Brevet FR2198237A1 — publié le 19740329

ta présente invention concerne un procédé pour la mise en contact d'une couche de contact semi-conductrice, disposée sur une couche diélectrique entourant un corps en métal à soupapes d'un condensateur électrolytique, et munie d'l7n élément de raccordement de cathode de ce condensateur. ors de la production de condensateurs électrolytiques de ce type, une anode en métal à soupapes est revêtue par formage avec une couche diélectrique en oxyde de métal à soupapes. Sur cette couche diélectrique est formée, par exemple par immersion dans une solution aqueuse de nitrate manganeux et par pyrolyse subséquente, une couche semi-conductrice en dioxyde manganique qui, en vue de sa connexion à un élément de raccordement, est tout d'abord couverte d'une couche de graphite produite à partir d'une suspension aqueuse colloïdale de graphite, elle-meme revXtue ensuite d'une couche d'argent. Le fil de raccordement est soudé à cette dernière. Il est également connu déjà, voir le brevet français n 2.089942, de remplacer la couche de graphite, produite à partir d'une suspension aqueuse colloïdale de graphite, par une couche formée d'un mélange de graphite, de suie, de résine crésnlique et d;;n solvant, qui est appliquée sur le dioxyde manganique par immersion et dont le solvant est ensuite chassé par échauffement. Ge processus à pour but de diminuer la résistance de contact, du fait que cette couche adhère mieux que la couche de graphite rGrmale. Cette ouche formée par le mélange de graphite, de suie et de résine crésolique comme liant est ensuite revetue de la meme manière avec une couche d'argent, sur laquelle est soudé le fil de raccordement. L'invention permet notamment d'établir le contact parfait de la coucha de dioxyde manganique, ou d'une autre couche semi-conductrice, par exemple en bioxyde de plomb, et de fixer l'élément de raccordement extérieur de manière à assurer un contact fiable, moyennant un minimum de dépenses, si possible sans que cela nécessite des processus prenant beaucoup de temps et sans sollicitation mécanique, sous l'effet de la chaleur par exemple, du corps de condensateur. L'invention permet ainsi d'éviter ks sollicitations susceptibles d'affecter la qualité du condensateur et de provoquer sa défaillance rapide. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par un procédé qui est caractérisé en ce que le corps de condensateur, revetu de la couche semi-conductrice, est immergé3 avec L'élément de raccordement de cathode, dont l'extrémité est appliquée contre la couche semiconductrice ou est située à proximité immédiate de celle-ci, dans un mélange visqueux de suie, graphite, argent et un liant organique, notamment a base de résine époxy, mélange qui est ensuite durci. Grace à cette mesure, on obtient non seulement une bonne mise en contact de la couche semi-conductrice mais en méme temps la fixation et la formation du contact avec le fil de raccordement, sans que cela nécessaire d'autres processus d'immersion,de soudage et d'échauffement. Suivant l'invention, le mélange de suie, de graphite, d'argent et de liant organique est ajusté de manière qu'il soit au moins å peu près thixotrope, sa viscosité étant par exemple comprise entre 200 et 2000 cPo. La proportion d'argent peut etre relativement petite. Toutefois, pour obtenir une conductivité élevée, cette proportion est de préférence comprise entre environ 50 et environ 200% du poids du liant organique utilisé. La présence de suie et également la présence de graphite ont une grande importance parce que ces composants empechent le dép8t de l'argent et assurent par suite l'homogénéisation de la masse de revêtement par immersion. Celle-ci comprend de préférence 5 à 25% en poids de suie, 5 à 10% en poids de graphite, 40 à 60 en poids d'argent et 30 à 50% poids de liant organique à base d'une résine époxy modifiée, notamment d'une résine époxy modifiée avec de la résine-phénolique. La conductivité est comprise entre environ 5 et 20 n, de préférence entre 7 et 10 n .La demanderesse a constaté que de telles masses de revêtement par immersion pénètrentbien dans les pores de la couche semi-conductrice et assurent par suite le bon contact de celle-ci. La résistance mécanique de la masse de revêtement par immersion après le processus de durcissement - qui peut être accéléré par l'augmentation de la température - est si grande que l'arrachement du fil de raccordement sous les conditions d'emploi normales est évité avec certitude. L'échauffement relativement faible qui est éventuellement utilisé pour accélérer le durcissement de la masse de revêtement et qui peut porter la température a 80-150 C par exemple, représente une si faible sollicitation du condensateur que la qualité de celui-ci ne risque pas d'en être affectée. Après l'immersion, les corps de condensateur sont avantageusement soumis à un processus de rotation ou de nutation, pendant que la masse de revêtement se répartit uniformément sur le corps de condensateur et prend une forme finale désirée, par exemple en forme de goutte, en forme d'oeuf, ou en forme de cylindre arrondi. Quoique, après son durcissement, la masse de revêtement par immersion suivant l'invention puisseconstituer l'enveloppe extérieure, il est avantageux de la revêtir d'une couche électriquement isolante qui a de préférence la même base que le liant organique de la masse de revêtement par immersion. Lors du durcissement de cette couche électriquement isolante, on peut utiliser le même processus de rotation ou de nutation que celui décrit ci-dessus. Dans certaines conditions, il peut être avantageux, avant l'application de la masse de revêtement par immersion suivant l'invention sur la couche semi-conductrice, de couvrir cette dernière d'une couche dejhraphite connue qui est formée à partir d'une suspension aqueuse collotdale. Cela a pour résultat que la résistance de contact devient encore plus favorable puisque le graphite agit dans le sens de l'agrandissement de la surface. L'élément de raccordement de cathode peut être formé par un fil ou par une bande de tôle. Dans certains cas, il peut être avantageux de le réaliser sous forme d'une plaquette de tôle, présentant par exemple une languette ou une cosse en saillie, ou sous forme d'un godet. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que du dessin annexé sur lequel - les figures 1 à 3 sont des coupes de condensateurs electrolytiquesd'après trois exemples de réalisation de l'invention. Les condensateurs électrolytiques représentés sur les figures 1 à 3 comprennent un corps 1 en métal à soupapes, notamment en tantale ou aluminium, qui peut être massif, fritté ou traité chimiquement. Ce corps 1 est revêtu d'une couche diélectrique 2 en oxyde de métal à soupapes qui est produite par anodisation et sur laquelle est disposée, notamment par pyrolyse, une couche semi-conductrice 3 qui forme la cathode et qui est par exemple faite de dioxyde manganique. Contre cette couche semi-conductrice 3 ou à proximité immédiate de celle-ci est disposée l'une des extrémités d'un fil de raccordement de cathode 4 dont la fixation et la mise en contact avec la couche semi-conductrice sont réalisées, conformément à l'invention, au moyen d'une masse de revêtement par immersion 5 qui est formée d'un mélange de suie, de graphite, d'argent et d'un liant organique à base de résine d'époxyde Il est avantageux de prévoir en outre un enrobage isolant 6 qui peut notamment être réalisé par immersion dans une masse d'enrobage comprenant avantageusement les mêmes composants organiques que le liant organique de la masse de revêtement par immersion 5. Dans l'exem- ple de la figure 2, la masse de revêtement par immersion 5 atteint tout juste le bord supérieur du corps de condensateur alors que, dans l'exemple de la figure 1, elle recouvre le dessus du corps de condensateur et entoure le fil de raccordement d'anode 7 presque jusqu'à l'extrémité de la partie de la couche diélectrique 2 qui enrobe ce fil 7, de sorte que la masse 5 protège en outre le fil de raccordement d'anode 7 contre les sollicitations mécaniques à son point de fixation. Pour obtenir une faible résistance de contact, la partie enrobée de l'élément de raccordement de cathode est avantageusement rendue rugueuse par voie mécanique et/ou par voie chimique et/ou par voie électrochimique. En cas d'utilisation d'un fil ou d'une bande de tôle, l'élément de raccordement peut en outre etre aplati et/ou perforé. Il est également avantageux d'appliquer un revêtement métallique rugueux, par exemple par étamage. Comme élément de raccordement de cathode, on peut également utiliser une plaquette électriquement conductrice qui peut être adaptée, tout au moins en partie, à la périphérie du corps de condensateur, afin de parfaire la fixation; une telle plaquette peut notamment entourer le corps élastiquement. La figure 3 montre que l'élément de raccordement de cathode 4 peut également être formé par un godet dans lequel sont introduits tout d'abord la masse de revêtement par immersion puis le corps de condensateur. Il est également possible d'introduire le corps de condensateur tout d'abord et de remplir ensuite l'intervalle avec la masse de revêtement. Cette dernière solution entratne cependant souvent l'inclusion de bulles d'air et une mise en contact plus médiocre. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la mise en contact d'une couche de contact semi-conductrice, disposée sur une couche diélectrique entourant un corps de métal à soupapes d'un condensateur électrolytique, et munie d'un éIément de raccordement de cathode de condensateur, caractérisé en ce que le corps de condensateur, revêtu de la couche semi-conductrice, est immergé, avec l'élément de raccordement de cathode, dont l'extrémité est appliquée contre la couche semi-conductrice ou est située à proximité immédiate de celle-ci, dans un mélange visqueux de suie, graphite, argent et un liant organique, notamment à base de résine époxy, mélange qui est ensuite durci. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le durcissement s'effectue pendant que les corps de condensateur sont animés d'une rotation ou d'une nutation permanente. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la masse de revêtement par immersion a une viscosité comprise entre 200 et 2000 cPo. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse de revetement par immersion présente une conductivité comprise entre 5 et 20 SL.. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise des éléments de raccordement de cathode dont les extrémités ou parties devant être fixées par la masse de revetement par immersion sont rendues rugueuses et, éventuellement, déformées, par voie mécanique, chimique ou électrochimique. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de raccordement de cathode est pourvu d'un revêtement métallique rugueux. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de raccordement de cathode sont des fils. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de raccordement de cathode sont des bandes de tôle. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de raccordement de cathode sont des plaquettes de tôle. 10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de raccordement de cathode sont des godets électriquement conducteurs. 11 - Masse de revetement par immersion pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend 5 à 25% en poids de suie, 5 à 10% en poids de graphite, 40 à 60% en poids d'argent et 30 à 50% en poids de liant organique à base de résine époxy. 12 - Masse de revêtement par immersion selon la revendication 11, caractérisée en ce que le liant organique est à base de résine époxy modifiée par une résine phénolique.