DE1564309C - Verfahren zur Herstellung eines Tan talelektrolytkondensators - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Tan talelektrolytkondensatorsInfo
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Description
Für Elektrolytkondensatoren, die sich durch besonders
hohe Kapazität pro Volumseinheit, durch yule Lagerfähigkeit und Stabilität sowie durch gute
elektrische Eigenschaften sowohl hei sehr tiefer als auch erhöhter Temperatur auszeichnen, hat sich ais
Elektrodenmaterial Tantal bewährt. Has Tantal wird entweder in poröser, gesinterter Form eingeselzt oder
als glatte oder aufgerauhte Folie oder als Draht. Das Aufbringen der dielektrischen Schichten erfolgt durch
Formieren (anodisches Oxydieren).
I7Ur die Qualität eines Elektrolytkondensators ist
neben anderen Eigenschaften von großer Wichtigkeit der Reststrom, der möglichst niedrig sein soll und der
durch den elektrischen Widerstand der dielektrischen Schicht gegeben ist. Untersuchungen haben gezeigt,
daß die Höhe des Reststromes bei gleichen Formierbedingiingen
von der Reinheit des Tantals, besonders von der Oberflächenreinheit und von der Art der auf
dem Tantal \or der Formierung vorhandenen natürlichen,
extrem dünnen Oxydschichten abhängig ist.
Es ist bereits bekannt, Tantalkörper für Elektrolytkondensaloren
vor der Formierung durch Behandeln in einem Gemisch aus Chromsäure und Schwefelsäure
zu reinigen.
Ferner ist es auch schon bekannt. Tantalfolien in Lösungen vorzubehaiuleln. die Schwefelsäure und
Kaiiumpermanganat enthalten. In letzterem Falle wird durch eine nachfolgende kathodische Behandlung
auf der Oberfläche der Folie eine Schicht aus Mangandioxid abgeschieden, die als Stromzuführung
für die Gegenelektrode dienen soll. Demgegenüber beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß der
Reststromwert von Tantalkondensatoren ganz erheblich herabgesetzt werden kann, wenn eine Vorbehandlung
des Tantals nicht in saurer, sondern in alkalischer Lösung vorgenommen wird.
Zur Herstellung eines Tantalelektrolytkondensators, bei dem ein 'Tantalkörper vor dem Formieren in
einer wäßrigen, ein Oxydationsmittel enthaltenden Lösung behandelt wird, erfolgt daher erfindungsccmiitt
die Behandlung des Tantalkörpers in einer alkalischen Lösung bei Zimmer- oder erhöhter Temperatur.
Der Tantalkörper wird in der Lösung anodisch oxydiert. Zweckmäßigersveise kann das Tantal vor
tlen letzten Vcrformungsslufen (Walzen. Ziehen) zur Herstellung der Tanlalelektrodenkörper in der alkalischen
und oxydierenden lösung behandelt werden.
Line 7.5 μ dicke, glatte Tanlalfolie. Abmessungen
5.10 cm. el h. I dm- (iesamloberlläche. wurde in verdünnter
l'liosphotsiiiire bei 85 C mit einem Strom
von M 5 111Λ bis /11 der lomiierspaiimin'! von
200 Volt formiert, die I oimieidaucr nach dem Lrreichen
ikr 200 Voll war M) Minuten. Bei Raumtemperatur winile dann der UcstMrom midi einer
Naclifiirmiiriiiig .1 Minuten lang mit einer Mellspan-ιιιιημ
von I/W)VnIi bestimmt. 13er Ueslstrom be tr Hg
I0.S 11Λ drn'. Die gleiche Folie halle bei gleichen
Mini NkUbalingiiiigen einen Ucslslrom von
0,325 fiA/dm-, wenn die Tantalfolie vor dem Formieren 5 Minuten lang mit einer heißen Lösung von 10 g
Kaiiumpermanganat als Oxydationsmittel und 30 g Kaliumhydroxyd in 70 g Wasser behandelt wurde.
Die Tantalfolie wurde mit einer heißen Lösung von ' IDg Ammoniumpersiilfat und 30 g Kaliumhydroxyd
in 70 g Wasser 2 Minuten lang behandelt. Der Reststrom von 10,8 uA/dm2 bei der nicht vorbehandelten
Folie wurde dadurch auf 1,24 11A dm2 herabgesetzt.
Die gleiche Tantalfolie wurde vor den· Formieren 15 Sekunden lang anodisch in einer Lösung von 10 g
Kaiiumpermanganat und K) g Kaliumhydroxyd in 70 cm3 Wasser mit einem Strom von 700 mA (Stromdichte
700 niA/dnr-) behandelt und dann wie in Beispiel I und 2 angegeben, formiert und der Reststrom
gemessen. Durch die Behandlung konnte der Reststrom von 10,8 auf 0,385 μΑ/dm- herabgesetzt
werden.
Der günstige EITekt der erfindungsgemäßen Behandlung wird auch erreicht, wenn z. B. eine 50 μ
dicke Tantalfolie erfindungsgemäß behandelt und dann auf die für Tantalfolicnkondensatoren übliche
Dicke von 7 bis 8 μ für Kondensatoren mit glatter Folie oder auf II bis 15 μ Dicke für Kondensatoren
mit aufgerauhter Folie ausgewalzt wird.
Die erfindungsgemäße Behandlung des Tantals hat neben der Erniedrigung des Reststromes noch den
Vorteil, daß in einem gegebenen Formierelektrolyten die maximale Formicrspannung im Vergleich zu dem
unbehandelten Tantal erhöht wird. Außerdem kann z. B. bei Tantalfolienkondensatoren erreicht werden,
daß die dort unvermeidlichen Schweißstellen Folien-Tantaldrahtzuleitung, die den Reststrom erhöhen, in
ihren Reststromwerten durch die erfindungsgemäße Behandlung nach dem Schweißen und vor dem Formieren
verbessert werden. Bei gesinterten Tantalanoden führt die erfindungsgemäße Behandlung zu
einer Erniedrigung des Reststromes und unter sonst gleichen Bedingungen zu einer Erniedrigung des Verlustwinkels.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung eines Tantalelck-Irolylkonclensalors,
bei dem ein Tantalkörper vor dem Formieren in einer wäßrigen, ein Oxydationsmittel
enthaltenden Lösung bchaivlclt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Tantalkörper
in einer alkalischen Lösung bei Zimmeroder erhöhter Temperatur behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Tantalkörper in tier Lösung
anodisch oxydiert wird.
.1. Verführen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Tanlal vor den letzten Verfnrmungssliifcn (Walzen, Ziehen) zur Herstellung
der TiiMlülelektrodenkörper in der alkalischen und
oxydierenden Lösung behandelt wird.
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