DD247990A1

DD247990A1 - METHOD FOR THE APPLICATION OF ALUMINUM FOIL FOR ELECTROLYTE CAPACITORS

Info

Publication number: DD247990A1
Application number: DD28882486A
Authority: DD
Inventors: Hannelore Krueger; Hans-Eberhard Hoffmann; Peter Beer
Original assignee: Gera Elektronik Veb
Priority date: 1986-04-07
Filing date: 1986-04-07
Publication date: 1987-07-22

Abstract

Die Erfindung betrifft die Vorbehandlung von Aluminiumfolien zum Einsatz fuer Elektrolytkondensatoren, wie sie vielfach in der Elektrotechnik/Elektronik Verwendung finden. Durch die Erfindung soll eine hoehere Aufrauhung der Aluminiumfolie erreicht werden. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das bei jeder Glattfolie aus Reinaluminium anwendbar ist, ohne dass eine spezielle Dotierung erforderlich ist. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass auf das Aluminiumglattband vor der elektrolytischen Aufrauhung durch galvanische Abscheidung oder Bedampfung Kupfer oder Silber in geringen Mengen aufgetragen wird. Die aufgetragenen Mindestmengen sollen bei Anwendung von Kupfer 110 3 g/cm2 und bei Anwendung von Silber 510 5 g/cm2 betragen. Der sich nach dieser Vorbehandlung anschliessende elektrolytische Aetzprozess kann in bekannter Weise durchgefuehrt werden. Die oberflaechig aufgetragenen Metalle werden durch den Aetzprozess wieder von der Oberflaeche des Aluminiums entfernt und koennen aus dem Aetzelektrolyten zurueckgewonnen werden.The invention relates to the pretreatment of aluminum foils for use in electrolytic capacitors, as they are widely used in electrical engineering / electronics. By the invention, a higher roughening of the aluminum foil is to be achieved. The object of the invention is to provide a method which is applicable to any smooth foil of pure aluminum, without a special doping is required. According to the invention, this is achieved by applying copper or silver in small amounts to the aluminum smooth strip before the electrolytic roughening by means of electrodeposition or vapor deposition. The applied minimum amounts should be 3 g / cm2 when using copper 110 and 5 g / cm2 when using silver 510. The subsequent after this pretreatment electrolytic etching process can be carried out in a known manner. The superficially applied metals are removed again from the surface of the aluminum by the etching process and can be recovered from the etching electrolyte.

Description

Field of application of the invention

Das Verfahren ist anwendbar für die Vorbehandlung von Aluminiumfolie zum Einsatz für Elektrolytkondensatoren, wie sie vielfach in der Elektrotechnik/Elektronik Verwendung finden.The method is applicable to the pretreatment of aluminum foil for use in electrolytic capacitors, as they are widely used in electrical engineering / electronics.

Characteristic of the known technical solutions

In der Patentliteratur sind bereits verschiedene Verfahren zur Erzielung höherer Auf rau hungen beim Ätzen von Aluminiumfolien für Elektrolytkondensatoren bekannt. Eine Möglichkeit ist zum Beispiel der Einsatz von Verbundfolien oder Aluminiumlegierungen. Nachteilig ist beim Einsatz von Verbundfolien, wie er in der DE-OS 2613404 und DE-OS 2905124 beschrieben ist, daß dies mit einem hohen Herstellungsaufwand verbunden ist. Für den Einsatz in Aluminiumlegierungen werden z. B. in der DE-OS 2804572 Titan und andere Spurenelemente vorgeschlagen, die bei Einhaltung vorgeschriebener Gieß-, Walz-, Zwischenglüh- und Abkühiungsbehandlungen Folien für Elektrolytkondensatoren mit erhöhter spezifischer Kapazität ergeben. Ebenso wird der Zusatz von Gallium in der DE-OS 2804573 vorgeschlagen. Des weiteren werden, wie in der DE-AS 2403626 beschrieben, verbesserte Ätzeigenschaften dadurch erreicht, daß einer Aluminiumfolie mit 99,9% Reinheit eines oder mehrere der Elemente Antimon, Barium, Zink, Blei, Wismut, Kalzium und Chrom zugesetzt sind. Nachteilig ist bei diesen Lösungen, das Vorhandensein der genannten Beimengungen im gesamten Folienmaterial. Nach der Formierung der als Anodenfolie verwendeten Aluminiumfolien können diese Elemente zur Erhöhung des Reststromes bei derformierten Folie führen.The patent literature already discloses various methods for achieving higher roughening during the etching of aluminum foils for electrolytic capacitors. One possibility is, for example, the use of composite films or aluminum alloys. A disadvantage is the use of composite films, as described in DE-OS 2613404 and DE-OS 2905124, that this is associated with a high production cost. For use in aluminum alloys z. As proposed in DE-OS 2804572 titanium and other trace elements, which result in compliance with prescribed casting, rolling, Zwischenglüh- and Abkühiungsbehandlungen films for electrolytic capacitors with increased specific capacity. Likewise, the addition of gallium in DE-OS 2804573 is proposed. Furthermore, as described in DE-AS 2403626, improved etching properties achieved in that an aluminum foil with 99.9% purity of one or more of the elements antimony, barium, zinc, lead, bismuth, calcium and chromium are added. A disadvantage of these solutions, the presence of said admixtures throughout the film material. After the formation of the aluminum foil used as the anode foil, these elements can lead to an increase in the residual current in the case of the formed foil.

Object of the invention

Durch die Erfindung soll eine höhere Aufrauhung der Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren erreicht werden. Dabei werden nur an der Oberfläche der Aluminiumfolie Fremdatome aufgebracht, die nach dem Ätzprozeß wieder vollständig entfernt sind und somit nicht zur Erhöhung des Reststromes der formierten Folie beitragen können.By the invention, a higher roughening of the aluminum foil for electrolytic capacitors is to be achieved. In this case, foreign atoms are applied only on the surface of the aluminum foil, which are completely removed again after the etching process and thus can not contribute to increasing the residual current of the formed film.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das bei jeder Glattfolie aus Reinaluminium anwendbar ist, ohne daß eine spezielle Dotierung erforderlich ist.The object of the invention is to provide a method which is applicable to any smooth foil of pure aluminum, without a special doping is required.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß auf das Aluminiumglattband vor der elektrolytischen Aufrauhung durch galvanische Abscheidung oder Bedampfung Kupfer oder Silber in geringen Mengen aufgetragen wird. Die aufgetragenen Mindestmengen sollen bei Anwendung von Kupfer 1 · 10~³g/cm²und bei Anwendung von Silber 5 10"⁵g/cm² betragen. Der sich nach dieser Vorbehandlung anschließende elektrolytische Ätzprozeß kann in bekannter Weise durchgeführt werden. Die oberflächig aufgetragenen Metalle werden durch den Ätzprozeß wieder von der Oberfläche des Aluminiums entfernt und können aus dem Ätzelektrolyten zurückgewonnen werden.According to the invention this is achieved in that copper or silver is applied in small amounts on the aluminum smooth belt before the electrolytic roughening by electrodeposition or vapor deposition. The coated minimum quantities are with the use of copper 1 × 10 ^-3 g / cm ² and amount upon application of Silver 5 10 ^"5 g / cm ^2. The subsequent after this pretreatment electrolytic etching process may be performed in a known manner the superficially applied. Metals are removed again from the surface of the aluminum by the etching process and can be recovered from the etching electrolyte.

Im einzelnen sind erfindungsgemäß folgende Verfahrensschritte einzuhalten:In detail, the following method steps are to be observed according to the invention:

— Stromloses Beizen des Aluminiumglattbandes in 5 bis 10%iger Natronlauge bei Raumtemperatur- Electroless pickling of Aluminiumglattbandes in 5 to 10% sodium hydroxide solution at room temperature

— Reinigen der Folie zur Entfernung von NaOH-Rückständen- Cleaning the film to remove NaOH residues

— galvanische Abscheidung des zu verwendenden Metalls im geeigneten Galvanikelektrolyt- Electrodeposition of the metal to be used in a suitable galvanic electrolyte

— Reinigen der Folie bei Raumtemperatur und Anwendung bekannter Ätzverfahren.- Cleaning the film at room temperature and using known etching.

Die so vorbehandelten Aluminiumfolien werden gleichmäßiger geätzt, ohne daß der Ätzabtrag erhöht ist und weisen nach der Formierung gegenüber nicht vorbehandelten Aluminiumfolien in Abhängigkeit von der Struktur der Glattfolie eine um 20 bis 40% höhere Flächenkapazität auf.The aluminum foils pretreated in this way are etched more uniformly, without the etching removal being increased, and after the formation have an area capacity which is 20 to 40% higher than that of non-pretreated aluminum foils, depending on the structure of the smooth foil.

embodiment

Das erfindungsgemäße Verfahren soll in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Glattfolie aus Reinaluminium wird stromlos mit 5%iger Natronlauge gebeizt, Verweilzeit 1 min, anschließend mit destilliertem Wasser gespült. Ein Teil der Glattfolienproben durchläuft danach den elektrochemischen Ätzprozeß imsalzsauren Elektrolyten ohne jede weitere Behandlung. Zum Nachweis des Wirkprinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde auf einem anderen Teil der gebeizten Glattfolie durch galvanische Abscheidung in ammoniakalischer Kupferlösung mit NH₄NO₃ als Leitelektrolyt Kupfer mit einer Konzentration von 1 · 10~³g/cm² abgeschieden. Nach dieser Abscheidung erfolgt eine Spülung mit destilliertem Wasser und anschließend die Anwendung des elektrochemischen Ätzprozesses wie im zuerst genannten Fall. Beide Ätzfolien werden anschließend in 8%igen Borsäureelektrolyten einer Testformierung unterzogen. Danach werden an der dem erfindungsgemäßen Vorbehandlungsverfahren unterzogenen formierten Folie um 35% höhere Flächenkapazitätswerte gegenüber der unbehandelten Folie gemessen.The inventive method will be explained in more detail in an embodiment. Smooth foil of pure aluminum is unpickled with 5% sodium hydroxide solution, residence time 1 min, then rinsed with distilled water. A part of the smooth film samples then passes through the electrochemical etching process in acidic salts without any further treatment. For proof of principle of the method according to the invention was deposited as a supporting electrolyte having a copper concentration of 1 x 10 ^-3 g / cm ² on another part of the pickled Glatt film by electrodeposition in ammoniacal copper solution with NH ₄ NO. ₃ After this deposition, rinsing with distilled water followed by the application of the electrochemical etching process as in the former case. Both etching films are then subjected to test formation in 8% boric acid electrolyte. Thereafter, 35% higher surface capacitance values are measured on the formed film subjected to the pretreatment process according to the invention compared to the untreated film.

Claims

claims:

1. A method for etching aluminum foil for electrolytic capacitors, characterized in that prior to the application of known etching on the surface of cleaned anode foil of pure aluminum, a thin layer of a much nobler metal than aluminum, preferably copper or silver, is applied.

2. The method according to item 1, characterized in that the order of the metals is carried out galvanically.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the order takes place by vapor deposition.