AT394215B - Verfahren zur elektrolytischen herstellung einer metallfolie - Google Patents

Description

AT394 215 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung in Ausgestaltung eines Verfahrens zur Herstellung einer Metallfolie, wobei die Metallfolie elektrolytisch abgeschieden wird, nach Patent No. 392 656.

Das Patent No. 392 656 betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen Herstellung einer Metallfolie, wobei die Metallfolie elektrolytisch auf einem endlosen Trägerband, vorzugsweise einem endlosen Metallband abgeschieden wird, wobei die Metallfolie in mehreren Zellen abgeschieden wird, wobei die Stromdichte in den einzelnen Zellen unterschiedlich eingestellt wird.

Die Vorrichtung zur Herstellung der Metallfolie enthält dabei mehrere, zumindest zwei, vertikale Abscheidezellen mit zwei oberen Umlenkrollen und zumindest einer unteren Umlenkrolle, wobei durch das endlose Trägerband, durch die Anode und durch seitliche Dichtleisten ein geschlossener Schacht gebildet wird, durch welchen der Elektrolyt strömt. Trotz der möglichen Beeinflussung des Folienaufbaues durch die Einstellung unterschiedlicher Stromdichten in den einzelnen Abscheidezellen ist oftmals eine zusätzliche Beeinflussungsmöglichkeit der Folienstruktur durch Änderung der Abscheidecharakteristik in jeder einzelnen Zelle selbst erforderlich. Im besonderen ist dies der Fall, wenn in den einzelnen Zellen verschiedene Metalle oder Metall-Legierungen abgeschieden oder verschiedene Elektrolyte verwendet werden.

Das Ziel dieser Erfindung war es daher, ein Verfahren zu finden, wodurch eine Beeinflussung des Folienaufbaues in jeder einzelnen Zelle selbst möglich ist.

Eine weitere Aufgabe war auch, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu konstruieren.

Das Ziel der Erfindung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Stromdichte in jeder einzelnen Zelle selbst unterschiedlich eingestellt wird.

Die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch mehrere, zumindest zwei, Stromrollen im Bereich jeder Zelle, wobei der Umschlingungswinkel mindestens 2° beträgt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Stromrollen einzeln oder in beliebiger Kombination über Gleichrichter mit der Anode verbunden.

Weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Anlage zur elektrolytischen Herstellung von Metallfolien gemäß der Erfindung, und Fig. 2 einen Schnitt durch eine dabei zur Anwendung kommende Abscheidezelle nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Wie in Fig. 1 dargestellt, durchläuft ein endloses Trägerband (1) mehrere vertikale Zellen (2), welche in dem gezeigten Beispiel zu zwei Gruppen zu je 3 Zellen zusammengefaßt sind. Eine Mittensteuerung (3) sorgt für den exakt ausgerichteten Durchlauf des Bandes (1). Vor Eintritt in die Zellen (2) wird das Band (1) über eine vertikal bewegliche Ausgleichsrolle (4) an Bürsten (5) vorbeigeführt. Nach den Zellen (2) wird das, nun mit der Metallfolie beschichtete Band (1) durch zumindest eine Spülanlage (6) und eine Trocknungsanlage (7) geführt. Anschließend wird die Metallfolie (8) vom Endlosband (1) abgezogen, vorteilhafterweise besäumt und am Wickler (9) aufgewickelt. Vor dem Aufwickeln kann jedoch auch noch z. B. eine elektrolytische oder rein chemische Nachbehandlung in einer Nachbehandlungsanlage (10) mit angeschlossenem Trockner (11) eingeschaltet werden.

Mit (12) ist ein Kreislaufbehälter für den Elektrolyten der Zellen (2) bezeichnet. Natürlich können auch mehrere Behälter (12) vorgesehen sein, was überdies im Falle der Verwendung unterschiedlicher Elektrolytflüssigkeit in den einzelnen Zellen (2) bzw. Zellengruppen unbedingt erforderlich ist. Von diesem Behälter (12) wird der Elektrolyt, allenfalls nach Wiederaufbereitung bzw. Reinigung, wieder den Abscheidezellen (2) zugeführt.

Nun soll anhand der Fig. 2 der Aufbau einer Zelle zur elektrolytischen Herstellung von Metallfolie gemäß der Erfindung näher erläutert werden.

Das endlose Trägerband (1) gelangt über eine erste obere Umlenkrolle (21) zu einer unteren Umlenkrolle (22). Von dieser unteren Umlenkrolle (22) wird das Band (1) wieder nach oben zu einer zweiten oberen Umlenkrolle (21') geführt. Bei der Anordnung von mehreren Zellen hintereinander können die oberen Umlenkrollen (21, 2Γ) jeweils den zwei aneinandergrenzenden Zellen (2) zugeordnet sein. Zwischen den oberen Umlenkrollen (21, 21') und der unteren Umlenkrolle (22) wird das Band (1) in einer von der vertikalen abweichenden Richtung geführt, vorzugsweise annähernd vertikal. Die Anode (23), die auch aus mehreren Teilanoden aufgebaut sein kann, ist gegenüber dem Band (1) in der Zelle (2) so angeordnet, daß der Spalt zwischen Anode (23) und Band (1) völlig mit Elektrolyt gefüllt und durchströmt wird. Die Anode bildet an der der unteren Umlenkrolle (22) gegenüberliegenden Seite des Bandes (1) im Zusammenwirken mit dem Band selbst und allenfalls Dichtleisten (24) zwischen diesem und der Anode (23) einen vom Elektrolyten durchströmten Kanal, der im wesentlichen am tiefsten Punkt von einem Ablauf (25) mit verstellbarem Querschnitt begrenzt wird. Letzterer kann beispielsweise als Rohrstutzen mit einer Drosselklappe ausgeführt sein und erlaubt die Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit der Elektrolytflüssigkeit. Diese wird am oberen Abschnitt der Anode (23) über ein Beruhigungsgefäß (26, 26') und den Überlauf (27, 27') in den Kanal zwischen Band (1) und Anode (23) eingebracht, wobei zuviel zugeführte Flüssigkeit in ein Überlaufgefäß (28), (28') und weiters direkt zum Kreislaufbehälter (12) gelangt.

Der die Zelle (2) durchströmende Elektrolyt gelangt vom Ablauf (25) ebenfalls in den Behälter (12).

Gemäß dem wesentlichen Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind pro Zelle (2) mehrere -2-

Claims (6)

1. AT 394 215 B Stromrollen vorhanden. Zu diesem Zweck sind in den vertikalen Abschnitten der Zelle (2), vorzugsweise auf den gegenüberliegenden Seiten, gegenüber der Anode (23) zumindest zwei Stromrollen (30,30') angeordnet. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zelle (2) ist eine der Stromrollen als untere Umlenkrolle (22) ausgebildet. Eine vorzugsweise zur Anwendung gelangende Variante sieht, wie in Fig. 2 dargestellt, drei Stromrollen vor. Zwei Rollen, (30, 30') befinden sich im oberen Bereich des Elektrolyt-Kanals und die Aufgabe der dritten Stromrolle wird von der unteren Umlenkrolle (22) übernommen. Die Stromrollen (30), (30') und allenfalls auch die untere Umlenk- und Stromrolle (22), sowie gegebenenfalls weitere vorhandene Stromrollen, können einzeln oder zu beliebigen Gruppen zusammengefaßt mit der Anode (23) verbunden sein, wobei in jeder Verbindung auch zumindest ein Gleichrichter (31) eingeschaltet ist Durch die Ansteuerung der Stromrollen bzw. Stromrollengruppen mit unterschiedlichen Stromstärken ist es möglich, entlang des Bandes (1) im Bereich der Zelle (2), oder genauer, entlang der Anode (23), die Abscheidung der Metallfolie auf dem endlosen Trägerband (1) mit unterschiedlichen Stromdichtewerten durchzuführen. So bewirkt die Abscheidung bei geringen Stromdichten eine homogene Verteilung der Partikel, während hohe Stromdichte eine Veränderung der Korngröße zur Folge hat In Abhängigkeit von den eben genannten Strukturunterschieden sind auch z. B. die mechanischen Eigenschaften der abgeschiedenen Metallfolie beeinflußbar. So konnte in einer Versuchsanlage mit zwei Zellen eine Cu-Folie von 5 μ Dicke hergestellt weiden, welche leicht vom Trägerband abziehbar war. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur elektrolytischen Herstellung einer Metallfolie, wobei die Metallfolie elektrolytisch auf einem endlosen Trägerband, vorzugsweise auf einem endlosen Metallband, abgeschieden wird, wobei die Metallfolie in mehreren Zellen abgeschieden wird, wobei die Stromdichte in den einzelnen Zellen unterschiedlich eingestellt wird, nach Patent No. 392 656 (A 2801/88), dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte in jeder einzelnen Zelle selbst unterschiedlich eingestellt wird.
2. 2. Vorrichtung zur elektrolytischen Herstellung einer Metallfolie nach Anspruch 1, enthaltend mehrere, zumindest zwei, vertikale Abscheidezellen mit zwei oberen Umlenkrollen und zumindest einer unteren Umlenkrolle, wobei durch das endlose Trägerband, die Anode, allenfalls aus mehreren Teilanoden bestehend, und durch seitliche Dichtleisten ein geschlossener Schacht gebildet wird, durch welchen der Elektrolyt strömt, gekennzeichnet durch mehrere, zumindest zwei, Stromrollen (30, 30’, 22) im Bereich jeder Zelle (2), wobei der Umschlingungswinkel mindestens 2° beträgt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stromrollen (30, 30') in den vertikalen Abschnitten der Zelle (2), vorzugsweise auf den gegenüberliegenden Seiten, vorgesehen sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Stromrollen als untere Umlenkrolle (22) ausgebildet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den außerhalb des Zellenbereiches angeordneten Umlenkrollen (21,2Γ) und einer unteren Strom-Umlenkrolle (22) an jeder Seite der Zelle je eine weitere Stromrolle (30, 30') vorhanden ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrollen (30, 30', 22) einzeln oder in beliebiger Kombination mit der Anode (23) über Gleichrichter (31) verbunden sind. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-