CH323454A - Verfahren zur elektrischen Formierung von Elektroden für Elektrolytkondensatoren - Google Patents

Description

  Verfahren zur elektrischen Formierung von Elektroden für     Elektrolytkondensatoren       Bekanntlich werden Elektrolytkonden  satoren heute vielfach mit     aufgerauhten    Elek  troden, insbesondere mit     aufgerauhten    Anoden,  hergestellt. Dabei handelt es sieh meist um  geätzte Aluminiumfolien hohen Reinheits  grades, welche durch den     Ätzprozess    eine etwa       4-15faehe    Oberflächenvergrösserung - je  nach     Ätzverfahren    und     Formierspannung      erhalten haben.  



  Nun bereitet es gewisse Schwierigkeiten,  bei den     Aufrauhprozessen    immer genau den  gleichen     Aufrauhfaktor    zu erreichen, und so  mit benötigen die Elektrolytkondensatoren  verhältnismässig grosse Kapazitätstoleranzen,  von z. B. -10 bis     +.10%.    So grosse Kapazi  tätsabweichungen sind aber in manchen Fällen  unerwünscht, z. B. bei der Verwendung von  Elektrolytkondensatoren als     Anlasskonden-          satoren    für Elektromotoren, wo eine möglichst  konstante Kapazität benötigt wird.  



       Zweck    der Erfindung ist, diese Nachteile  bei der elektrischen Formierung von Elek  troden für Elektrolytkondensatoren aufzu  heben und konstante Kapazitätswerte inner  halb der Serienfabrikation zu erreichen, ins  besondere bei Verwendung von     aufgerauhten     Elektroden aus Aluminium.  



  In sinngemässer Weise kann auch bei Elek  troden aus andern Materialien, z. B.     Tantal          oder    Eisen, gearbeitet werden. Auch eignet  sieh das Verfahren für Anoden, bei denen ein    Ventilmetall, beispielsweise Aluminium, auf  eine Trägergrundlage aufgebracht worden ist,  z. B. durch Aufspritzen nach dem     Schoopschen     Verfahren.  



  Nach dem erfindungsgemässen Verfahren  werden die     Formierbedingungen    an Hand  von Kapazitätsmessungen laufend so ver  ändert, dass die Kapazitäten von mit den Elek  troden hergestellten Kondensatoren     konstant     gehalten werden.  



       Zweckmässigerweise    wird die Kapazität der       vorformierten    Folie gemessen und an Hand  der erhaltenen Werte dieser Messung eine An  gieiehung der     Formierbedingungen    durch  geführt,. durch welche eine . weitgehend kon  stante Kapazität erreicht wird.  



  Das Verfahren eignet sich für statische       Formieranordnungen,        wird    aber vorzugsweise  kontinuierlich durchgeführt, indem die Folie  ein oder mehrere     Vorformierbäder    sowie eine  zweckmässige     Kapazitätsmessanordnung    durch  läuft, wobei in der     Messanordnung    die Kapazi  tätsmessung automatisch erfolgt und die     For-          mierbedingungen,        vorteilhafterweise    die Span  nung, in einem der     Formierbäder    in Abhän  gigkeit von den gemessenen Werten gesteuert  werden. Es besteht die Möglichkeit, mehrere       Ausgleichsformierbäder    anzuordnen.

   Wunsch  gemäss können noch Spülprozesse eingeschaltet  werden.      Sobald     überkapazitäten    auftreten, wird  z. B. durch eine elektrische Steuervorrichtung  an das Ausgleichsbad eine höhere Formier  spannung angelegt, als sie dem Bad bisher     zu-          geführt    wurde. Durch geeignete Berechnung  der elektrischen Steueranordnung lässt sich er  reichen, dass die Steigerung der Gleichspan  nung im Ausgleichsbad prozentual gerade  der     erwünschten    Kapazitätserniedrigung ent  spricht, da das Produkt von Kapazität und  Spannung in dem in Frage kommenden Be  reich mit hinreichender Genauigkeit konstant       lCt.     



  Mit der beschriebenen Anordnung können  somit automatisch alle auftretenden Über  kapazitäten schon an dem     vorformierten    Band  ausgemerzt werden. Der     Formierprozess    in  dem Ausgleichsbad darf aber dabei nicht zu  kurz sein, damit die zusätzlich aufgebaute       Formierschieht    stabil und gegen     Rücklösungs-          vorgänge    widerstandsfähig ist.  



  Die Zeichnung veranschaulicht     sehematiseh     und beispielsweise eine Anordnung zur Aus  übung des erfindungsgemässen Verfahrens,  an Hand deren das erfindungsgemässe Ver  fahren beispielsweise erläutert wird.  



  Die     aufgerauhte    Folie 1 wird von einer  Spule 2 abgerollt, und über Walzen 3 durch  die eigentlichen     Formierbäder    I und     II    ge  führt. Die Walze 18 dient zur Stromzufüh  rung, der Haspel 5 zum Aufwickeln. Im Bad I  beträgt die     Formierspannimg    beispielsweise  200 Volt, im Bad     II        beispielsweise    400 Volt.

    Nach Durchlaufen einer Trockenanlage 4 ge  langt die     formierte    Folie in das     Messbad        1Z,     darauf wieder in eine Trockenanlage 4 und       endlieh    in das Ausgleichsbad A, wo die     For-          mierspannung    etwa 400 bis 550 Volt beträgt.  Die     versehiedenen    Spannungen werden z. B.  durch verschiedene Gleichrichter, verschie  dene Generatoren oder durch     Spa.nnungs-          abgriffe        erzeugt.     



  Die     Formierbäder    I,     II    und     z1    sind mit  Mittelelektroden 9, 10 bzw. 11 versehen.  Ausserdem dienen die Gefässwände 14,15 und  16 als Elektroden. Gefässwand und Elektro  den können aus Aluminium, rostfreiem Stahl  oder andern leitenden Materialien bestehen,    die bei der Formierung nicht angegriffen  werden.  



  Die Mittelelektrode 12 und die Wandung  17 des     Messgefässes    sind durch die Leitung  13 mit dem Messgerät 6 verbunden. Mit 6  ist. das Gerät zur Kapazitätsmessung und zur       Steuerung    des Ausgleichsbades bezeichnet. Die       Herstellung    eines solchen Gerätes ist nach dem  heutigen Stand der Verstärker- und Regel  technik leicht möglich.  



  Das Gerät 6 gliedert sich in einen     Weeh-          selstromteil    W und einen Gleichstromteil     G.     In dem     Wechselstromteil    wird eine kleine     Mess-          wechselspannung    erzeugt. Diese wird mit  einer     Wheatstoneschen        Brückensehaltung    an  die Folie 1 und an die Elektroden 12 und 17  gelegt. Die Leitung 7 schafft die Verbindung  mit der Folie 1 und ist gleichzeitig geerdet.

    Der Strom der     Brüekenschaltung    kann durch  Elektronenröhren verstärkt werden und  steuert entweder direkt oder über geeignete  Aggregate wie Relais, Regelmotoren oder  ähnlichem das     Formierag-regat    für die Aus  gleiehsformierung.  



  Eine günstige Anordnung ist beispiels  weise die Steuerung eines Regelmotors, der  seinerseits die     Feldwieklung    eines     Gleich-          stromgenerators    beeinflusst. Dieser Teil des  Gerätes 6 wird als Gleichstromteil C     bezeieh-          net.    Von ihm führt. die Leitung 8 zum Aus  gleichsbad     E1.     



  Die     Steuerring    der     Formierspannung    im  Ausgleichsbad kann durch entsprechende  elektrische Verzögerungsglieder geleitet. wer  den, so dass die veränderte     Formierspannung     bei der     Ausgleichsformierung    zur richtigen  Zeit wirksam ist.  



  Die Erfindung kann auch ohne ein zu  sätzliches     Messbad    angewendet werden: Es       genügt,    der     Gleiehspannung    eines     Vorformier-          bades    eine     Messw        eehselspannung    zu überlagern,  um die Kapazität des     aufgerauhten    Folien  bandes laufend zu kontrollieren und mit Hilfe  dieser     Kapazitätsmessung    im selben     Vor-          formierba.d,    z. B, durch automatische Stei  gerung der Spannung, Überkapazitäten zu be  seitigen.

   Diese Anordnung am Vorformier-           bad    wird zweckmässig mit der nächsten Vor  formierspannung getroffen.  



  Der Erfindungsgedanke kann aber auch  auf andere Weise     verwirklieht    werden, näm  lich so, dass durch die     Messanordnung        J1    die  s Stromstärke und somit der Spannungsabfall  innerhalb der     Vorformierbäder    reguliert wird,  z. B. durch     -Änderung    der     Bandgesehwindig-          keit.     



       Jedoch    ist dieses Verfahren weniger gut     ge-          eio-net,    kurze lokale Schwankungen der     Auf-          rauhung    der     Elektrodenfolie    auszugleichen,       cla    durch eine solche Massnahme ein grösseres       Stück    der     Elektrodenfolie    in seinen Formier  bedingungen     verändert    wird.     Natürlieh    kön  nen - je nach den Herstellungsverfahren   in der Hauptsache     ;

  Änderungen    des     Auf-          rauhfaktors    innerhalb grösserer Flächenele  mente von Interesse sein. Bei mehr lokal  vorkommenden Schwankungen der     Ober-          fläehenvergrösserung    wird man aber ein       mö-liehst    kleines     Ausgleichformierbad    wählen.  



  \Für die     Kapazitätsmessanordnung    eignet  sieh besonders ein kleines     Messgefäss,    das z. B.  aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, und in     wel-          eliem    in einer geeigneten     Messflüssigkeit    kon  tinuierlich die     Kapazitätswerte    des Folien  bandes ermittelt werden. Als     Messlösung     kommt z. B. eine     wässrige        Borsäurelösung    mit       leitfä.higkeitserhöhenden    Zusätzen (z. B. Borax  oder     Ammonborat)    in Betracht.

   Das     Mess-          -efäss    steht in Verbindung mit, einem     Mess-          gerät,    das zugleich die notwendige Einrich  tung besitzt, um die Steuerung des Ausgleichs  bades leiten zu können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur elektrischen Formierung von Elektroden für Elektrolytkondensatoren, insbesondere von aufgerauhten Aluminium elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass die Formierbedingungen an Hand von Kapazitäts messungen laufend so verändert werden, dass die Kapazitäten von mit den Elektroden her gestellten Kondensatoren konstant gehalten werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die aufgerauhte Elektrode vorformiert, dann ihre Kapazität gemessen und sodann einer weiteren For mierung mit variabler Formierspannung un terworfen wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an Hand der er mittelten Kapazitätswerte die Stromstärke beim Formieren in Bädern für kontinuier liche Formierung variiert wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man zur Ermitt lung der Kapazitätswerte ein Durchlaufbad verwendet. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Formier spannung im Ausgleichsbad automatisch durch das Messgerät steuern lässt. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Ausgleichsformier- spannung entsprechend der Durchlaufge- sehwindigkeit verzögert wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Kapazitätsmessung und Ausgleichsformierung in ein und demselben Bad vorgenommen wird.-