Brevet FR2474233A1 — publié le 19810724

L'invention concerne la fabrication de condensateurs électrolytiques secs à anode d'aluminium. Classiquement, on élabore un condensateur élémentaire de la manière suivante : une lamelle d'aluminium, munie d'une tige, est recouverte dioxyde d'aluminium, puis d'un oxyde semiconducteur tel que du bioxyde de manganèse ; ensuite on dépose sur le bioxyde de manganèse une ou plusieurs couches conductrices de cathode (la plupart du temps une première couche de graphite, partiellement recouverte dlune métallisation par exemple à liardent). Industriellement, ces opérations se font en même temps sur une série de condensateurs élémentaires solidaires d'une même barrette-support. Pour réaliser des capacités importantes, on peut empiler une pluralité de condensateurs élémentaires obtenus par le procédé ci-dessus. Mais il faut alors les relier entre eux en parallèle, ce qui fait apparattre une difficulté pour établir une connexion anodique commune, car il est délicat de réaliser des soudures électriques aluminium pur sur aluminium pur. Cette difficulté prend d'autant plus d'importance que l'on souhaite réaliser une fabrication très automatisée, en grande série. La présente invention vise essentiellement à améliorer cette situation. D'une manière générale, il est proposé de souder entre elles, avec interposition d'un conducteur de cuivre étamé, au moins deux tiges appartenant à deux éléments-condensateurs différents, ce soudage se faisant par voie électrique avec compression. Il est apparu que. sous l'action d'une compression modérée, les couches d'oxyde d'aluminium superficielles sont fragilisées par le fil de cuivre étamé ce qui favorise le soudage électrique. Selon le mode de mise en oeuvre préférentiel de l'invention, on amène en superposition au niveau d'un poste de soudage deux condensateurs élémentaires on amène transversalement à ces condensateurs élémentaires une bande porte-connexions munie de paires de -fils de connexions, ronds de préférence, espacés dans chaque pairé d'une distance légèrement supérieure à la dimension des condensateurs-élémentaires, dans la direction de leur tige ; on referme les deux condensateurs-élémentaires l'un sur l'autre de façon à prendre entre leurs tiges l'un des fils de connexion, alors que l'autre affleure sur leur couche conductrice de cathode du c8té opposé à leur tige; on soude électriquement sous compression les deux tiges avec le premier fil conducteur qu'elles enserrent ; on emmène les condensateurs élémentaires ainsi soudés, tenus par la bande porte-connexions ; enfin on répète les opérations ci-dessus après avoir amené de nouveaux condensateurs élémentaires et fait avancer d'un pas la bande porte-connexions, qui emporte les condensateurs en vue du soudage de l'autre fil de connexion. Stil y a lieu de souder ensemble plus de deux condensateurs élémentaires, on utilise, d'un c8té au moins du fil de cuivre étamé, un empilement de plusieurs condensateurs élémentaires,suMsàl'a m ce par leurs anodes, tige sur tige. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés pour illustrer à titre non limitatif un mode de mise en oeuvre préférentiel de l'invention, et sur lesquels :: - la figure 1 illustre une barrette portant plusieurs motifs d'anode destinés à former des condensateurs élémentaires - la figure 2 illustre la même barrette qu'à la figure 1, mais après que les condensateurs élémentaires ont été formés ; - la figure 3 est une vue en perspective illustrant d'une manière schématique la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en perspective illustrant la mise en oeuvre automatique préférentielle du procédé selon l'invention ; - la figure 5 est une vue en perspective illustrant comment on peut empiler plusieurs barrettes ensemble pour la réalisation de condensateurs par empilement de plus de deux barrettes ; et - la figure 6 illustre comment la bande porteconnexions peut ensuite transporter les condensateurs pour l'achèvement de leur fabrication. Sur la figure 1, la barrette 14 comporte plusieurs condensateurs élémentaires, tels que 10, constitués chacun d'une lamelle 16 reliée par une tige 12 à la barrette 14. Après nettoyage et attaque chimique, formation d'au moins une couche d'oxyde d'aluminium, dépôt sur celle-ci de bioxyde de manganèse, puis dépôt de graphite sur l'ensemble et enfin réalisation d'une argenture partielle sur cette couche de graphite, on obtient la structure illustrée sur la figure 2, où l'on distingue en 17 la couche de graphite, et en 18 l'argenture partielle de celle-ci. La figure 3 illustre très schématiquement la mise en oeuvre du procédé selon l'invention pour la fixation dé la connexion anodique commune à deux condensateurs élémentaires. On distingue en 141 et en 142 deux portions de barrettes superposées, respectivement solidaires de deux tiges 121 et 122, qui aboutissent à des condensateurs élémentaires dont on aperçoit les couches de graphite en 171 et 172 ainsi que les argentures 181 et 182 (figure 3). Parallèlement aux tiges 121 et 122, se trouve placée une bande porte-connexions 20, constituée par exemple d'un support en carton 201, sur lequel un ruban adhésif convenable 202 maintient des fils de connexion transversaux tels que 211 et 212. L'intervalle entre les fils de connexion 211 et 212 est choisi légèrement plus grand que la dimension des lamelles des condensateurs élémentaires (ensemble 171 et 181), dans la direction de la tige telle que 121. La bande 20 est positionnée de telle sorte que l'un des fils 211 vienne s'insérer entre les tiges 121 et 122, tandis que l'autre vient Juste se poser sur le bord extérieur commun des argentures de cathode 181 et 182. Les traits d'axe 301 et 302 définissent un plan vertical passant par le fil 211. La figure 3 comporte enfin deux électrodes de soudage électrique 311 et 312.Ces électrodes 311 et 312 se placent sensiblement à la verticale définie par l'axe 301, et viennent enserrer les tiges 121 et 122 de part et d'autre fil 211 après quoi le courant de soudage leur est appliqué, ainsi qu'au fil conducteur en cuivre étamé. Après ou mieux avant cette soudure, on coupe les tiges 121 et 122 de manière à séparer les deux la- melles soudées de leurs barrettes 141 et 142. L'ensemble ainsi soudé va alors subir le reste des opérations de fabrication en suivant la bande porte-connexions 20. La fixation de la seconde électrode 212 peut s'effectuer par exemple par soudage au fer ou collage conducteur. On termine la fabrication par les opérations citas* siques d'enrobage, de contrôle et de conditionnement des condensateurs. La figure 4 illustre la mise en oeuvre du procédé selon l'invention de manière entièrement automatique. On y retrouve les éléments de la figure 3, à savoir les deux condensateurs élémentaires avec leurs tiges 121 et 122, qui sont ici séparés à l'avance de leurs barrettes et amenés de toute manière adéquate,par exemple par bol et/ou couloir vibrant suivi d'une mise en place à préhension pneumatique. De son côté la bande porte-connexions 20 supporte une première paire de connexions 211 et 212, et à une certaine distance une seconde paire de connexions 221 et 222 respectant le même intervalle que les premières, et ainsi de suite. Enfin, on voit les électrodes de soudage en 311 et 312, sensiblement à la verticale du fil 211. La fabrication automatisée peut se dérouler commue suit : on amène les condensateurs élémentaires en superposition au niveau du poste de soudage, mais à une certaine distance l'un de l'autre. On amène la bande porte-connexions 20 de manière que la première électrode 211 vienne se placer franchement sur la tige 122, alors que la seconde 212 touche seulement le bord extrême de la lamelle associée à cette tige. Ensuite, on enserre le fil de connexion 211 entre les deux tiges 121 et 122, l'autre fil affleurant le bord commun aux deux éléments-condensateurs. On amène alors les deux électrodes 311 et 312 suivant les flèches 310 en relation de serrage sur les tiges 121 et 122 de manière à comprimer celles-ci sur le fil 211, tout en faisant passer le courant de soudage. Après avoir amené de nouveaux condensateurs élémentaires, et fait avancer la bande porteconnexions 20, suivant la flèche 230, on peut répéter les opérations ci-dessus. Il est clair que le processus qui vient d'être décrit peut très facilement être rendu automatique. Un avantage important est que les condensateurs ainsi soudés vont ensuite suivre la bande porteconnexions 20, ce qui permet de continuer à les mani puler automatiquement pour le soudage de la seconde connexion, ainsi que le reste-de la fabrication. La figure 6 illustre la bande 20 supportant plusieurs condensateurs qui viennent d'être soudés à leurs fils de connexion d'anode 211 et 221. Du fait de la compression appliquée entre les électrodes 311 et 312, il se produit une sorte d'écrasement des tiges 121 et 122 sur le fil 211, ce qui se traduit par le fait.qu'il n'y a pratiquement pas de surépaisseur malgré l'introduction du fil 211. De son côté, le second fil 212 vient se loger juste en bout des condensateurs, lui aussi dans leur épaisseur. Le procédé de soudage selon l'invention permet donc d'obtenir un produit extrêmement plat, et solide, ce qui présente de nombreux avantages en utilisation. Lorsqutil est souhaitable d'empiler plus de deux condensateurs élémentaires, on utilise, d'un côté au moins du fil de cuivre étamé, un empilement de plusieurs condensateurs élémentaires tel que montré sur la figure 5. L'empilement intéresse ici trois barrettes 141 à 143, qui sont superposées de façon que leurs condensateurs élémentaires soient en regard. Les tiges 121, 122 et 123 sont soudées ensemble, dans le plan défini par les axes 304 et 305, par exemple par ultrasons. Après cela les tiges sont séparées des barrettes par découpe, et un tel empilement est utilisé d'un seul côté ou bien des deux côtés du fil de cuivre étamé. De préférence, on dispose un nombre à peu près égal d'éléments-condensateurs de part et d'autre du fil de cuivre. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée par le mode de réalisation décrit, et s'étend à toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de condensateurs électrolytiques secs à anode d'aluminium, du type dans lequel on élabore un condensateur élémentaire comprenant une lamelle d'aluminium, solidaire d'une tige, la lamelle étant recouverte d'oxyde d'aluminium, puis d'un oxyde semiconducteur tel que du bioxyde de manganèse, et enfin d'au moins une couche conductrice de cathode, telle que du graphite partiellement couvert d'une métallisation, ces opérations se faisant en même temps sur une série de condensateurs élémentaires solidaires par leur tige d'une barrette-support, caractérisé par le fait que l'on soude entre elles avec interposition d'un conducteur de cuivre étamé au moins deux tiges appartenant à deux éléments-condensateurs différents, ce soudage se faisant par voie électrique avec compression. 2 - Procédé de fabrication de condensateurs électrolytiques secs à anode d'aluminium selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on amène en superposition au niveau d'un poste de soudage deux condensateurs élémentaires, que lton amène transversalement à ces éléments-condensateurs une bande porteconnexions munie de paires de fils de connexions, espacés dans chaque paire d'une distance légèrement supérieure à la dimension des éléments-condensateurs, dans la direction de leur tige, que l'on referme les deux condensateurs-élémentaires l'un sur l'autre de façon à prendre entre leurs tiges l'un des fils de connexion, alors que l'autre affleure sur leur couche conductrice de cathode, du côté opposé à leur tige, que l'on soude électriquement sous compression les deux tiges avec le premier fil conducteur qu'elles enserrent, que l'on emmène les condensateurs élémentaires ainsi soudés, de manière qu'ils continuent, tenus par la bande porte connexions, et que l'on répète les opérations cidessus après avoir amené de nouveaux condensateursélémentaires et fait avancer d'un pas la bande porteconnexions, qui emporte les condensateurs en vue du soudage de l'autre fil de connexion. 3 - Procédé de fabrication de condensateurs électrolytiques secs à anode d'aluminium selon la revendication 2, caractérisé par le fait que de l'un au moins des côtés du fil, on dispose un empilement de plusieurs condensateurs élémentaires, dont les tiges ont été soudées à l'avance.