DE10131013C1

DE10131013C1 - Verfahren zur Behandlung von Aluminiumfolien für elektrochemische Kondensatoren

Info

Publication number: DE10131013C1
Application number: DE10131013A
Authority: DE
Inventors: Frank Stippich
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: WO2003002783A3; WO2003002783A2

Abstract

Verfahren zur Behandlung von Aluminiumfolien für elektrochemische Kondensatoren, bei dem eine auf einer bleihaltigen Aluminiumfolie befindliche Oxidschicht entfernt und anschließend die Oxidationsbeständigkeit von darunter befindlichen korrosionsempfindlichen Bereichen mit erhöhter Bleikonzentration lateral homogenisiert wird und gleichzeitig eine hydroxidhaltige Deckschicht auf der Aluminiumfolie ausgebildet und passiviert wird. Die Ätzung überwiegend der bleihaltigen Bereiche der Aluminiumfolie ergibt anschließend eine Aluminiumfolie mit gleichmäßig vergrößerter Oberfläche.

Description

Aluminiumfolien für elektrochemische Kondensatoren können durch Ätzen von Aluminiumrohbändern hergestellt werden. Wäh rend des Ätzens werden Tunnel in den Rohbändern gebildet, so daß Folien mit vergrößerter Oberfläche entstehen. Sie sind eine wichtige Voraussetzung für eine hohe Kapazität der elek trochemischen Kondensatoren. Die Aluminiumrohbänder enthalten in der Regel Blei, wobei in oberflächennahen Bereichen der Folie eine gegenüber dem Folieninneren erhöhte Bleikonzentra tion anzutreffen ist. Gleichzeitig unterliegt die Bleikonzen tration auch auf der Oberfläche der Folien lateralen Schwan kungen, so daß Bereiche hoher Konzentration neben Bereichen niedriger Konzentration anzutreffen sind. Bereiche mit erhöh tem Bleigehalt weisen gegenüber Blei-ärmeren Bereichen und dem Aluminium eine verminderte Korrosionsbeständigkeit auf. Die lateralen Schwankungen der Bleiverteilung können zu einer ungleichmäßigen Tunnelbildung während des Ätzvorgangs führen. Im Extremfall kann es dabei an Stellen stark erhöhter Blei konzentration zum sogenannten Lochfraß kommen, bei dem sich größere Löcher in der Aluminiumfolie bilden, während an ande ren Stellen mit erhöhter Konzentration an Aluminium kaum ge ätzt wird.

Ein weiteres Problem bei der Herstellung der Elektrodenfolien besteht darin, daß die Aluminiumrohbänder eine Glühoxid schicht aufweisen, die innerhalb einzelner Elektrodenfolien bezüglich ihrer Dicke und Struktur (beispielsweise bezüglich des Anteils an Hydroxiden) Schwankungen unterliegt und unre gelmäßig ausgebildet sein kann. Die Glühoxidschicht schützt in Abhängigkeit von ihrer Dicke und Struktur die darunter be findlichen aluminium- und bleihaltigen Bereiche der Folie vor dem elektrochemischen Angriff. Aufgrund der Heterogenität der Oxidschicht werden die einzelnen Bereiche der Aluminiumfolie unterschiedlich stark geätzt.

Zusammenfassend gesagt bedingen vor allen Dingen die un gleichmäßige laterale Verteilung der bleihaltigen Bereiche und der heterogene Aufbau der Glühoxidschicht eine unregelmä ßige Verteilung der Tunnel beim Ätzen. Für die Anwendung in Hochvoltelektrolytkondensatoren werden allerdings Elektroden folien mit großer und gleichmäßiger Oberfläche gesucht, die eine homogene Verteilung der Tunnel aufweisen. Aus diesem Grunde werden die Aluminiumrohfolien vor einer Verwendung in den elektrochemischen Kondensatoren in der Regel einer Vorbe handlung unterzogen.

Die Druckschrift JP 10251900 A beschreibt ein Verfahren zur Aufrauhung von Aluminiumfolien mittels wiederholter chemi scher Ätzschritte mit Säuren oder Laugen und anschließendem elektrochemischen Aufrauhen. Aufgrund der nach wie vor un gleichmäßigen Verteilung der bleihaltigen Bereiche in der Fo lie ist beim Ätzen keine gleichmäßige Tunnelbildung zu erwar ten.

Aus der japanischen Patentschrift JP 09180965 A ist eine Vor behandlung bekannt, bei der die Aluminiumrohfolie in eine Phosphatlösung eingetaucht wird, so daß gezielt Schwachstel len in der Glühoxidschicht passiviert werden. Anschließend wird die Folie geätzt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die ungleichmäßige Verteilung der bleihaltigen Be reiche nach wie vor vorhanden ist und deshalb bei diesem Ver fahren keine regelmäßige Verteilung der Tunnel beim Ätzvor gang zu erwarten ist.

In der Patentschrift JP 11097298 A ist ein Verfahren offen bart, bei dem die Glühoxidschicht der Rohfolien durch Schwe felsäure entfernt und anschließend überwiegend die bleihalti gen Bereiche der Folie geätzt werden. Abgesehen davon daß auch bei diesem Verfahren keine Homogenisierung der bleihal tigen Bereiche stattfindet, besteht ein weiterer Nachteil darin, daß die Schwefelsäure nicht nur die Glühoxidschicht sondern bevorzugt auch die Rohfolie angreift, ohne Tunnel zu bilden.

Ziel des vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das eine gleichmäßige Tunnelbildung während des Ätzens gewährleistet und die genannten Nachteile vermeidet. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach An spruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren entfernt in einem ersten Schritt (Verfahrenschritt A) die bestehende Glühoxidschicht, so daß die darunter befindlichen metallischen Bereiche mit erhöhter bzw. niedrigerer Bleikonzentration freigelegt wer den. Im Verlauf des nächsten Verfahrensschrittes B wird durch eine milde Oxidation bevorzugt die Oxidationsempfindlichkeit der "reaktiveren" Bereiche mit erhöhter Bleikonzentration vermindert, während die Oxidationsempfindlichkeit der "inak tiveren" Bereiche mit geringerer Bleikonzentration nicht so stark vermindert wird, so daß insgesamt eine Homogenisierung der metallischen Oberfläche der Aluminiumfolie erzielt wird. Gleichzeitig wird in diesem Schritt eine frische, hydroxid haltige Deckschicht aufgebaut, die in einem weiteren Schritt C) passiviert wird. Diese Deckschicht kann anschließend im Verfahrenschritt D) gleichmäßiger geätzt werden, als die Glühoxidschicht, so daß eine Aluminiumfolie mit gleichmäßig großer Oberfläche gebildet wird.

Im Gegensatz zum Stand der Technik beschränkt sich das erfin dungsgemäße Verfahren nicht darauf, die Glühoxidschicht zu homogenisieren oder nur vollständig zu entfernen. In einem ersten Schritt A) wird vielmehr die ungleichmäßige Glühoxid schicht vollständig entfernt, wobei darauf geachtet wird, nicht die darunter befindliche metallische Phase aus Alumini um und Blei anzugreifen. In einem zweiten Schritt B) werden durch milde Oxidation gezielt korrosionsempfindliche Bereiche mit erhöhter Bleikonzentration deaktiviert, so daß eine Homo genisierung dieser Bereiche erzielt wird. Gleichzeitig wird eine neue hydroxidhaltige und homogene Deckschicht durch mil de Oxidation des Aluminium aufgebaut. In einem weiteren Schritt C) wird diese neue Deckschicht passiviert. Sie ermög licht aufgrund ihrer homogenen Struktur eine gleichmäßigere Ätzung der Tunnel im letzten Verfahrenschritt D).

Das Ätzen der Tunnel wird vorteilhafterweise in einer schwe felsauren Chlorid-haltigen Lösung unter Anlegen einer Span nung an die Folie durchgeführt, wobei vor allem die Chlorid- Ionen für das Entstehen der Tunnel in den bleihaltigen Berei chen der Folie verantwortlich sind. Da diese bleihaltige Be reiche aufgrund der milden Oxidation während des zweiten Ver fahrensschrittes B) lateral homogenisiert wurden und gleich zeitig die hydroxidhaltige Deckschicht einen gleichmäßigeren Angriff der Chlorid-Ionen gewährleistet, entsteht beim Ätzen eine Folie mit großer homogen verteilter Oberfläche.

Im folgenden sollen die Erfindung und ihre Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren im Detail erläutert werden.

Der erste Schritt besteht darin, die Glühoxidschicht zu ent fernen. Dazu verwendet man vorteilhafterweise Natronlauge oder Gemische aus Natronlauge und Natriumcarbonat. Die Laugen haben den Vorteil, daß sie im Gegensatz zu den Säuren (z. B. Schwefelsäure) gezielt die Oxidschicht und weniger die darun ter befindliche metallische Phase angreifen. Dieser Schritt kann je nach Dicke der Glühoxidschicht bei Temperaturen zwi schen ungefähr 5 und 60°C in 5 bis 200 Sekunden durchgeführt werden. Die Konzentration der Natronlauge liegt dabei vor teilhafterweise zwischen 0,1 und 5 Mol je Liter, wobei im Falle eines Gemisches aus Natronlauge und Natriumcarbonat der Anteil des Natriumcarbonats in der Lauge unter 50 Gewichts% liegen kann.

Die gezielte Deaktivierung der korrosionsempfindlichen Berei che mit erhöhtem Bleigehalt in der Folienoberfläche und die gleichzeitige Bildung einer neuen, hydroxidhaltigen Deck schicht wird durch milde Oxidation durchgeführt (Verfahrens schritt B). Dabei taucht man vorteilhafterweise die Folie in entsalzenes Wasser oder wässrige Lösungen bei Temperaturen zwischen 5 und 50°C für eine Dauer zwischen 1 und 120 Sekun den ein.

Im dritten Verfahrenschritt C) wird die frische Deckschicht vollständig passiviert und protoniert, so daß eine homogene Schutzschicht entsteht, die den Angriff der Chloridionen beim Ätzen steuert. Hierzu verwendet man vorteilhafterweise oxi dierende oder auch nicht oxidierende anorganische Säuren, wie zum Beispiel Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Salzsäure oder Gemische dieser Säuren bei Konzentrationen von etwa 0,1 bis 5 Mol je Liter und Temperaturen zwischen etwa 5 und 50°C, wobei die Aluminiumfolie für etwa 1 bis 200 Sekun den in Kontakt mit den Säuren gebracht wird. Es wird disku tiert, daß die Protonierung und die damit verbundende Einfüh rung von positiver Ladung in die hydroxidhaltige Deckschicht den Angriff der negativ geladenen Chlorid-Ionen während des späteren Ätzens der Tunnel erleichtert. Die so vorbehandelten Aluminiumfolien werden anschließend vorteilhafterweise 1 bis 200 Sekunden mit entsalztem Wasser bei Temperaturen zwischen 5 und 50°C gespült.

Anschließend werden die Tunnel unter spezifischer Ätzung überwiegend der bleihaltigen Bereiche der Folie gebildet (Verfahrensschritt D). Dazu kann die Folie in schwefelsaurer chloridhaltiger Lösung unter Anlegen einer Spannung an die Folie geätzt werden.

Sollen die Elektrodenfolien als Anodenfolien in elektrochemi schen Kondensatoren eingesetzt werden, so werden die Tunnel mit dem Mechanismus der gleichmäßigen Korrosion elektroche misch erweitert und es kann in einem letzten Schritt eine elektrisch isolierende Oxidschicht (Formierschicht) auf die Folien aufgebracht werden.

Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Figuren noch näher erläutert werden.

Fig. 1a bis 1c zeigen den Einfluß der ersten drei Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Kapazität von Elektrodenfolien.

Fig. 2a bis 2c zeigen Stromdichte-Spannungsmessungen von Elektrodenfolien, die nach unterschiedlichen erfin dungsgemäßen oder herkömmlichen Verfahren herge stellt wurden.

Fig. 1a zeigt die Kapazität einer erfindungsgemäß behandel ten Aluminiumfolie in Abhängigkeit von der Zeitdauer der Ein wirkung der Natronlauge beim Entfernen der Glühoxidschicht im Schritt A des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach dem Entfer nen der Glühoxidschicht wurde die Folie in allen Fällen für 100 Sekunden in entsalzenes Wasser getaucht, um die überakti ven Bereiche mit erhöhter Bleikonzentration zu deaktivieren und eine neue, hydroxidhaltige Deckschicht zu bilden. Dann wurde die neue Deckschicht für 60 Sekunden in Salzsäure pas siviert und abschließend die Elektrodenfolie 20 Sekunden in entsalzenem Wasser gewaschen. Zu sehen ist, daß eine Elektro denfolie, die etwa 90 s in Kontakt mit der Natronlauge stand, eine maximale Kapazität aufweist, wobei Werte von etwa 1,75 µF/cm² bei 250 V nach dem Ätzen der Tunnel bestimmt wer den.

Abb. 1b zeigt die Kapazität der Aluminiumfolie in Abhän gigkeit von der Zeitdauer des Eintauchens der Folie in ent salzenes Wasser (Verfahrensschritt B, Deaktivierung der kor rosionsempfindlicheren Bereiche und Ausbildung der hydroxid haltigen Deckschicht). Bei allen Messungen wurde vorher die Glühoxidschicht der Elektrodenfolie durch Einwirken von Na tronlauge für 100 Sekunden entfernt. Anschließend wurde die Folie in entsalzenem Wasser für die jeweilig angegebenen Zei ten eingetaucht. Danach wurde die neue Deckschicht für 60 Se kunden in Salzsäure passiviert und anschließend die Folie 20 Sekunden in entsalzenem Wasser gewaschen und dann die Tunnel geätzt. Der Abbildung kann entnommen werden, daß bereits nach einem etwa 50 sekündigem Eintauchen in entsalztes Wasser eine maximale Kapazität erreicht wird.

Fig. 1c zeigt den Einfluß der Stufe C des erfindungsgemäßen Verfahrens (Passivierung der neuen Deckschicht) auf die Kapa zität der Elektrodenfolien. In allen Fällen wurde die Glühoxidschicht der Elektrodenfolien für 100 Sekunden durch Eintauchen in Natronlauge entfernt und anschließend Verfah rensschritt B durch Eintauchen der Folie in entsalztes Wasser für 30 Sekunden durchgeführt. Der mit 1 bezeichnete Balken zeigt die Kapazität einer Elektrodenfolie, die nach dem Ein tauchen in entsalztem Wasser nur getrocknet und dann sofort geätzt wurde. Der mit 5 bezeichnete Balken zeigt die Kapazi tät einer Elektrodenfolie, die nicht getrocknet, sondern feucht gehalten und anschließend geätzt wurde. Der mit 10 be zeichnete Balken zeigt die Kapazität einer Elektrodenfolie, deren neue Deckschicht für 60 Sekunden mit Salzsäure passi viert (Verfahrensschritt C) und die anschließend für 20 Se kunden in entsalztem Wasser gewaschen wurde. Eine so vorbe handelte Elektrodenfolie weist nach dem Ätzen der Tunnel eine maximale Kapazität auf.

Zusammenfassend gesagt kann man den ersten drei Figuren ent nehmen, daß eine Elektrodenfolie mit einer maximalen Kapazi tät von etwa 1,75 µF/cm² bei 250 V dadurch erhalten wird, daß die Folie nach folgenden erfindungsmäßigen Verfahrensschrit ten A bis C vorbehandelt wird: die Glühoxidschicht der Elek trodenfolie wird durch eine etwa 90 sekündige Behandlung der Folie mit Natronlauge entfernt, die Folie wird anschließend für etwa 100 Sekunden in entsalztes Wasser eingetaucht und die neue Deckschicht dann für etwa 60 Sekunden mit Salzsäure passiviert und abschließend mit entsalztem Wasser für etwa 20 Sekunden abgespült. Eine so vorbehandelte Folie weist nach dem Ätzen der Tunnel eine Kapazität auf, die etwa 5% höher als die von herkömmlichen Elektrodenfolien ist.

Fig. 2a bis 2c zeigen Stromdichte-Spannungskurven von Elektrodenfolien, die in 0,1 molarer Aluminiumchloridlösung bei pH 5,6 aufgenommen wurden. In Fig. 2a ist eine mit 15 gekennzeichnete Stromdichte-Spannungskurve einer nicht vorbe handelten Elektrodenfolie im Vergleich zu einer Elektrodenfo lie (20) zu sehen, deren Glühoxidschicht mit Natronlauge ent fernt und die anschließend in entsalztes Wasser eingetaucht wurde (Schritte A und B des erfindungsgemäßen Verfahrens). Die mit 25 gekennzeichnete Stromdichte-Spannungskurve wurde mit einer Elektrodenfolie aufgenommen, die zusätzlich mit Salzsäure passiviert wurde (Verfahrenschritte A bis C). Im Gegensatz zu den anderen beiden Kurven weist sie wesentlich weniger Rauschen auf. Das Rauschen ist vor allem auf elektro chemische Reaktionen des Aluminums und des Bleis zurückzufüh ren und tritt bevorzugt auf, wenn die Oxidationsempfindlich keit der bleihaltigen Bereiche der Folie lateral stark vari iert. Es ist deutlich zu erkennen, daß sich eine nach den Schritten A bis C behandelte Aluminiumfolie (25) beim Anlegen einer Spannung gleichmäßiger verhält, wobei es ab einem Po tential von < -600 mV (links von -600 mV in den Figuren) zu einem gewünschten gleichmäßigen Ätzen der Tunnel kommt, was an einem almählichen, nicht abrupten Anstieg des Stromflusses (Bereich 25A) zu erkennen ist. Bei den beiden anderen Strom dichte-Spannungskurven 15 und 20 setzt das Ätzen der Tunnel erst bei Potentialen < -600 mV (rechts von -600 mV) ein, wo bei es in diesen Fällen wesentlich ungleichmäßiger verläuft. Im Falle von 20 ist beispielsweise bis zu einem Potential von < -440 mV kein Ätzen zu beobachten, wobei es allerdings bei Potentialen < -440 mV zu einem Durchbruch der Aluminumfolie mit Lochfraß kommt (senkrechte Linie 20A).

In Fig. 2b sind Stromdichte-Spannungskurven von Elektroden folien zu sehen, die nach dem Schritten A bis C des erfin dungsgemäßen Verfahrens vorbehandelt wurden, wobei jeweils die Einwirkdauer der Natronlauge beim Entfernen der Glühoxid schicht variiert wurde (Schritt A des Verfahrens). Die Ein wirkdauer betrug 60 Sekunden bei der mit 30 gekennzeichneten Linie, 100 Sekunden bei der mit 40 gekennzeichneten Linie und bei Kurve 35 240 Sekunden.

Fig. 2c zeigt Stromdichte-Spannungskurven von erfindungsmä ßig hergestellten Elektrodenfolien, wobei in diesen Fällen die Einwirkdauer des entsalzten Wassers während des Schrittes B des Verfahrens variiert wurde. Bei der mit 50 gekennzeich neten Linie wurden die Elektrodenfolien nur etwa 1 Sekunde in das Wasserbad eingetaucht, bei der mit 55 gekennzeichneten Linie 30 Sekunden und bei der mit 45 gekennzeichneten Linie 120 Sekunden.

Erfindungsgemäß hergestellte Elektrodenfolien zeichnen sich vorteilhafterweise durch folgende Merkmale aus:
Das freie Korrosionspotential der Elektrodenfolien ist auf Werte < -820 mV reduziert. Dies bedeutet, daß aufgrund der gleichmäßigeren neuen hydroxidhaltigen Deckschicht, die an stelle der unregelmäßigeren Glühoxidschicht tritt, eine leichtere und regelmäßigere Ätzung der Elektrodenfolie mög lich wird. Dies ist besonders deutlich im Vergleich zu Elek trodenfolien zu sehen, die nicht vorbehandelt wurden (die mit Bezugszeichen 15 versehene Linie in Fig. 2a). Sie weisen Korrosionspotentiale von < -700 mV auf, so daß sie sich nicht so gut ätzen lassen, wie die erfindungsgemäß behandelten Elektrodenfolien.

Erfindungsgemäß hergestellte Elektrodenfolien zeigen über ei nen weiten Potentialbereich ein passives Verhalten (z. B. der Bereich zwischen -860 mV und -620 mV bei der Kurve 25), wo bei keine Aktivierungs- und Repassivierungsvorgänge, wie zum Beispiel elektrochemische Oxidations- und Reduktionsvorgänge an den blei- und aluminiumhaltigen Bereichen der Folie statt finden. Diese elektrochemischen Vorgänge äußern sich als ein Rauschen oder eine Summe von Einzelpeaks in der Stromdichte- Spannungskurve und verhindern ein gleichmäßiges Ätzen der Tunnel. Besonders deutlich ist dies an den nicht vorbehandel ten Folien (15) oder an den Folien zu sehen, bei denen nur die ersten beiden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wurden (20). Im Gegensatz dazu zeigen Elektro denfolien, die in den ersten drei Schritten nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren vorbehandelt wurden (z. B. 55) weit aus weniger Rauschen in ihren Kennlinien. Dies bedeutet, daß diese Folien über einen großen Potentialbereich hinweg einen gleichmäßig guten Stromfluß aufweisen.

Des weiteren zeigen erfindungsgemäß nach den Schritten A bis C vorbehandelte Elektrodenfolien eine gleichzeitige und gleich mäßige Ätzung der Tunnelvorläufer unter dem Einfluß aggressi ver Chlorid-Ionen beim Anlegen eines Potentials < -600 mV. Dieser Vorgang äußert sich in einem almählichen Anstieg der Stromdichte ab einem gewissen Grenzpotential und ist bei der mit 55 gekennzeichneten Kurve besonders deutlich zu sehen (Bereich 55a). Bei der mit 35 bezeichneten Stromdichte- Spannungskurve wurde infolge zu langer Einwirkdauer der Na tronlauge beim Entfernen der Glühoxidschicht (240 s bei Schritt A) auch das Blei vollständig entfernt, so daß es bei einem Potential von < -300 mV zu einem Durchbruch der Alumi numfolie mit Lochfraß kommt (Bereich 35A).

Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele. Variationen sind vor allem bezüglich der verwendeten Chemikalien, ihrer Einwirk dauer und Konzentrationen möglich.

Bezugszeichenliste

1

nach Schritt B des erfindungsgemäßen Verfahrens getrocknete und anschließend geätzte Elektrodenfolie.

5

nach Schritt B des erfindungsmäßigen Verfahrens feucht ge haltene und dann geätzte Folie.

10

nach Schritt B des erfindungsmäßigen Verfahrens mit Salz säure passivierte, anschließend mit entsalzenen Wasser gewa schene und dann geätzte Elektrodenfolie.

15

nicht vorbehandelte Elektrodenfolie, bei der nur Schritt D) durchgeführt wurde (Ätzung der Tunnel).

20

geätzte Elektrodenfolie, deren Glühoxidschicht mit Natron lauge entfernt wurde (nur Schritte A und D).

20

A Bereich des Durchbruchs der Elektrodenfolie

20

mit Loch fraß

25

nach dem erfindungsgemäßen Verfahrensschritten A bis C be handelte Elektrodenfolie.

25

A Bereich der Ätzung der Tunnel bei der Folie

25

30

nach dem erfindungsgemäßen Verfahrensschritten A bis C be handelte Elektrodenfolie, deren Glühoxidschicht durch 60-se kündige Einwirkung von Natronlauge entfernt wurde.

35

nach dem Verfahrensschritten A bis C behandelte Elektro denfolie, wobei deren Glühoxidschicht und auch bleihaltige Bereiche durch zu lange Einwirkungsdauer der Natronlauge (240 s) entfernt wurde.

35

A Bereich des Durchbruchs der Elektrodenfolie

35

mit Loch fraß

40

nach dem erfindungsgemäßen Verfahrensschritten A bis C be handelte Elektrodenfolie, deren Glühoxidschicht durch 100-se kündige Einwirkung von Natronlauge entfernt wurde.

45

nach den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten A bis C be handelte Elektrodenfolie, die im Schritt B des Verfahrens für 120 s mit entsalzenem Wasser in Kontakt gebracht wurde.

50

nach den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten A bis C be handelte Elektrodenfolie, die im Schritt B des Verfahrens für 1 s mit entsalzenem Wasser in Kontakt gebracht wurde.

55

nach den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten A bis C be handelte Elektrodenfolie, die im Schritt B des Verfahrens für 30 s mit entsalzenem Wasser in Kontakt gebracht wurde.

55

A Bereich der Tunnelbildung beim Ätzen der Folie

55

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Claims

1. Verfahren zur Behandlung von Aluminiumfolien für elektrochemische Kondensatoren mit den Verfahrensschritten,

A) eine auf einer bleihaltigen Aluminiumfolie befindliche Oxidschicht wird entfernt, wodurch unter der Oxidschicht befindliche aluminium- und bleihaltige Bereiche der Folien freigelegt werden, wobei Bereiche mit erhöhter Konzentration an Blei eine geringere Oxidationsbeständigkeit im Vergleich zu den Bereichen mit niedrigerer Bleikonzentration aufweisen,
B) anschließend wird durch milde Oxidation die Oxidationsbeständigkeit der freigelegten Bereiche mit erhöhter Bleikonzentration erhöht, so daß die Oberfläche der Aluminiumfolie eine gleichmäßige Oxidationsbeständigkeit aufweist, wobei gleichzeitig eine hydroxidhaltige Deckschicht auf der Aluminiumfolie ausgebildet wird,
C) danach wird die hydroxidhaltige Deckschicht passiviert,
D) überwiegend die bleihaltigen Bereiche auf der Oberfläche der Aluminiumfolie werden spezifisch geätzt, so daß eine Elektrodenfolie mit gleichmäßig vergrößerter Oberfläche gebildet wird.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem im Verfahrensschritt A) die Oxidschicht auf der Aluminiumfolie durch Einwirkung von alkalischen Lösungen entfernt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt B) die milde Oxidation durch in Kontaktbringen der Aluminiumfolie mit einer überwiegend aus Wasser bestehenden Lösung durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt C) die hydroxidhaltige Deckschicht durch Einwirkung von Säuren oder Säuregemischen passiviert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt D) überwiegend die bleihaltigen Bereiche der Aluminiumfolie geätzt werden, indem die Folie mit einer sauren, Clorid-haltigen Lösung in Kontakt gebracht und gleichzeitig als Anode geschaltet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt A) die Oxidschicht durch Einwirkung von Natronlauge oder eines Gemisches aus Natronlauge und Na₂CO₃ entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt C) die hydroxidhaltige Deckschicht durch Einwirkung einer anorganischen Säure oder eines Gemisches anorganischer Säuren passiviert wird.

8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem als anorganische Säure Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure oder Salzsäure verwendet wird.

9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Säure in einer Konzentration von 0,1 bis 5 mol/l eingesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt A) zur Entfernung der Oxidschicht Natronlauge mit einer Konzentration von 0,1 bis 5 mol/l oder Na₂CO₃ enthaltende Natronlauge mit einem Na₂CO₃-Anteil von unter 50 Gewichts% verwendet wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt A) die Oxidschicht dadurch entfernt wird, daß eine alkalische Lösung für ungefähr 5 bis 200 s bei einer Temperatur von etwa 5 bis 60°C in Kontakt mit der Aluminiumfolie gebracht wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt B) die Aluminiumfolie für ungefähr 1 bis 120 s bei einer ungefähren Temperatur von 5 bis 50°C mit entsalztem Wasser in Kontakt gebracht wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt C) die Aluminiumfolie mit Säuren für ungefähr 1 bis 200 s bei einer Temperatur von etwa 5 bis 50°C in Kontakt gebracht wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem nach dem Verfahrensschritt C) die Aluminiumfolie für etwa 1 bis 200 s in entsalztem Wasser bei einer ungefähren Temperatur von 5 bis 50°C gewaschen wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Aluminiumfolien, die als Anodenfolien eingesetzt werden sollen, nach dem Ätzen im Verfahrensschritt D) mit einer Formierschicht versehen werden.