175392. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy fajlagos tárolóképességű kondenzátorelem előállítására, elektrolitkondenzátorokhoz
3 175392 4 szetű, az alkalmazott formázófeszültségtől és a dielektrikum megengedett átütési szilárdságától függően megválasztott átmérőjű fémszál oxidálásával, maratás vagy más felületdurvítás nélkül megoldható. A feladat találmány szerinti megoldása eljárás, amelyben fémszálakat alakítunk ki, a fémszálakat U formázófeszültségen Em átütési szilárdságú oxid-0,5 U 60 U réteggel vonjuk be, ahol n = és határom--------Em értékek közötti sugarú körkeresztmetszetű maratatlan hengeres felületű fémszálakat alakítunk ki és ezeket oxidáljuk. Optimális eredményt kapunk, ha 2U geres felületű fémszálakat alakítunk ki és oxidálunk. Az így előállított szálakat egymással párhuzamosan elrendezve helyezzük el a kondenzátorházban levő elektrolitban. A találmány szerinti eljárással készített elektrolitkondenzátor fajlagos energiasűrűsége az ismerteknél nagyobb, optimális esetben annak 15—20-szorosa is lehet. A nagy fajlagos energiasűrűség kisebb térfogatú, és így kisebb összfelületű elektrolitkondenzátort eredményez a hagyományos eljárással készült elektrolitkondenzátorokhoz képest, ami viszont nagyobb veszteségi áramú, de nagyobb dielektromos állandójú anyagok alkalmazását is lehetővé teszi. A találmány szerinti eljárást foganatosítási példák és foganatosítási módokra vonatkozó rajzok alapján részletesen ismertetjük. A rajzon 1. ábra két koaxiális hengerből álló kondenzátor, 2. ábra elektrolitkondenzátor keresztmetszetének része, 3. ábra fajlagos energiatartalom a fémszálak vastagsága függvényében, 4. ábra elektrolitkondenzátor hosszmetszetének része. Az eljárásban 001 fémszál hengeres felületére elektrolitikus úton 002 dielektrikumot viszünk fel, amely a fémszál anyagának oxidja. Az elektrolitkondenzátorban az egyes párhuzamosan kötött, párhuzamosan elrendezett kondenzátorelemeket 003 elektrolit vesz körül. 0,5 U 60 U A 001 fémszálakat r! = és------ határérté Em '-'m Em kék közötti sugarú körkeresztmetszetű szálként alakítjuk ki, a fémszálak felületének sima hengeres felületnek kell lennie. Ezeket a fémszálakat U formázófeszültségen Em átütési szilárdságú oxidréteggel vonjuk be. A változók közül Em átütési szilárdság az oxid anyagától függő állandó, U formázófeszültség pedig az alkalmazási céltól függően választható állandó érték. A találmány szerinti eljárás magyarázata a következő: Koaxiális hengerek kapacitását eoer27tl rj összefüggés alapján számíthatjuk, ahol r2 a külső henger sugara, r! a belső henger sugara, 1 a hengerek hosszúsága, er relatív dielektromos állandó, eQ vákuum dielektromos állandója (l.ábra) C A fajlagos kapacitást Cf = —alapján kapjuk, ahol V = a külső hengerek térfogata. eoer27rl 2eoer Ct » ---------=—— n r2 2 ni In- r22 1 ri A térerősség koaxiális hengerek esetén U Ebből In- =—— tehát, ti tiEm 2eoerrlEm Kiemelhető mint állandó 2eoer^m k =----------U Ilyen módon * p 2eoerE'm Az egyenletről megállapítható, hogy az — viszor22 nyának értékétől függ. Ezek után állapítsuk meg a függvény szélső értékét, a szélső érték helyét. Az oxidképződésre vonatkozó ismert összefüggés szerint U r2 =r1<Zr1En> ahol U a formázófeszültség, Em a keletkező oxidréteg átütési szilárdsága. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
