Brevet FR2568403A1 — publié le 19860131

La présente invention concerne un condensateur électro- lytique et plus particulièrement un tel condensateur comprenant une couche mince d'un métal ductile soudable auquel un joint verre-métal est scellé. Dans les joints ou scellements à compression verre-métal utilisés pour les condensateurs électrolytiques au tantale de l'art anté- rieur, la bague de compression externe est constituée d'un métal différent du tantale et a un coefficient de dilatation qui est environ deux fois celui du tantale. Dans le passé, la bague de compression était revêtue ou recouverte d'un métal qui résiste à la corrosion par l'électrolyte utilisé, qui est fréquemment de l'acide sulfurique. Des bottiers en argent ont couramment été utilisés comme enveloppes de cathode pour des condensateurs au tantale, mais la migration de l'argent et le dépôt d'argent sur l'anode depuis la cathode ont constitué des difficultés sérieuses si une tension inverse prolongée est appliquée. Pour cette raison, un bottier en tantale ou un bottier avec un intérieur en tantale est préferé, mais il s'est produit des difficultés pour lier les bagues de scellement aux bottiers en tantale. Selon la présente invention, un condensateur électro- lytique comprenant une anode poreuse en grains agglomérés d'un métal redresseur, un scellement verre-métal hermétique et une enveloppe métallique en tant que cathode, comprend une couche mince d'un métal ductile et soudable qui s'étend depuis l'embou- chure de l'enveloppe jusqu'à, au plus, le fond du scellement verre-métal. Le scellement est fermement fixe à cette couche. L'enveloppe métallique de cathode selon la présente invention est de préference l'enveloppe trimêtallique qui est décrite par Rogers dans la demande de brevet canadien 460 680 déposee le 9 août 1984. Cette enveloppe est emboutie à partir d'un com- posite tantale-cuivre-nickel, le tantale formant la surface interne de l'enveloppe et le nickel la surface externe. Quand le scellement verre-métal est un scellement à compression, c'est-adire que le verre est pressé contre le tube central par une bague, la bague a généralement un coefficient de dilatation (ou de contraction) égal à environ deux fois celui du verre et du tube central. Pour un condensateur et un scellement au tantale, cette bague de compression est fréquemment du nickel, du Monel, de l'acier inoxydable, etc. Quand l'enveloppe de cathode est du tantale ou comprend un intérieur en tantale, joindre la bague de compression au tan- tale pose des problèmes. En prévoyant la couche mince ou enrobage d'un métal soudable selon la présente invention au niveau de l'embouchure de l'enveloppe, la bague de compression métallique peut être liée à l'enveloppe de tantale beaucoup plus facilement. Toutefois, cette couche ne doit pas s'étendre dans l'enveloppe au- delà du scellement, car elle pourrait se déposer électrolyti- quement sur l'anode dans des conditions de tension inverse. La couche de tantale interne de l'enveloppe trimétal- lique est relativement mince de sorte qu'une soudure sur celle-ci nécessite beaucoup de soins et est coûteuse. Alors que l'enrobage métallique peut etre appliqué juste à l'intérieur de l'embouchure de l'enveloppe, il est préferable d'utiliser un métal ductile ainsi que soudable et d'appliquer l'enrobage sur la surface de tantale avant que l'enveloppe ne soit emboutie. Si ceci est effectué, ce métal agit comme un lubrifiant pendant le laminage et l'emboutissage de l'enveloppe. L'enrobage est alors enlevé de toute la surface sauf son embouchure. D'autres procédés pour four- nir.une bague de métal ductile soudable pourraient être utilisés, mais le procédé préféré consiste à appliquer un enrobage, à emboutir l'enveloppe et à tout enlever sauf un anneau de l'enrobage. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposes plus en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier fait en relation avec la figure unique qui représente une vue en coupe d'un condensateur selon la présente invention. Le condensateur électrolytique selon la présente inven- tion comprend une anode en grains agglomérés anodisée et poreuse d'un métal redresseur, de preférence du tantale, avec une élec- trode montante associée 11. L'anode 10 est placée dans un joint d'étanchéité en matière plastique isolante 12 situé au fond de l'enveloppe de cathode 20. L'électrode montante 11 passe à travers un joint d'étanchéité isolant supérieur 13 qui est comprimé contre l'anode et comprime à son tour l'anode 10 contre le joint d'étanchéite inférieur 12. Un joint torique élastique 14 entoure une partie du joint d'étanchéité 13 et est comprimé entre le joint d'étanchéité et l'enveloppe 20. Un second joint torique élastique 15 entoure l'électrode montante 11 au niveau o l'électrode montante émerge du sommet du joint d'étanchéité 13. Le joint torique 15 est comprimé contre l'électrode montante 11 par un scellement hermé- tique 30. L'enveloppe 20 est de préférence une enveloppe trimé- tallique comprenant une couche externe de nickel 21, une couche intermédiaire de cuivre 22 et une couche interne de tantale 23, d'o il résulte que le tantale forme la surface cathodique interne de l'enveloppe 20. Une couche de carbone finement divisé 25 recouvre la couche de tantale 23. Un électrolyte 16 remplit l'enveloppe 20 jusqu'à la partie inférieure du joint d'étanchéité 13. Au niveau de l'extrémité supérieure de l'enveloppe 20, la couche de tantale 23 supporte une couche mince 24 d'un métal ductile soudable qui s'étend sur la surface interne de l'enveloppe à partir de l'ouverture de l'enveloppe jusqu'à, au plus, le fond du scellement hermétique 30. - Le scellement hermétique 30 comprend un tube central creux 34 à travers lequel passe l'électrode montante d'anode 11 et est scellé au niveau d'une soudure- 35. Une masse de verre 32 entoure le tube 34 et est comprimée contre le tube par une bague métallique 31. La bague 31 est scellée à l'enveloppe 20 par de la soudure 33 entre le bord supérieur de la bague 31 et la couche de métal 24. Un conducteur d'anode 36 et un conducteur de cathode 40 complètent le condensateur. La couche de métal 24 peut être choisie parmi une variété de métaux ductiles soudables, par exemple du cuivre, de l'argent, dlu bronze, du plomb, de l'étain, etc, mais de préference du cuivre. La couche de métal 24 s'étend, au plus, jusqu'au bord inférieur du scellement 30, et de préference pas si loin, de sorte que la couche de métal ne vient pas en contact avec l'électrolyte 16 qui peut agir directement autour du joint d'étanchéité 13 ou le long de l'électrode montante 11. Il est facile de souder à du cuivre, le métal préféré pour la couche 24, et sa presence faci- lite le scellement des condensateurs ayant un bottier en tantale, ou partiellement en tantale, et un joint de compression verre- métal. REVENDICATIONS 1. Condensateur électrolytique comprenant une anode (10) en grains agglomérés d'un métal redresseur poreuse et anodisee, un scellement verre-métal hermétique (30) comprenant une bague métal- lique (31) formant sa périphérie, et un bottier sous forme d'une enveloppe (20), caractérisé en ce qu'il comprend une couche mince d'un métal ductile et soudable (24) sur la surface interne de l'embouchure de l'enveloppe, cette couche s'étendant dans l'enve- loppe, au plus jusqu'au fond du scellement, et cette bague étant scellée à la couche mince. 2. Condensateur selon la revendication 1, caractérise en ce que le métal redresseur est du tantale et en ce que l'enveloppe est au moins en partie faite de tantale. 3. Condensateur selon la revendication 2, caractérise en ce que la couche mince est liée à une surface de tantale de l'enveloppe. 4. Condensateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enveloppe est un revêtement trimétallique (21, 22, 23) comprenant une surface interne (23) en tantale. 5. Condensateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche mince est du cuivre. 6. Condensateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague est soudée à la couche mince. 7. Condensateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le métal mince s'étend dans l'enveloppe seulement par- tiellement sur la profondeur du scellement.