Электролитический конденсатор Советский патент 1976 года по МПК H01G9/00 

1

Изобретение относится к электролитическим конденсаторам, применяемым в электронике, в частности к электродам для таких конденсаторов.

Известен электролитический конденсатор, содержащий катод, двойнослойный поляризующийся анод и водный раствор электролита, обладающий высокой удельной емкостью - до 1 фарады в 1 см объема электрода. Поляризация электродов в нем происходит путем образования двойного электрического слоя на границе электрод-электролит.

Недостатком конденсатора является низкое рабочее напряжение, не превышающее напрял ения разложения электролита (обычно не выше 1 в), и малое сопротивление утечки (сотни ом). Для получения необходимых рабочих напряжений требуется соединять последовательно несколько ячеек с пропорциональным снижением общей емкости.

Цель изобретения - увеличение рабочего напряжения.

Это достигается тем, что в предлагаемом конденсаторе в качестве двойнослойного поляризующегося анода использован легированный окисный полупроводник, пассивирующийся при поляризации, например двуокись титана, легированная пятиокисью ниобия или тантала, а в качестве катода - неполяризующийся электрод второго рода, представляющий собой металл, покрытый своей нерастворимой в электролите солью (например, серебро, покрытое хлористым серебром).

Для увеличения емкости катод может быть изготовлен пористым. Анод конденсатора может быть изготовлен гладким и беспористым путем керамического спекания заготовок, или в виде тонких пленок, нанесенных на подходящую основу путем термического разложения солей, или в виде объемнопористого тела с высокой удельной поверхностью путем спекания тонкодисперсных порошков с керамической связкой того же состава.

Пористый катод, представляющий собой

хлорсеребряный электрод, неполяризующийся в растворах электролитов, получают, восстанавливая хлористое серебро до металлического в щелочном растворе гидразина. Полученный порошок мелкодисперсного серебра

наносят на подложку из серебряного листа и спекают при 700°С 0,5 час. Затем на пористый слой наносят порошок AgCl в количестве около 10% к весу порошка серебра и нагревают катод до 500°С.

Анод электролитического конденсатора изготавливают из смеси Ti02-4-l ат. % Та2О5, полученных соосаждением аммиаком из водного раствора их хлоридов. Смесь прокаливают на воздухе при 1000°С в течение 0,5 час,

прессуют при давлении 1 Т/см и спекают ; при 1450°С 2 час. Полученные образцы Полупроводниковой керамики - плотно спекшиеся, беспористые, их плотность 4,1-4,2 г/см и удельное сопротивление 0,26 ом/см. Керамические образцы шлифуют, травят в 10%-ном HF 20 мин при комнатной температуре, наносят пористый слой керамики с высокой удельной поверхностью. Для этого порошок указанного состава измельчают и составляют смесь, г: Керамический порошок2 Бутилтитанат (6,5% Ti)1 Бутилтанталат (0,25% Та)1 Смесь наносят на одну сторону образца, сушат при повышении температуры до 150°С и прокаливают при 1250°С 15 мин. При необходимости наносят последовательно несколько .слоев. Изготовленный .таким образом анод имеет толшину пористого керамического покрытия 0,35 мм, обладает хорошей прочностью и электропроводностью. На другую сторону анода наносят слой индия электрохимическим или механическим путем, припаивают вывод и запрессовывают в оправку. Изготовленные анод и катод испытывают в 30%-ном растворе H2SO4 в воздушной среде при 20°С. Конденсатор имеет ток утечки на 1 см видимой поверхности при: 1,6 в-2 мка; 3 в - 30 мка; 5 в - 0,2 ма; 8 в - 4 ма; 11 в - 12 ма. Электрическая емкость составляет 2000 МКФ/см (или 0,06 фарады в 1 см пористой анодной массы); носледовательное сопротивление 0,2 ом. Формула изобретения Электролитический конденсатор, содержаший катод, двойнослойный поляризуюшийся анод и водный раствор электролита, отличаюшийся тем, что, с целью увеличения рабочего напряжения, в качестве двойнослойного поляризующегося анода использован легированный окисный полупроводник, пассивирующийся при поляризации, например двуокись титана, легированная пятиокисью ниобия или тантала. ,