DE1121733B

DE1121733B - Verfahren zur Herstellung einer Titanelektrode fuer Elektrolytkondensatoren

Info

Publication number: DE1121733B
Application number: DES49672A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Knoblauch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-07-23
Filing date: 1956-07-23
Publication date: 1962-01-11

Description

Verfahren zur Herstellung einer Titanelektrode für Elektrolytkondensatoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode mit einer Oberfläche aus formiertem Titan für Elektrolytkondensatoren.
Es ist bekannt, daß Titan wie Aluminium und Tantal ein sogenanntes Ventilmetall ist, d. h. an seiner Oberfläche bei anodischer Oxydation eine niehtleitende Oxydschicht bildet. Es ist daher schon verschiedentlich vorgeschlagen worden, Titan als Anodenmaterial für Elektrolytkondensatoren zu verwenden. Es hat sich jedoch ergeben, daß Titanelektrolytkondensatoren, die unter Verwendung von handelsüblichem Titanmetall hergestellt werden, außerordentlich hohe Restströme aufweisen, die wesentlich über den Restströmen von anderen Elektrolytkondensatoren liegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode genannter Art anzugeben, die, in einem Elektrolytkondensator in der üblichen Weise formiert, einen Reststrom ergibt, der wesentlich kleiner ist als einige zehntel Mikroampere je Ouadratzentimeter. Erfindungsgemäß wird diese dadurch erreicht, daß die Titanschicht durch Vakuumverdampfung von wenigstens 99,9 0/ oigem reinem Titan aus einem mit Titan nicht legierenden Verdampfer, z. B. Wolfram, hergestellt wird.
Formiert man derartige Titanelektroden in verdünnter, beispielsweise in etwa 10 o/oiger Zitronensäure als Elektrolyten unter Anlegung einer Spannung von 25 V, so wird nach 40 Minuten ein Reststrom von 2,4 uA/cm2 und nach 120 Minuten ein Reststrom von 1,2 ttA/cm2 erreicht. Bei Anwendung von 35 V liegen diese Werte bei 3,0 bzw. 1,4 uA/cm22 und bei Anwendung von 50 V bei 3,2 bzw. 1,8 wA/em2; nach weiteren 2 Stunden geht der letztgenannte Wert noch auf 1,2 «A/cm2 zurück.
In der Fig. 1 ist der Reststrom der erfindungsgemäßen Elektroden in ",A/cm2 gegenüber der Zeit in Minuten (min) in doppeltlogarithmischem Maßstab dargestellt. Die Kurven 1, 2, 3 und 4 geben den gemessenen Reststrom der erfindungsgemäßen Elektroden bei Anwendung von Formierspannungen um 15, 25, 35 und 50 V wieder. Die Punkte 6 und 7 geben die Restströme von Elektroden an, bei denen von handelsüblichem Titan ausgegangen ist und die bei 25 bzw. 50 V 40 Minuten lang formiert wurden. Ersichtlich liegen die Restströme bei diesen Elektroden entschieden höher als bei den erfindungsgemäßen. Es ist also die Formierung des Titans unter den angegebenen Voraussetzungen bei verhältnismäßig hohen Spannungen möglich, insbesondere oberhalb 20 bis 200 V. Die Herstellung des für die Elektrode erforderlichen reinen Titans erfolgt durch Vakuumverdampfung von Titan auf einen Träger. Dieser Träger kann aus einer Glasplatte bestehen, die in einer Glimmentladung gereinigt ist. Jedenfalls ist darauf zu achten, daß das auf den Träger gedampfte Titan fest auf dem Träger haftet.
Das Material des Verdampfers muß im Hinblick darauf ausgewählt sein, daß das Titan mit ihm nicht legiert. Ein Verdampfer aus Wolfram hat sich unter diesem Gesichtspunkt noch als geeignet erwiesen.
Versucht man das Titan zu verdampfen, ohne seinen Schmelzpunkt zu überschreiten, so erhält man nur sehr dünne Titanschichten, und das Vakuum, in dem die Verdampfung erfolgt, wird schlecht. Erhitzt man hingegen das Titan bis oberhalb seines Schmelzpunktes, so treten diese Erscheinungen nicht auf, und man erhält Schichten hinreichender Dicke. Überraschenderweise wirkt das Titan dann überdies als ausgezeichnetes Getter und setzt den Druck in der Vakuumapparatur bis auf Werte unter 10-s mm Hg herab.
In der Fig.2 ist eine Elektrode wiedergegeben. Auf einer Glasplatte 1 ist eine Titanschicht 2 aufgedampft, die an ihrer Oberfläche 3 formiert ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode mit einer Oberfläche aus formiertem Titan für Elektrolytkondensatoren, dadurch gekennzeich- net, daß die Titanschicht durch Vakuumverdampfung von wenigstens 99,9o/oigem reinem Titan aus einem mit Titan nicht legierenden Verdampfer, z. B. Wolfram, hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB sie in verdünnter Zitronensäure formiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB das Titan auf einen Träger aus einer in einer Glimmentladung gereinigten Glasplatte aufgedampft wird:
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB das Titan im Verdampfen bis oberhalb seines Schmelzpunktes erhitzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 203 783; französische Patentschriften Nr. 886 533, 896 929, 1091097; britische Patentschriften Nr. 730160, 747 721; USA.-Patentschriften Nr. 1344 752, 2 043 038, 2 504178, 2 647 079.