Brevet FR2027024A1 — publié le 19700925

La présente invention se rapporte à des> condensateurs .plat s; à empilage et plus p art iculiè rement à de s-condensateur s-plats dont la self inductance, présente une faible valeur- Pour obtenir une faible inductance, il est souhaitable 5 . de réduire ou de supprimer les conducteurs de connexions g^^ser des connexions de grande surface avec les électrodes# Dans tin premier type de construction, _ces exigences sont satisfaites par un agencement de coMensateur/ dans lequel les élec-trodes s'étendent depuis une extrémité de l'ensemble. Cependant, les électrodes uti-10 lisées dans de tels ensembles emploient en général des configurations coûteuses qui compliquent également son assemblage. En conséquence, la présente invention a pour but de fournir : - un condensateur .plat à empilage simple et éeonomique. 15 - un condensateur " plat " économique dont les extrémités des électrodes s'étendent depuis les deux extrémités du composant. - un condensateur plat comportant des parties d'élec-, trodes triangulaires qui s'étendent du condensateur et qui ser- 20 vent de bornes pour celui-ci. Un condensateur plat construit suivant la présente invention comprend au moins deux électrodes séparées par une matière d'espacement diélectrique, chacune des électrodes comportant une partie de forme triangulaire qui s'étend longitudina-25 lement depuis au moins l'une de ses extrémités, cette partie triangulaire étant formée par un bord d'extrémité de l'électrode et étant disposée suivant un angle oblique par rapport au bord longitudinal de celle-ci. Dans un mode de réalisation préféré, chaque électrode 30 présente une forme de losange et les électrodes alternées sont tournées de telle sorte que les parties triangulaires de chaque électrode s'étendent du condensateur pour former des bornes espacées latéralement des deux polarités, aux deux extrémités de la pile qui constitue l'ensemble. 35 D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard du dessin annexé qui donne à titre explicatif, mais nullement limitatif, deux formes de réalisation conformes à l'invention. 40 Sur ce dessin, 69 44382 - 2 - 2027024 La Fig. 1 est une vue en plan d'un condensateur plat suivant la présente invention ; La Fig. 2 est une vue en perspective du condensateur plat, représenté sur la Fig.1 ;.et 5 La Fig' .3 est une vue en.plan d'un autre mode de réalisa tion .de l'invention. Comme on le voit sur les Fig. 1 et 2, des électrodes 12 et 14 en forme de losanges sont disposées d'une manière alternée suivant une pile, une matière d'espacement diélectrique 16 étant 10 interposée entre les couches formées par les électrodes. Les électrodes présentent des formes à peu près identiques mais.sont inversées alternativement, c'est à dire qu'elles sont empilées suivant des agencements alternés, une électrode sur deux étant tournée de 180° par rapport à la position des électrodes qui sont interposées. C'est 15 ainsi que l'électrode 12 est disposée de telle sorte que son bord inférieur droit s'étend depuis une première extrémité de la pile -et son bord supérieur gauche s'étend depuis l'autre extrémité de la pile, tandis que l'électrode 14 est teurnée de 180° par rapport à l'électrode .12 de sorte que son bord supérieur droit détend de— 20 puis la première extrémité de la pile et son bord inférieur gauche s'étend de l'autre extrémité de celle-ci. Cette construction assure que des parties triangulaires s'étendent longitudinalement des deux extrémités de la pile, des parties de polarité semblable étant disposées les unes au-dessus 25 des autres à une première extrémité et étant latéralement espacées des parties de polarité., opposée à cette extrémité. Comme on le voit, les parties dont les polarités sont semblables s'étendent depuis les coins alternés de l'ensemble, tandis que des pattes constituant une anode et une cathode de grande surface sont disposées 30 aux lieux extrémités. Dans le mode de. réalisation préféré, des électrodes en forme de losanges en métal à cou'che d'oxyde à effet de redressement,, tel que de l'aluminium ou du tantale,etc^,. sont utilisées pour former un condensateur électrolytique. Pour.un ensemble non polarisé, toutes les ■_ 35 électrodes sont anodisées tandis que dans un ensemble polarisé, les électrodes non anodisées alternent .avec des électrodes anodisées. Les électrodes sont découpées sur..une bande dudit métal anodisé ou non anodisé en faisant passer la bande à travers un dispositif de découpe standard- de type "Artos" , disposé suivant 40 un angle par rapport à l'axe longitudinal de la bande. Les électro- BAD original 69 44382 - 3 - 2027024 des sont ensuite empilées d'une manière appropriée dans un montage en disposant entre elles une matière diélectrique telle que du une matiere papier kraft ou/semblable. Comme indiqué, on fait tourner uib électrode sur deux de 180° par rapport aux électrodes voisines. 5 Une fois que la pile est achevée, les éléments d'espace ment sont imprégnés avec un électrolyte, par exemple un borate -de glycol classique, et l'ensemble est encore anodisé à l'aide d'un moyen classique afin de protéger les bords coupés. Finalement, les eîsembles sont achevés en écrasant ensemble les prolongements 10 de polarités semblables et en connectant des conducteurs ou des éléments semblables à ces électrodes par soudage ou rivetage, etc.. Comme on le voit sur le dessin, l'élément d'espacement 16 est non seulement légèrement plus large que l'électrode, mais il est également plus long que l'électrode moyenne de sorte que 15 l'élément d'espacement 16 sépare les corps principaux des électrodes et comme on le voit en 18, s'étend sur plus de la moitié de la longueur des bords d'extrémité. De ce fait, cette construction assure line séparation latérale entre des parties dont les polarités sont différentes à chaque extrémité de la structure, l'isolant 20 diélectrique étant interposé entre les surfaces sur-jacentes des parties triangulaires dont les polarités sont différentes. Dans cette construction, un angle aigu est toujours formé au point le plus étendu des pattes des électrodes. De ce fait, le bord d'extrémité de l'électrode fait un angle aigu avec 25 son bord longitudinal allongé. Bien entendu, cet angle peut varier d'une façon considérable, mais - cependant de grands angles augmentent la capacité de la pile (un plus grand recouvrement entre les électrodes) mais font diminuer la longueur et la surface de la patte de connexion, tandis que de petits angles aigus qui donnent des 30 pattes de grande longueur produisent une réduction excessive de la capacité de la pile, et c'est pourquoi un angle d'environ 45° est préféré. Les électrodes en forme de losanges sont extrêmement avantageuses du fait qu'on peut utiliser un outillage peu coûteux 35 pour mettre en forme chacune des électrodes et de plus, il suffit démontages d'assemblage simples, pour effectuer 1'empilage, mai s cependantbn peut également utiliser d'autres formes d'électrodes pour obtenir des pattes de forme triangulaire. Par exemple, on peut utiliser une électrode trapézoïdale telle que celle repré-40 sentée sur la Fig. 3. Dans ce cas, les électrodes 22 et 24 sont 69 4438.2 - 4 - 5027024 des trapèzes identiques qui sont empilés en interposant un élément d'espacement 16. A la différence des électrodes en forme de losange qui ne sont pas symétriques autour des deux axes et qu'on fait tour-5 ner les unes autour des autres, l'électrode trapézoïdale est symétrique par rapport à l'axe vertical. De ce fait, une rotation autour de cet axe ne fait pas déplacer latéralement les prolongements et de ce fait dans ce mode de réalisation, on ne peut faire tourner les électrodes alternées qu'autour de l'axe longitudinal. 10 Dans un exemple particulier, on a construit un condensa teur avec des électrodes en forme de losange en aluminium. On a réalisé un ensemble polarisé en découpant les électrodes de l'anode sur de 11 aluminium décapé d'une épaisseur de 0,75 mm de. grande pureté, et les électrodes de la cathode sur une pellicule d'une épais- «i çr seur de 0,050 mm de la même matière,mais non anodisée. Les électrodes ont été découpées sur une bande d'une largeur de 75 mm avec un angle de 55° aux extrémités de chaque électrode. Ceci a donné une longueur approximative de 92 mm pour le bord d'extrémité. La longueur latérale a été égale à 100 mm. 20 ' L?ensemble a été monté avec un élément d'espacement d'une largeur de 89 mm et une longueur de 114 mm en papier de Manille d'une épaisseur de 0,1 mm interposé entre les électrodes et centré par rapport à chacune d'elles. On a utilisé environ 100 plaques et l'ensemble une fois monté a été saturé avec du borate de glycol. 25 Ceci a donné -un ensemble d'une capacité de 100.900 microfarads et une résistance série équivalente de 0,00746 ohms mesurée avec une fréquence de:/I20 Hertz. Bien entendu, un grand nombre de modes de réalisation différents sont possibles. Par exemple, les configurations des 30 électrodes peuvent présenter à chaque extrémité des angles inclinés différents de façon à former des pattes de dimensions différentes pour chacune des polarités ou bien présenter des prolongements longitudinaux plus grands à une extrémité de la pile qu'à l'autre. Comme dans les condensateurs plàts classiques, 35 on peut.empiler n'importe quel nombre d'électrodes pour obtenir la capacité voulue, et la nouvelle construction selon l'invention peut également s'appliquer à des condensateurs électrostatiques aussi bien qu'à des condensateurs électrolytiques. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite 40 et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif et eu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre0 69 44382 _ 5 _ 2027024 REVENDICATIONS 1.Condensateur plat à empilage caractérisé "en ce qu'il comprend une série d'électrodes planes empilées entre lesquelles sont interposés des éléments d'espacement en une matière diélectri-5 que, chacune des électrodes comportant un bord d'extrémité incliné suivant un angle oblique par rapport à g.3s bords longitudinaux afin de constituer une partie de forme triangulaire de l'électrode qui s'étend longitudinalement depuis une coips principal,ces électrodes étant empilées, les corps se recouvrant à peu près les uns les 10 autres et les électrodes alternées étant tournées de 180° de sorte que les parties triangulaires de polarités différentes sont espacées latéralement les unes des autres à une extrémité de l'ensemble. 2. Condensateur suivant la revendication 1, caractérisé 15 en ce que les deux bords d'extrémité sont . inclinés par rapport auxdits bords longitudinaux de l'électrode afin de former des prolongements triangulaires de chaque électrode aux deux; extrémités de l'ensemble. 3. Condensateur suivant la revendication 2, caractérisé 20 en ce que 1!élément d'espacement en matière diélectrique présente une longueur légèrement supérieure à la longueur moyenne des électrodes de sorte que l'élément d'espacement recouvre au moins une moitié de la longueur des bords d'extrémité de façon à disposer également de la matière d'espacement entre les surfaces su2»-jac-ent8s O des parties triangulaires dont les polarités sont différentes. 4. Condensateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les électrodes présentent une forme trapézoïdale, les électrodes alternées étant tournées autour de leurs axes longitudinaux pour former des prolongements d'électrodes de polarités 30 semblables aux coins correspondants des deux extrémités de l'ensemble. 5. Condensateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les électrodes sont en forme de losanges et que les électrodes alternées sont tournées autour de l'un au l'autre axe afin 35 de former des prolongements d'électrodes de polarités semblables aux coins alternés de l'ensemble.