there is an electrolytic capacitor winding 2, on one end of which an inner sealing layer 3 made of an organic silicon compound is arranged. This is followed by an outer sealing layer 4 made of poured and hardened casting resin. Crimp sleeves 5 , which connect the connecting wires 6 to the capacitor winding connections 7, are embedded in the outer sealing layer 4.

Die Herstellung einer solchen Abdichtung geschieht auf folgende Weise: Nachdem der mit Elektrolyt getränkte, den Raum möglichst vollkommen ausfüllencte Kondensatorwickel 2 in das Gehäuse 1 eingeschoben ist und die Anschlußdrähte 6 in die richtige Lage gebracht sind, wird eine in einem Lösungsmittel aus der Reihe der Kohlenwasserstoffe, z. B. Toluol, gelöste organische Siliziumverbindu,ng in das offene Gehäuse eingetropft oder gegossen, so daß eine Schicht entsteht-, die über die eine Stimfläche des Wickels bis an die Gehäusewand reicht und einen völlig gas- und feuchtigkeitsdichten Abschluß bewirkt. Nachdem das Lösungsmittel verdunstet ist, hinterbleibt eine gummielastische Dich- tungsschicht 3, die vom Elektrolyten nicht und von -flüssigem Gießharz nur oberflächlich angelöst wird. Anschließend wird der noch verbleibende Raum oberhalb der Dichtungsschicht 3 mit aushärtbarem Gießharz ausgegossen, wobei die Quetschhülsen 5 mit eingebettet werden. Durch das A ushärten entsteht die äußere Dichtungsschicht 4, die mechanische Bean spruchungen infolge erhöhten Innendruckes oder äußerer Einflüsse,- vor allem Zugbelastungen an den Anschlußdrähten 6, aufnimmt. Zur Sicherüng der äußeren Dichtungsschicht iin Gehäuse kann der Gehäuserand in an sich bekannter Weise nach innen zu ,gebogen sein oder nachträglich bei noch nicht völlig ausgehärtetem Epoxydharz leicht nach innen zu gebördelt werden. Eine. weitere vorteilhafte Ausführung eines El#ltfdlytkondensators wird dadurch erreicht, daß der gesamte Kondensatorwickel in die organische Siliziumverbindung getaucht wird, wodurch sich eine gummielastische Dichtungsschicht um den gesamten Wickel bildet. Der so abgeschlossene Kondensatorwickel kann danach allseitig mit Epoxydharz unigossen werden. Dadurch entfällt ein sonst notwendiges vorgefertigtes Metall- oder Kunststoffgehäuse.The production of such a seal is done in the following way: After the electrolyte-soaked capacitor winding 2 is pushed into the housing 1 and the connecting wires 6 are placed in the correct position, one of the hydrocarbons is in a solvent , e.g. B. toluene, dissolved organic silicon compound dripped or poured into the open housing, so that a layer is formed, which extends over one end face of the winding to the housing wall and causes a completely gas- and moisture-tight seal. After the solvent has evaporated, a rubber-elastic sealing layer 3 remains, which is not dissolved by the electrolyte and only dissolved on the surface by the liquid casting resin. The remaining space above the sealing layer 3 is then filled with curable casting resin, the crimp sleeves 5 also being embedded. Ushärten by the A occurs the outer seal layer 4, the mechanical Bean spruchungen due to increased internal pressure or external influences - especially tensile stresses on the leads 6, receives. In order to secure the outer sealing layer in the housing, the edge of the housing can be bent inwards in a manner known per se or, if the epoxy resin is not yet fully cured, it can be beaded slightly inwards. One. A further advantageous embodiment of an electrolyte capacitor is achieved in that the entire capacitor winding is immersed in the organic silicon compound, as a result of which a rubber-elastic sealing layer is formed around the entire winding. The capacitor winding closed in this way can then be uncast on all sides with epoxy resin. This eliminates the need for a prefabricated metal or plastic housing.

Claims

Claims: 1. An electrolytic capacitor, which is closed with a first layer of insulating material and is also closed with a second layer of a curable casting resin, d a d g e urch -kennzeichnet that the first layer of insulating material off a copolymer of ethylene and propylene by casting or Dipping made or formed from a Zummielastic organic silicon compound, 2. Electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that the organic silicon. compound or the copolymer of ethylene and propylene is temporarily brought into a pourable state by adding a volatile solvent. 3. Lead electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that the inner sealing layer encloses the entire capacitor winding in a gas- and moisture-tight manner. 4. Electrolytic capacitor according to claim 1 or the following, characterized in that the outer sealing layer surrounds the capacitor winding which is enclosed on all sides with the inner sealing layer. 5. electrolytic capacitor according to claim 1 or the following, characterized in that at least one crimp sleeve is embedded in the outer sealing layer, by means of which a connecting wire is connected to a capacitor winding film, 6. method for producing an electrolytic capacitor according to claim 1 or the following, characterized that in a metal or plastic housing a soaked with electrolyte, the space as completely as possible and provided with connecting wires is inserted capacitor winding and, after the connecting wires are placed in the correct position, by pouring an inner rubber-elastic sealing layer made of a dissolved organic silicon compound or a A copolymer of ethylene or propylene creates a gas- and moisture-tight seal, onto which, after the solvent has evaporated, the outer sealing layer consisting of hardening casting resin is poured and then with the partially hardened casting resin rz the edge of the housing is bent inwards. 7. The method 'for producing an electrolytic capacitor according to claim 1 or at least one of the following claims 2 to 5, characterized in that the capacitor winding provided with connecting wires and soaked with electrolyte is immersed in a dissolved organic silicon compound and thereby sealed on all sides gas and moisture tight inner sealing layer is encased and after the evaporation of the solvent, the so encased capacitor winding is placed directly in casting resin or in a mold in which it can be surrounded on all sides by casting resin by pouring the mold. Considered publications: German utility model No. 1815 960, 1850495, 1852 862, 1 854 098; British Patent No. 789 675.