DE1589469C - Elektrolytkondensatorfolie aus Ie giertem Aluminium - Google Patents
Elektrolytkondensatorfolie aus Ie giertem AluminiumInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine aus einer Aluminiumlegierung
bestehenden Folie für elektrolytische Kondensatoren. Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Schaffung einer legierten Aluminiumfolie mit einem verbesserten Verhalten bei Ätzbehandlungen,
die zur Entwicklung einer erhöhten spezifischen Kapazität vorgenommen werden.
Gemäß der Erfindung wird eine Kondensatorfolie aus legiertem Aluminium vorgeschlagen, welche' im
wesentlichen aus Aluminium und 0,0002 bis 0,015 Gewichtsprozent Indium oder Cadmium besteht. .
Erfindungsgemäß wird durch kleine aber wirksame Mengen von entweder Indium oder Cadmium das
Verhalten einer Aluminiumfolie beim Ätzen oder bei ähnlichen Verfahren, die zur Erhöhung der Oberfläche
und damit der spezifischen Kapazität vorgenommen werden, beträchtlich verbessert. Die hier
vorgeschlagenen Legierungszusätze bestehen aus 0,0002 bis 0,015 % Cadmium oder Indium. Bevorzugt
wird der Zusatz von 0,002 bis 0,010 % von entweder Cadmium oder Indium, wobei alle Prozentangaben
in Gewicht ausgedrückt sind. Das Cadmium und das Indium werden einem Aluminium mit einer
für Kondensatoren ausreichenden Reinheit zugesetzt, wobei es sich" um Aluminium handelsüblicher
Reinheit mit einem Gehalt von mindestens 99 % Aluminium handeln kann, obwohl Sorten mit einer höheren
Reinheit wie die übliche 1145-Sorte mit einem Gehalt von 99,45 % Aluminium oder Sorten mit
einer noch höheren Reinheit mit einem Gehalt von 99,99 % Aluminium ebenfalls brauchbar sind und oft
bevorzugt werden. Kleinere Mengen anderer Elemente können in der Aluminiumfolie anwesend sein,
wie z. B. bis zu 0,05 Gewichtsprozent Kupfer, 0,05 Gewichtsprozent Mangan, bis zu 0,55 Gewichtsprozent
Eisen plus Silizium und bis zu 0,03 Gewichtsprozent anderer zufälliger Elemente. Die Gesamtmenge
aller zufälliger, als Verunreinigung vorhandener Elemente sollte jedoch nicht über 1 °/o und
vorzugsweise nicht über 0,5 % der gesamten Folien-Zusammensetzung hinausgehen.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene legierte Aluminiumfolie kann durch jedes bekannte Verfahren
hergestellt werden. Beispielsweise kann ein Gießling heiß und kontinuierlich in eine Platte gewalzt werden,
welche dann in eine Folie mit einer für Kondensatoren geeigneten Stärke von im allgemeinen rund 0,025
bis 0,15 mm kalt ausgewalzt werden können. Gege- · benenfalls können mit der Folie Temper- und teilweise
Temperbehandlungen vorgenommen werden. Diese Behandlungen bestehen, kurz gesagt, im allgemeinen
darin, daß die Folie auf eine Temperatur von ungefähr 150 bis 650° C erhitzt wird.
Es ist in der Technik bereits seit einiger Zeit bekannt, die spezifische Kapazität einer Kondensatoraluminiumfolie
durch chemische oder elektrochemische Ätzbehandlungen zu erhöhen, wodurch die Oberflächentextur der Folie aufgerauht wird. Die damit
verbundene Erhöhung der tatsächlichen Oberfläche ergibt eine Erhöhung der spezifischen Kapazität,
das ist der Kapazitätswert eines gegebenen Foliengewichts (amount of foil). Die betreffenden Ätztechniken
sind allgemein bekannt und brauchen hier nicht näher beschrieben werden. Nach dem Ätzen
wird die Folie, sofern sie als Anode dienen soll, mit einem dielektrischen. Film versehen, und zwanmeistens
durch anodische Oxydation der Folie. Diese anodische Oxydation wird als Formierung bezeichnet.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung und der damit erzielten Vorteile.
Eine Aluminiumfolie von 0,075 mm Dicke, die sich aus Aluminium mit einer Reinheit von mindestens
99,99 °/o und 0,007 °/o Cadmium sowie zufällig anwesenden Elementen in Mengen nicht über den
oben angegebenen zusammensetzte, wurde kalt auf die genannte Endstärke ausgewalzt und 1 st bei
510° C getempert. Die Folie wurde dann elektrolytisch in einer Lösung' von 200 g/l Natriumchlorid in
Wasser bei 90° C IV2 min geätzt. Die dabei angewendete Stromdichte betrug 0,74 A/cm2. Nach dem
Ätzen wurde ein dielektrischer Film bei einer Spannung von 30 V hergestellt. Die Kapazität dieser Aluminiumfolie
wurde gemessen und mit der Kapazität einer Standardfolie verglichen, die in jeder Hinsicht
(Zusammensetzung, Herstellungsgeschichte usw.) identisch war, wobei jedoch kein Cadmium zugesetzt
worden war. Das Kapazitätsverhältnis wurde dann zu 1,78 bestimmt. Wie bekannt ist das Kapazitätsverhältnis ein zweckmäßiges Maß für den Vergleich
einer Standardprobe mit einer Testprobe und ist einfach das Verhältnis der Kapazität der Testprobe
(welche Cadmium enthält) dividiert durch die Kapazität der Standardprobe (welche kein Cadmium enthält).
Ein Kapazitätsverhältnis von 1,78 bedeutet dann eine Verbesserung um 78 % über die Standardprobe.
Eine Aluminiumfolie, die mit der in Beispiel 1 beschriebenen identisch war, wurde hergestellt, mit
dem Unterschied, daß an Stelle des Cadmiums 0,006 % Indium verwendet wurden. Die Folie wurde
dann in der in Beispiel 1 angegebenen Weise geätzt und formiert. Wiederum wurde die Kapazität der
Folie gemessen und wie in Beispiel 1 mit der Kapazität der Standardprobe verglichen. Es wurde ein
Kapazitätsverhältnis von 1,10 gefunden. Eine Verbesserung in dieser Größenordnung von 100/o ist in
der Kondensatorindustrie sehr bedeutend.
Eine Aluminiumfolie, die mit der in Beispiel 1 beschriebenen identisch war, wurde hergestellt, mit
dem Unterschied, daß die Folie 0,005 °/o Cadmium enthielt und daß sie 1 st bei einer Temperatur von
555° C getempert wurde. Die Folie wurde in einer Lösung von 80 g/l Natriumchlorid in Wasser bei
90° C elektrolytisch geätzt. Die Stromdichte betrug 0,124 A/cm2. Nach dem Ätzen wurde bei einer
Spannung von 540 V ein dielektrischer Film hergestellt. Die Kapazität dieser Folie wurde gemessen
und mit der Kapazität einer Standardfolie verglichen, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Das Kapazitätsverhältnis betrug 1,15, was eine Verbesserung von
15 % bedeutet.
Claims (3)
1. Elektrolytkondensatorfolie aus legiertem Aluminium, dadurch gekennzeichnet,
daß sie neben Aluminium 0,0002 bis 0,015 Ge wichtsprozent Indium oder Cadmium enthält.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Cadmium oder Indium in eine;
Menge von 0,002 bis 0,010 Gewichtsprozent vorliegt und das Aluminium vorzugsweise eine Reinheit
von mindestens 99,45 % aufweist,
3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 0,05 Gewichtsprozent
Kupfer, bis zu 0,05 Gewichtsprozent Mangan und bis zu 0,55 Gewichtsprozent Eisen plus
Silizium enthält.
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