Электролитический конденсатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республик

<, 680()73

1 (6!) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 01.04.77 (2!) 2471573/18-21 с присоединением заявки №(23} Приоритет— (5!) М. Кл.

Н 01 G 9/05

Н 01 G 9/22

Гооударстеенный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,08,79.Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 1 7,,08.79 (531 УЙК 621.319..4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. ll. Юшина, С. В. Карпачев и B. И. Терехов

Институт электрохимии Уральского научного центра ордена Ленина АН СССР (7!) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР!

Изобретение относится к области радиоэлектроники и мажет быть использовано в низкочастотной радиотехнике, в элементах памяти, для питания счетно-решающих устройств, в линиях временной задержки, в сглаживающих фильтрах и т.д.

Известен электролитический конденсатор с твердым электролитом РЬАЯ > и с серебряным и графитовым электродами, имеющий следующие характеристики:

Емкость С = 50 Ф С, = 10 Ф

Удеаьная емкость . 5,6 Ф/см

Вес Pо = 23 г

Весовая емкость С, (Р,=10)23=0,4Ф/г

Объем Ч= 3,2 сма, Ч = 5,5 см

Рабочее напряжение Е = 0,5 В (1).

B данном конденсаторе при заряде (на графитовом электроде плюс) происходит выделение иода. Высокая химическая активность иода неизбежно приводит к разрушению электролита ЙЪ Ag43>, а также

20 к коррозии А(у — электрода и токоподводов.

Это вносит определенные затруднения в технологию изготовления конденсатора, требуя введения специальных защитных устройств.

Недостатком конденсатора является также наличие значительных затруднений в его миниатюризации, поскольку возникающая емкость существенно зависит от емкости двойного электрического слоя (которая определяется величиной поверхности раздела),r.е. для получения высоких емкос» тей нужны большие площади. На одну фараду емкости lIpHxollslTcH довольно большой объем и масса конденсатора.

Известен также электролитический кон» денсатор с твердым электролитом ЪАЯ З, который представляет собой трехслойную таблетку, один электрод - серебряный, другой - из материала (Ag2S) (Ag„,ge)оное

«(A/4 20 )о,o2s Конденсатор "мает -ле дующие характеристик и:

С1 =60 Ф1 Э

= 8,5 С /Ч = 60 Ф/см — r! 4< - 1 см; С„/Р1=- 60/8,5 =- 7 Ф/г

Е„= 0,13 В;

Удельная энергия И = 0,51 Дж/см

680071

Сопротивление утечки 10 См, срок хра9 нения - несколько лет (21.

Недостатками этого конденсатора являются низкое рабочее напряжение и довольВо cIIo2KBbtA компоэ иционный сосТВВ электродного материала, технология изготовления которого непроста, Бель изобретения - повышение удельной емкости конденсатора и повышение рабочего напряжения, 10

Указанная цель достигается тем, что в электролитическом конденсаторе, содержащем анод, выполненный иэ серебра, твердый электролит и катод, катод выполнен .иэ (АЯ2 о 9 5 8 ЗР 4) ° 8, коТорый 15 обладает смешанной йроводимостью. данный конденсатор состоит иэ Ag анода и катода иэ (AQ25e)о 9„5(АрР04) разделенных слоем твердого электролита

АЯ /Rb Aq4 Dsl(A@25 ) 915(AgsPO4 ooesÐ .2о

Единичный конденсатор этого типа ймеет следующие характеристики: С =80 Ф/см

V» 1 см,; Е = 0,24- В; P = 9,8 г: М/ =

1,15 Бж/см; C/P = 8,08 Ф/г. Сопротив3. ленце утечки 109 Ом, срок хранения {в

О диапазоне температур 65 + 140 С)несколько лет.

На чертеже показан электролитический конденсатор в разрезе. Он представляет собой трехслойную таблетку: серебряный электрод 1 иэ Лд -сетки, твердый электролит 2, электрод 3. Таблетка электролита с прессованной серебряной сеткой приводится в контакт с таблеткой электрода 3.

Обе таблетки помещены в алюминиевый корпус 4. Во избежание замыкания таблеток с корпусом вводят кольцевую прокладку 5. Йля создания хорошего контакта между таблетками в корпус помещен диск

6 иэ микропористой резины, который сжи- 4О мается при введении в корпус донца 7. В дон це закреплены внешние тоководы 8 из медной проволоки диаметром 0,5 мм с концом 9 иэ платиновой проволочки, впрессованным в диск. Края корпуса завальцованы, чем 45 достигаются постоянный контакт и жест кость конструкции, Конденсатор работает следующим обра зом. При его заряде (дпюс на Р, минус

Im AQ ) определенное количество серебра переносиТся иэ (АЯ2 Я)О,915(АЯЪР04)о оэ5 материала к А -электроду. Концентрация серебра в электродном материале

SS между электродами возникает ЭДС.

В этом ctyItIe

3 С с

4 где J — зарядный ток, W - время заряда, E - ЭИС между электродами. При разряде ток внутри конденсатора меняет свое направление. При этом концентрация серебра в сложно-композицион» ном электроде возрастает. Электрические свойства твердого электролита в процеосе разряда и заряда конденсатора не меняются, Был изготовлен конденсатор данно о гипа, который при испытаниях показал следующие характеристики:

С,1» 40Ф; Сд 40 3

Ч.1 = 0,5 см Ч1 0,5

Е1 -" 0,24 В; ф= 8,08 Ф/г

Сопротивление утечки 10 90м.

Удельная емкость этого конденсатора

80 Ф/см на 30% выше емкости извест3 ного и в несколько раз превосходит аналогичный параметр извесгных электролитических конденсаторов рабочее напряжение 0,24 В превышает почти в два раза рабочее напряжение прототипа. Имея более высокие, чем у известного конденсатора характеристики, данный конденсатор сохраняет высокую стабильность работы (после 2000 циклов он был в рабочем состоянии и не изменил своих характерио тик). матеРиал (Ag Se >o 9„5(Ag PO4 Р85 предлагаемого конденсатора мейее сложей по составу, чем трехкомпонентный катодный материал у известного конденсатора.

За счет отсутствия промежуточного синтеза третьего компонента электродного материала в значительной степени упрощается технология изготовления катода, а следовательно, и конденсатора. Это позволяет изготовить малогабаритные кон денсаторы большой емкости.

Сочетание высоких удельных электрических характеристик конденсатора при его миниатюрных размерах (М» 1 см и сколько угодно меньше при пленочном ио полнении) и высокой стабильности работы значительно расширяет. возможносгь радиоэлектроники и радиотехнической промышленностии.

Формула изобретения

Элехтролитический конденсатор, содержащий анод, выполненный из серебра, твер680071

5 дый электролит и катод, о т л и ч а ю « ш и и с я тем, что, с пелью повышения удельной емкости и рабочего напряжения, катод выполнен из (AgzSeЗ „(AgPO<)

О,915 4 оО85

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1."Ек1епс3ей КЬЯгост, ",чоЙ.,72- 1, Sp ing Меер@ Houston,Òå îs, гасiч

7-1 1, 1972.

2. Заявка hh 2378673/18-21, 01.07.76, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.. Составитель М. Кузнецова

Редактор Т. Юрчикова ТехредМ. Келемеш Корректор И. Муска

Заказ 4804/49 Тираж 923 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4