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1. WO2010063453 - VERFAHREN ZUM NACHFORMIEREN VON ELEKTROLYTKONDENSATOREN

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Verfahren zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren.

Elektrolytkondensatoren werden verwendet, wenn sehr große Kapazitätswerte erforderlich sind. Dies ist beispielsweise der Fall bei Netzteilen, NF-Endstufen und dergleichen. In der Automobilelektronik zählen zu den Anwendungen Motormanagementsysteme für die Kraftstoffeinspritzung, Ansteuerungen von Kühler- und Scheibenwischermotoren, elektronische Lenksysteme, Airbags oder Multimediageräte und dergleichen.

Bei einem Elektrolytkondensator (auch Elko genannt) wird auf dem Metall der Anodenelektrode durch Elektrolyse (anodische Oxidation, Formierung) eine nichtleitende Isolierschicht erzeugt, die das Dielektrikum des Kondensators bildet. Der Elektrolyt bildet die Katode (Gegenelektrode) des Elektrolytkondensators. Sie kann aus einem flüssigen oder pastösen Elektrolyten (Ionenleiter) oder einem festen Elektrolyten (Elektronenleiter) bestehen. Die Stromzuführung zum Elektrolyten erfolgt über Folien gleichen Metalls wie das der Anode oder über eine geeignete Kontaktierung des Elektrolyten.

Derzeit gängige Bauarten von Elektrolytkondensatoren sind: Aluminium-Elektrolytkondensatoren mit Aluminiumoxid als Dielektrikum, Tantal-Elektrolytkondensatoren mit Tantalp entoxid als Dielektrikum, Niob-

669-68567PCT/CM Elektrolytkondensatoren mit Niobpentoxid als Dielektrikum sowie sogenannte "Gold Caps" oder "Super Caps".

Die Anode des Elektrolytkondensators wird zur Vergrößerung der Oberfläche strukturiert, bei Aluminium-Elkos ist es eine aufgeraute Anodenfolie, bei Tantal-Elkos ein gesinterter Metallschwamm. Aufgrund der großen Oberfläche und des äußerst dünnen Dielektrikums können mit Elektrolytkondensatoren bei kleiner Bauweise relativ hohe elektrische Kapazitäten der Größenordnung von 1 F erreicht werden.

Bei "Gold Caps" und "Super Caps" erreichen die Kapazitäten die Größenordnung von 2OF, allerdings bei relativ kleinen Nennspannungen von einigen wenigen Volt.

Die elektrolytische Oxidierung beispielsweise einer aufgerauten Aluminiumfolie als Anodenmaterial nennt man Formieren. Dies geschieht erstmalig bei der Herstellung von Elektrolytkondensatoren am Ende des Herstellungsprozesses in der Fabrik.

Elektrolytkondensatoren haben den Nachteil hoher Leckstromverluste durch die Restleitfähigkeit des Dielektrikums. Wird ein Elektrolytkondensator längere Zeit nicht benutzt, entlädt er sich durch den Leckstrom vollständig. Dieser Zustand ist schädlich für den Isolationswiderstand des Dielektrikums, der zur Erhaltung bzw. zum Wiedererstellen eines hohen Isolationswiderstandes des Dielektrikums neu formiert bzw. nachformiert werden muss.

669-68567PCT/CM Bisher bekannte Formierungs- bzw. Nachformierungsverfahren für Elektrolytkondensatoren haben daher stets zum Ziel, das Dielektrikum zu regenerieren, um somit dem Elektrolytkondensator seine ursprünglichen Qualitäten wie Kapazität und Durchschlagsspannungs-wert wiederzugeben.

Aus der US 4,974, 118 A ist eine Vorrichtung bekannt, mit der Nachformierungsverfahren der hier in Rede stehenden Art ausgeführt werden können.

Die WO 2007/025057 A2 beschreibt ein Nachformierungsverfahren für in medizinischen Implantaten eingebaute Kondensatoren. Danach werden empirisch ermittelte Kondensator-Ladedaten der verwendeten Kondensatoren verwendet, um die anzuwendende Nachformierungszeit zu bestimmen, in der die Kondensatoren auf eine Spannung aufgeladen werden, die 20 % bis 90 % der Nennspannung entspricht.

Die DE 19 50 967 hat ein Verfahren zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren zum Gegenstand, bei dem während des Nachformierungsvorgangs dieser mindestens einmal, vorzugsweise mehrere Male durch Abschalten einer Gleichstromquelle unterbrochen wird und gleichzeitig ein elektrischer Entladewiderstand parallel zum Kondensator geschaltet wird, über den sich der Kondensator wenigsgtens teilweise entlädt, sodass eine bei der vorhergehenden Aufladung des Kondensators auftretende Polarisierung der Anode durch die erwähnte Entladung ausreichend zunichte gemacht wird.

669-68567PCT/CM Aus der DE 23 60 688 A ist ein Verfahren zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren bekannt, bei dem in Stufen die an den Kondensator angelegte Spannung erhöht wird und ein konstant gehaltener Strom je Stufe so gewählt wird, dass die maximale Spannung je Stufe vorzugsweise in weniger als 20 Sekunden erreicht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren anzugeben, mit dem der Leckstrom des nachformierten Elektrolytkondensaten auf ein vernachlässigbares Maß reduziert und die Durchschlagfestigkeit bzw. die Nennspannung erhöht werden können, wodurch höhere Ladungsmengen in dem Elektrolytkondensator gespeichert werden können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nachformierte Elektrolytkondensatoren zeigten in den Versuchsreihen auch nach mehreren Tagen keine nennenswerten Selbstentladungen und die durch das Nachformieren erhöhte Durchschlagsspannung bewirkt, dass die Nennspannung und somit die speicherbare Ladungsmenge gegenüber nicht nachformierten, ansonsten baugleichen Elektrolytkondensatoren erhöht werden konnte. Außerdem ließen sich die erfindungsgemäß nachformierten Elektrolytkondensatoren in bemerkenswert kürzerer Zeit gegenüber nicht nachformierten, ansonsten baugleichen Elektrolytkondensatoren auf ihre (neue) Nennspannung aufladen.

669-68567PCT/CM Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, worin die einzige Figur das Schaltschema einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren zeigt.

Im Folgenden wird zuerst ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren beschrieben und anschließend Versuchsreihen an einem Aluminium-Elektrolytkondensator sowie einem "Gold Cap"-Elektrolytkondensator, die mit dieser Vorrichtung durchgeführt wurden.

Ein Labornetzgerät 1 , bei welchem die Ausgangsspannung getrennt vom Ausgangsstrom einstellbar ist und bei dem der Ausgangsstrom begrenzbar ist, dient als Stromquelle zum kontrollierten Aufladen des hier verwendeten Aluminium-Elektrolytkondensators 4. Dazu wird der Pluspol des Labornetzgeräts 1 mit dem Pluspol des Elektrolytkondensators 4 unter Zwischenschaltung eines Amperemeters 2 und eines ersten und eines zweiten Unterbrecherkontaktes 3, 10 verbunden. Die negative Klemme des Labornetzgeräts 1 ist mit dem negativen Pol des Elektrolytkondensators 4 verbunden. Ferner wird mit einem Voltmeter 5 die Spannung über dem Elektrolytkondensator 4 gemessen. Eine Parallelschaltung aus einem zweiten Voltmeter 6, einem dritten Unterbrecherkontakt 7 und einem Lastwiderstand 8 ist einerseits mit der negativen Klemme des Labornetzgeräts 1 und andererseits mit dem Ausgang des Amperemeters 2 verbunden. Unmittelbar vor dem

669-68567PCT/CM Lastwiderstand 8 ist ein vierter Unterbrecherkontakt 9 in Reihe zu diesem angeordnet.

Erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens

Es werden vier "Gold Cap"-Elektrolytkondensatoren in Reihe geschaltet und in den in der Figur gezeigten Versuchsaufbau anstelle des dort gezeigten Elektrolytkondensators 4 eingebracht. Bei dem verwendeten "Gold Cap" -Elektrolytkondensatoren handelte es sich um Kondensatoren mit einer Nennspannung von 2,2 V und einer Kapazität von 20 F ± 20%. In einem ersten Schritt wird bei geöffnetem zweiten Unterbrecherkontakt 10 geprüft, ob auf der Reihenschaltung der Kondensatoren noch eine (Rest-)Ladung vorhanden ist und ob das Voltmeter 5 dementsprechend eine Spannung anzeigt. Ist dies der Fall, so werden die Kondensatoren durch Schließen der Unterbrecherkontakte 3 und 9 über die Last 8 langsam entladen. Der Lastwiderstand 8 kann einen Widerstandswert zwischen 20 und 50 Ohm haben. Dieser Entladevorgang kann einige Minuten in Anspruch nehmen. Wenn das Voltmeter 5 keine oder nur eine geringe Spannung im Millivoltbereich zeigt, kann, um sicher zu gehen durch Schließen des zweiten und des vierten Unterbrecherkontakts 3 bzw. 7 die Kondensatorreihenschaltung kurzgeschlossen werden.

Danach werden die dritten und vierten Unterbrecherkontakte 7 und 9 geöffnet und am Labornetzgerät eine Abgabespannung von 1 V eingestellt. Dann wird der zweite Unterbrecherkontakt 10 geschlossen und das Laden der Kondensatorreihenschaltung beginnt. Beim Schließen des zweiten Unterbrecherkontakts 10 schnellt der Ladestrom auf einen

669-68567PCT/CM Wert von 1,6 Ampere hoch und sinkt anschließend langsam ab, bis nach etwa einer halben Minute kein Ladestrom mehr an dem Milliampere auflösenden Ampermeter angezeigt wird.

Dann wird der zweite Unterbrecherkontakt 10 geöffnet und die Abgabespannung am Labornetzgerät 1 um 1 V auf 2 V erhöht. Dann wird der zweite Unterbrecherkontakt 10 geschlossen und der Ladestrom verhält sich im Wesentlichen wie bei der ersten Ladestufe.

Als eine vorteilhafte Variante kann am Labornetzgerät 1 der Ladestrom auf 100 oder 200 mA begrenzt werden, wenn man die anfänglichen Ladestromspitzen im Amperebereich vermeiden will. Dies ist insofern von Vorteil, als es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren darauf ankommt, dass der Ladevorgang verhältnismäßig langsam von statten geht, um den nachzuformierenden Kondensatoren hinreichend Zeit zu geben, sich zu formieren. Es ist ebenfalls möglich, die anfänglich hohen Ladeströme dadurch zu reduzieren, dass man die Spannungserhöhungsschritte niedriger wählt, zum Beispiel 0,5 V anstatt 1 V, oder noch geringer.

Die stufenweise Spannungserhöhung wird so lange weiterbetrieben, bis man feststellt, dass der Ladestrom nicht mehr auf 0, bzw. einige wenige Milliampere absinkt, sondern sich einem Wert größer 0, bei den hier durchgeführten Messungen etwa 40 mA, einpegelt. Auf dieser Stufe wird der Elektrolytkondensator zum Stromverbraucher und es finden Reaktionen im Inneren des Elektrolytkondensators statt, die den Kondensator zerstören können bzw. seine Kapazität beeinträchtigen können. Wenn diese Stufe erreicht ist, wird die Kondensatorkette vom Labornetzgerät 1 abgetrennt durch Öffnen des Unterbrecherkontakts 10

669-68567PCT/CM und über die Last 8 durch Schließen des vierten Unterbrecherkontakts 9 langsam entladen.

Wenn die Kondensatorreihenschaltung keine Ladung mehr aufweist, d.h. das Voltmeter 5 keine Spannung mehr anzeigt, wird die stufenweise Aufladung der Kondensatorreihenschaltung wie oben beschrieben wiederholt. Dabei stellt man fest, dass das Zeitintervall Δti zwischen dem Beginn des Ladevorgangs und dem Abbruch des Ladevorgangs auf der Spannungsstufe, bei der der Ladestrom gegen einen Stromwert > 0 konvergiert, bereits kleiner ist, als das Zeitintervall beim ersten Ladedurchgang.

Gleichzeitig stellt man fest, dass der Spannungswert, bei dem ein nicht auf 0 zurückgehender Ladestrom festgestellt wird, höher ist als bei dem vorherigen Ladedurchlauf.

Um zu einem optimalen Ergebnis zu kommen, werden die Schritte: stufenweises Aufladen des Kondensators, bis der Ladestrom nicht mehr auf 0 absinkt und anschließendes langsames Entladen über eine geeignete Last so oft wiederholt, bis das benötigte Zeitintervall Δti nicht mehr abnimmt. Dann ist die Reihenschaltung der Elektrolytkondensatoren vollständig nachformiert.

Die so nachformierten "Gold Cap"-Elektrolytkondensatoren weisen eine neue Nennspannung auf, die um etwa 50 % höher liegt als die werkseitig angegebene Nennspannung. Ferner wurde festgestellt, dass die nachformierten Elektrolytkondensatoren sich bedeutend schneller aufladen ließen als nicht nachformierte, ansonsten baugleiche

669-68567PCT/CM Elektrolytkondensatoren. Ferner wurde festgestellt, dass nach Aufladen eines nachformierten Elektrolytkondensators auf die neue, d.h. höhere Nennspannung, sich ein anfänglicher Leckstrom einstellte, der jedoch bei einem Spannungswert, der je nach Kondensator verschieden sein kann, und etwa 10 bis 20 % unterhalb der neuen Nennspannung liegt, auf Null absank, d.h. kein nennenswerter Leckstrom mehr festgestellt werden konnte und der Kondensator die auf ihm gespeicherte Ladung ohne signifikante Ladungsverluste über Tage hielt.

Der mit dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nachformier-verfahrens behandelte "Gold Cap"-Elektrolytkondensator hat gegenüber handelsüblichen, ansonsten baugleichen Elektrolytkondensatoren eine höhere Nennspannung, und somit einen höheren Durchschlags-spannungswert, kann dementsprechend mehr Ladung speichern und der Ladevorgang findet in kürzerer Zeit statt als dies bei nicht erfindungsgemäßen nachformierten Kondensatoren der Fall ist.

Zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens

Der zu behandelnde Elektrolytkondensator 4 wird in einem ersten Schritt über den Lastwiderstand 8 langsam entladen. Dazu wird das Labornetzgerät durch Öffnen des zweiten Unterbrecherkontakts 10 abgeklemmt und die zweiten und vierten Unterbrecherkontakte 3 und 9 geschlossen. Bei dem hier verwendeten Elektrolytkondensator 4 handelt es sich bei dieser Versuchsreihe um einen Aluminium-Elektrolytkondensator der Firma Rescap (eingetragenes Warenzeichen) mit der Typennummer: 36DA105F016DJ2D mit einer Nennkapazität von 1 F (± 20 %) und einer Nennspannung von 16 V.

669-68567PCT/CM Der Lastwiderstand 8 kann einen Widerstandwert zwischen 20 und 50 Ohm haben.

Nachdem die am Voltmeter 5 oder 6 angezeigte Spannung in den Millivoltbereich abgesunken ist, wird der dritte Unterbrecherkontakt 7 geschlossen, wodurch der Elektrolytkondensator 4 kurzgeschlossen ist. Wenn die Spannungsmessgeräte 5 und 6 keine Spannung mehr anzeigen, ist der Elektrolytkondensator 4 tiefentladen.

In dem nächsten Schritt wird das Labornetzgerät 1 wieder mit dem Schaltkreis verbunden und ist zuerst durch den geschlossenen dritten Unterbrecherkontakt 7 kurzgeschlossen. Der vierte Unterbrecherkontakt 9 ist geöffnet. Dann wird das Labornetzgerät auf eine Ausgangsspannung von 10 V eingestellt und der Abgabestrom auf einen Wert zwischen 16 und 25 mA begrenzt. Dann wird der dritte Unterbrecherschalter 7 geöffnet und der Elektrolytkondensator 4 geladen. Es wird die Zeit gemessen, die benötigt wird, bis der Kondensator auf eine Spannung von 10 V aufgeladen ist. Dabei entspricht der eingestellte Spannungswert von 10 V etwa 2/3 der Nennspannung des Elektrolytkondensators 4. Beim Erreichen der am Labornetzgerät eingestellten Ladespannung von 10 V sinkt der am Amperemeter gemessene Ladestrom auf 0.

Die Schritte:

a) langsames Entladen über eine geeignet dimensionierte Last mit anschließendem Kurzschließen; und

669-68567PCT/CM b) Laden durch Anlegen einer Spannung VLI, die etwa 2/3 der Nennspannung Vo entspricht, mit einem auf 25 mA begrenzten Gleichstrom Iu, bis die Spannung am Kondensator VLI entspricht und der Ladestrom auf 0 gesunken ist, bei gleichzeitigem Messen des Zeitintervalls Δtl zwischen Anlegen der Ladespannung und dem Erreichen des Ladestroms ILI = 0

werden in dieser Reihenfolge so oft wiederholt (Schritt c)), bis keine Verkürzung der dazu benötigten Zeitintervalle Δt mehr feststellbar ist.

Bei den angestellten Messreihen wurde dieser Zustand bei mehreren baugleichen Elektrolytkondensatoren jeweils nach vier bis fünf Wiederholungen der Verfahrensschritte a) und b) erreicht. Dabei betrugen die Ladezeiten bei dem ersten Durchlauf der Verfahrensschritte a) und b) größenordnungsmäßig etwa 20 Minuten, bei einem zweiten Durchlauf verringerte sich dieses Zeitintervall auf 15 Minuten, um bei einem vierten und fünften Durchlauf jeweils ein gleiches Zeitintervall von jeweils 5 Minuten zu benötigen.

Es wurde also festgestellt, dass die benötigte Zeit, um den Elektrolytkondensator auf eine Spannung von 10 V aufzuladen sich gegenüber dem ersten Aufladen nach mehreren Wiederholungen wesentlich verkürzt hat (auf etwa 1A), wobei sich nach einigen Wiederholungen für das benötigte Zeitintervall Δt ein konstanter Wert einstellt.

Ferner wurde festgestellt, dass nach mehreren durchlaufenen Formierungszyklen nach dem Kurzschließen des langsam entladenen

669-68567PCT/CM Elektrolytkondensators sich bei abgeklemmtem Labornetzgerät am Elektrolytkondensator 4 eine langsam steigende Spannung aufbaut, die nach 3 bis 4 Stunden einen Wert von 5 V erreichte. Das sich langsame Aufbauen einer Spannung an einem zuvor schnell entladenen Kondensator wird durch dielektrische Absorption erklärt. Dabei wandern Ladungen im geladenen Zustand des Elektrolytkondensators zum Teil ins Dielektrikum und haben bei rascher Entladung nicht die Möglichkeit, dieses wieder zu verlassen und wandern deshalb erst nach und nach wieder an die Elektroden. Es baut sich also wieder eine Spannung auf. Der Effekt ist mit der magnetischen Remanenz vergleichbar und wird manchmal daher auch Spannungsremanenz von Kondensatoren genannt. Die Größe der Absorption wird im Verhältnis zur ursprünglich angelegten Spannung angegeben und hängt von dem verwendeten Dielektrikum ab. Bei Aluminium-Elektrolytkondensatoren wurden bislang Werte für die dielektrische Absorption von etwa 10 bis 15 % der ursprünglich angelegten Spannung gemessen.

Die hier bei den durchgeführten Versuchsreihen festgestellte wieder aufgebaute Spannung hatte mit 5 V etwa 50 % der ursprünglich angelegten Spannung erreicht. Dies lässt sich somit nicht alleine durch die bekannte dielektrische Absorption bei Elektrolytkondensatoren erklären.

Wird ein auf die oben beschriebene Weise nachformierter Aluminium-Elektrolytkondensator bis maximal 10 V, d.h. bei dem verwendeten Aluminium-Elektrolytkondensator bis auf etwa 2/3 seiner Nennspannung aufgeladen, so zeigte dieser bereits über mehrere Tage keine nennenswerte Selbstentladung.

669-68567PCT/CM Im Folgenden wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein weiteres Nachformieren des Aluminium-Elektrolytkondensators beschrieben, bei dem der Aluminium-Elektrolytkondensator bis auf seine Nennspannung aufgeladen wird.

Demgemäß wird nach dem Schritt c), d.h. dem Wiederholen der Schritte a) und b) bis keine Verkürzung des Zeitintervalls Δt mehr feststellbar ist, der Elektrolytkondensator wiederum

d) über eine geeignet dimensionierte Last langsam entladen und anschließend kurzgeschlossen. Darauf folgt

e) Laden durch Anlegen einer Spannung VL2, die gleich der Nennspannung Vo ist, mit einem auf maximal 200 mA begrenzten Ladestrom IL2, bis die Spannung am Kondensator der Ladespannung VL2 = Vo entspricht und der Ladestrom IL2 auf 0 mA gesunken ist, wobei das Zeitintervall Δt2 zwischen Anlegen der Lade Spannung VL2 und dem Erreichen des Ladestroms IL2 = 0 mA gemessen wird, und

f) die Schritte d) und e) wiederholt werden, bis keine Verkürzung des Zeitintervalls Δt2 mehr feststellbar ist.

Bei den durchgeführten Versuchsreihen genügte in der Regel eine dreimalige Wiederholung der Schritte d) und e), bis eine Verkürzung des Zeitintervalls Δt2 nicht mehr feststellbar war.

669-68567PCT/CM Der so nachformierte Aluminium-Elektrolytkondensator konnte auf seine Nennspannung aufgeladen werden und behielt diese über mehrere Tage ohne nennenswerte Verluste.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der bis dahin mit den Formierungsschritten a) bis f) nachformierte Elektrolytkondensator weiterformiert mit dem Ziel, seine maximale Spannungsfestigkeit zu erhöhen, um somit seinen Nennspannung zu erhöhen.

Dazu wird nach Abschluss des Schrittes f)

g) eine Ladespannung VL3 an den Elektrolytkondensator angelegt, die zwischen 3 bis 6 % höher ist als die Nennspannung Vo, wobei der Ladestrom IL3 auf maximal 170 mA begrenzt ist, bis der am Amperemeter gemessene Ladestrom IL3 auf 0 mA absinkt.

h) Anschließend erfolgen weitere Ladeschritte analog zu Schritt e), wobei jeweils die Ladespannung um 3 bis 6 % der Nennspannung erhöht wird, bis der Ladestrom IL3 nicht mehr auf 0 mA zurückgeht.

Dass der Ladestrom IL3 nicht mehr auf 0 zurückgeht, wird als Zeichen dafür angesehen, dass sich eine irreversible Beschädigung des Elektrolytkondensators anbahnt, bei der die Chemie an der Grenzfläche zwischen dem Dielektrikum und dem Elektrolyten irreversibel verändert wird. Um dies zu vermeiden bzw. diesen schädlichen Effekt, der die

669-68567PCT/CM Kapazität des Elektrolytkondensators vermindern kann so klein wie möglich zu halten, wird in einem letzten Formierungsschritt

i) der Ladestrom abgeschaltet und der Elektrolytkondensator bis auf die Spannung entladen, bei der zuletzt der Ladestrom IL3 auf 0 mA zurückgegangen ist.

Bei den auf diese Weise an Aluminium-Elektrolytkondensatoren durchgeführten Nachformierungen konnten die Aluminium-Elektrolytkondensatoren bis auf Spannungen von 20 bis 22 V aufgeladen werden, so dass sich die ursprüngliche Nennspannung von 16 V um 4 bis 6 V erhöht hatte, was einer Erhöhung von etwa 25 bis 30 % entspricht.

Durch die Erhöhung der Nennspannung kann der so nachformierte Elektrolytkondensator 25 bis 30 % mehr Ladung speichern.

Anders herum betrachtet bedeutet dies, dass man bei einer vorgegebenen zu erzielenden Kapazität den Elektrolytkondensator entsprechend kleiner dimensionieren kann.

Bei dem ersten beschriebenen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nachformierungsverfahrens wird die Ladespannung stufenweise erhöht. Dabei kann es zweckmäßig sein, gleichzeitig den Ladestrom zu begrenzen. Dies ist jedoch, wie oben erläutert, unter bestimmten Umständen, wie beispielsweise sehr kleinen Spannungsstufen nicht erforderlich.

669-68567PCT/CM Beim zweiten oben vorgestellten Nachformierungsverfahren wird an der Stromquelle, d.h. dem Labornetzgerät eine hohe Ladespannung eingestellt und von vorneherein der Ladestrom auf einen sehr niedrigen Wert (25 mA) begrenzt.

Beiden Nachformierungsverfahren ist gemeinsam, dass Wert darauf gelegt wird, dass der Ladevorgang verhältnismäßig langsam von statten geht. Es kann davon ausgegangen werden, dass dieses Vorgehen, eine Migration von Ionen bzw. Elektronen in das Dielektrikum und in den Elektrolyten begünstigt und das Dielektrikum positiv beeinflusst wird.

Bei dem ersten vorgestellten Nachformierungsverfahren kann die Spannungssteigerung auch kontinuierlich erfolgen, wobei das Kriterium für die Geschwindigkeit der Spannungssteigerung der beobachtete Ladestrom ist. Die Spannungssteigerung sollte so erfolgen, dass der Ladestrom sehr gering ausfällt, d.h. je nach nachzuformierenden Kondensator in einer Größenordnung von einigen zehn mA bis einigen hundert mA.

Darüber hinaus bleibt festzuhalten, dass für die Durchführung der vorgestellten Verfahren automatisierte Nachformierungsvorrichtungen konzipiert werden können, die in den Herstellungsprozess der Kondensatoren eingebunden sind. Die Realisierung solcher automatisierter Nachformierungsvorrichtungen ist für den Fachmann eine überschaubare Aufgabe.

Festzuhalten bleibt, dass mit den erfindungsgemäßen Verfahren zur Nachformierung von Elektrolytkondensatoren erreicht wird, dass

669-68567PCT/CM die Zeitspanne, die benötigt wird, um einen Elektrolytkondensator auf eine bestimmte Spannung aufzuladen merklich verkürzt wird; niedrigere Aufladeströme zum Laden des Elektrolytkondensators benötigt werden; der nachformierte Elektrolytkondensator keine nennenswerte Leckströme und dielektrische Verluste aufweist, die sonst für übliche Elektrolytkondensatoren typisch sind, und die maximale Spannungsfestigkeit des nachformierten Elektrolytkondehsators erhöht werden kann, so dass ebenso die Nennspannung um 25 bis 30 % angehoben wird, wodurch mit dem erfindungsgemäß nachformierten Elektrolytkondensator 25 bis 30 % mehr Ladung gespeichert werden kann, bzw. bei vorgegebener Kapazität der Elektrolytkondensator kleiner gebaut werden kann.

Die oben stehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dient lediglich illustrativen Zwecken und ist nicht einschränkend zu verstehen. Es sind verschiedene Variationen einzelner Merkmale im Rahmen der beigefügten Patentansprüche möglich. So kann es sich bei den nachformierten

Elektrolytkondensatoren auch um Tantal-Elektrolytkondensatoren mit Tantalpentoxid als Dielektrikum oder um Niob-Elektrolytkondensatoren mit Niobpentoxid als Dielektrikum handeln. Ebenfalls kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren eine andere geeignete Vorrichtung

669-68567PCT/CM verwendet werden, so lange sie die Durchführung der oben beschriebenen Verfahrensschritte zulässt.

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