Brevet FR2046911A1 — publié le 19710312

La présente invention concerne -un électrolyte anhydre pour condensateurs électrolytiques à électrode d'aluminium. Il est connu, dans le domaine des condensateurs électrolyti-ques, d'utiliser un électrolyte consistant en un sel d'acide borique 5 dissous dans un mélange de glycol et d'eau. Cet électrolyte présente cependant 11inconvénient d'affecter la couche d'oxyde de l'électrode qui constitue le diélectrique. L'eau de 1'électrolyte agit de telle sorte que la couche d'oxyde est graduellement hydratée, de sorte que la couche de diélectrique se réduit graduellement pendant la.formait) tion d'une nouvelle couche non isolante. Le phénomène est détectable par le fait que la capacitance du condensateur augmente graduellement, ainsi que les pertes et les courants de fuite jusqu'à ce que le condensateur arrête de fonctionner comme tel, le processus s'accélère avec le temps et il est en général plus important dans des condensa-15 teurs destinés à une tension faible que dans des condensateurs pour des tensions plus élevées0 La vitesse à laquelle la couche d'oxyde est dégradée peut naturellement être réduite en abaissant le pourcentage d'eau de 1'électrolyte# La résistance-spécifique de l'électrolyte augmente alors, 20 c'est-à-dire la résistance en série du condensateur et, en conséquence, son facteur de perte augmente également. La fraction du facteur de perte dépendant de la résistance de l1électrolyte ept généralement inversement proportionnelle à la tension de fonctionnement du condensateur» Pour des condensateurs à 25 faible tension, au-dessous d'environ 10 volts, il y a lieu de maintenir la résistance spécifique à une valeur assez faible, soit au-dessous d'environ 500 ohm.cm à 25°C. Un condensateur pour 1-0 volts avec un électrolyte usuel à l'acide borique, présentant cette résistance, peut tout juste fonctionner 1000 heures à une température de 70°C, 30 ce qui n'est pas satisfaisant dans de nombreux cas. L'électrolyte usuel à l'acide borique présente également l'inconvénient selon lequel l'imprégnation du papier du condensateur avec ledit électrolyte est difficile à réaliser car le papier se dilate du-fait du pourcentage d'eau de l'électrolyte. 35 Afin d'éviter ces inconvénients, on a essayé de réaliser des électrolytes anhydres. Comme cependant la plupart des sels sont difficiles à dissoudre ou sont à peine dissociable dans d'autres fluides que l'eau, il se pose le problème de réaliser un électrolyte 70 22579 2 2046911 à résistance suffisamment faible. En outre, les constituants de 1'électrolyte doivent présenter une stabilité theimique suffisante et bien entendu ne doivent pas non plus affecter la couche d'oxyde, L*électrolyte selon l'invention remplit ces conditions et con-5 duit à un prix de fabrication relativement faible, L'électrolyte selon l'invention est essentiellement, caractérisé par le fait qu'il consiste en une solution d'acide phtalique complètement ou partiellement neutralisée dans un amide. On donne ci-après trois exemples de composition d'un électrolyte 10 selon l'invention, à titre illustratif mais nullement limitatif. Exemple 1 N-Méthylformamide 19,0 ml acide phtalique 1,17 g Triéthylamine 1,0 ml 15 Cet électrolyte présente une résistance spécifique de 131 ohm.cm à 25°C. Exemple 2 NN-Diméthylformamide 30 ml acide phtalique 1,9 g 20 Morpholine 1,0 ml Cet électrolyte présente une résistance spécifique de 174 ohm.cm à 25°C0 TO-Diméthylacétamide 32 ml 25 acide phtalique 5>8 g. ïriéthylamine 5,0 ml Cet électrolyte présente une résistance spécifique de 135 ohm.cm à 25°C. Dans tous ces exemples, 1'électrolyte a, comme on le voit, 30 une faible résistivité, présente en outre une bonne stabilité chimique et altère très peu l'oxyde d'aluminium. Au cours d'un essai à longue durée, qui a été effectué avec des condensateurs pour 64 volts munis de l'électrolyte selon l'exemple 3, les valeurs ci-dessous ont été obtenues pour la capacitance C, le facteur de perte tg S et le courant 35 àe fuite I, c tg 5 i (iF p. A 0h 24,7 4,6 1,5 1000 h 25,0 5,3 0,4 70 22579 3 2046911 L'essai.a été réalisé avec une tension égale à la tension de fonctionnement et à une température de 100°G. Le courant de fuite I a été mesuré une minute après "branchement de la tension et le condensateur a été refroidi pour la première fois après 1000 h. d'essai. 5 Un certain pourcentage d'eau, pour des raisons techniques de fabrication, peut parfois être difficile à éviter. Un pourcentage d'eau inférieur à environ 5% n'a pas d'influence déterminante sur la conductivité. Une altération que le pourcentage d'eau a sur l'oxyde peut être réduite de façon connue en ajoutant des ions phosphate. 10 Des pourcentages aussi faibles d'eau et'de phosphate, dépendant de raisons d'ordre pratique, ne donnent bien entendu aucune amélioration à 1'électrolyte mais ne le détériorent pratiquement pas non plus. 70 22579 4 2046911 REVENDICATIONS 1 • Electrolyte pour condensateurs électrolytiques, caractérisé par le fait qu'il consiste en une solution d'acide phtalique dans un amide et en ce que l'acide phtalique est au moins partiellement 5 neutralisé par une aminé, 2. Electrolyte selon la revendication 1, consistant en une solution d'acide phtalique dans le diméthylacétamidei 3. Electrolyte selon la revendication 1, consistant en une solution d'acide phtalique dans le méthylacétamide. 10 4• Electrolyte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3» dans lequel l'acide phtalique est au moins partiellement neutralisé par de la triéthylamine.