DE1614421A1 - Verfahren zur Formierung von Tantal-bzw.Niobkoerpern,insbesondere fuer Elektroden in Elektrolytkondensatoren - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENaESEKDSOHAPI Berlin und München

München 2, den .1 4.OKT. 196S Wittelsbaeherplatz 2

PA 67/2079

Verfahren zur Formierung von Tantal- bzw. Niobkörpern, insbesondere für Elektroden in Elektrcf-

lytkondensatoren

Me Erfindung bezient sich auf ein Verfahren zur Herstellung von isolierenden, vorzugsweise als Dielektrikum wirkenden Oxidschichten auf !Tantal- bzw. Niobkörpern, insbesondere Sinterkörpern, für Elektroden in elektrischen Kondensatoren, bei denen in wasserarmen, glykolhaltigen Bädern bei erhöhter Temperatur die Oxidschicht aufformiert wird.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 178 275 ist es bekannt, bei

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r⁵er Herstellung von dielektrisch wirkenden Oxidschichten auf Tantalkörpern Phosphorsäure in einem Glykol-V/asser-Genisch zu verwenden und die obere Grenze der Konzentration der Phosphorsäure auf etwa 600 nllol/kg Lösungsmittelgenisch einzustellen. Als Forniierbadtemperatur können 90 G in Betracht. Durch dieses Verfahren wirr! die Durchschlagsspannung erhöht unfl die Bildung von "grauen" Oxid unterdrückt, "Hieses Verfahren wird im all-■gemeinen wegen der zu geringen Leitfähigkeit und des zu geringen \7assergehaltes des Fornierelektrolyten sich dann nicht zufriedenstellend durchführen lassen, wenn auch die innere Oberfläche größerer Sinterkörper in einem Zeitraun durchzuformicren ist, in dem sich noch kein "graues" Oxid bildet. Unter Umständen ist eine zusätzliche Zwischenfornierung in einem wasserreichen Fornierelektrolyten notwendig, un das Innere der Anoden durchzufornieren.

Es hat sieh gezeigt, daß bei Erhöhung der Forniertenperatur die Funkenspennung und damit die Fornierspannung gesteigert werden kann. Um dies zu erreichen und insbesondere um auch die inneren Oberflächen von Sinterkörpern in verhältnismäßig kurzer Zeit zu formieren, wodurch die -Bildung von "grauem" Oxid vermieden wird, schlägt die Erfindung vor, die Formierung bei einer Temperatur von etwa 130⁰C durchzuführen.

Aus dem Aufsatz "Electrolytic Capacitor Anodes derived from Tantalum-Titanium and Niobiuir.-Titanium Alloys." von Th. L. KoIski im "Journal of the electrochemical Society", März 1965,

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Seiten 272 ff.., ist es bekannt, oberflächlich aufgerauhte , Tontalelektroden bei 125⁰C zu formieren. Als Tormierelektrolyt wird eine praktisch wasserfreie glykolhaltige Lösung mit Ammonium- und Borationen verwendet. Es hat sich gezeigt, daß vor allen bei eier Formierung von Sinterkörpern wegen d.er zu geringen leitfähigkeit des Fornierelektroylten (0,5 nS/cn) und der extremen Wasser ar nut über mehrere Stunden formiert werben nuß, was schließlieh zur Bildung des grauenOxids führt. Bei einer Erhöhung der Formiertemperatur auf 13O⁰C zeigten sich nach einigen Stunden Zersetzungserscheinungen des FormierelektroJ^ten, und es wurden Schwankungen der Leitfähigkeit festgestellt. *

Bei der vorliegenden Erfindung wird demgegenüber der wasserarnen glykolhaltigen Lösung KHpPO. als Leitsalz zugesetzt. Pas G-lykol-Wasser-Gemisch weist einen Glykolgehalt von mindestens 90 ?3 und einen V/assergehalt von mindestens 5 # und höchstens 10 ^c/> auf. Ein derartiger Formierelektroylt ist tagelang ohemipch stabil und verwendungsfähig-.

nie Phosphationenkonzentration wird an geeignetsten zwischen 0,02 und 0,04 Hol/kg Lösung gewählt. Bei einer Phosphationonkonsentration von 0,037 Mol/kg Lösung ergibt sieh eine Leit-, fähigkeit von 1,5 raS/cn. Diese Leitfähigkeit reicht aus, un selbst die inneren Oberflächen von Sinterkörpern bis zu 6,2 mn 0 einwandfrei zu- formieren. :

T>ie gemäß der Erfindung hergestellten Elektroden lassen sich

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sowohl in Elektrolytkon^ensatoren als auch in elektrischen Kondensatoren verv/enrien, bei rienen ein Halbleiter, z.B. HnOp, ofler ein anderer Festkörper die Gegenelektrode "bildet.

6 Patentansprüche

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Claims (1)

1. r - ^l ■ 161A421

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   1* Verfahren zur Herstellung von isolierenöien, vorzugsweise als Dielektrikum wirkenden Oxidsehiehten auf iEsntal- bzw, Fiobkörpern, insbesondere Sinterkörpern» als Elektroden in elektric sehen Kondensatoren^ bei den in wasserarmen glykolhaltigen Bädern bei erhöhter femperatur die Oxidschicht aufformiert wird, dadurch: gekennzeichnet, daß die Formierung bei einer Tenperatur von etwa 13O⁰G durchgeführt wird,

   2, Verfahren nach Anspruch 1, daciureh gekennzeichnet, daß iia
   Porinierelektroylten als Eeitsalz KH₂PO. eingesetzt wird.

   3. Verfahren nach. Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Crlykol-V.'asser-IIischung mindestens 90 $> G-lykol beigemengt werden·

   4* Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der (xlykol^Tasser-irischung miilcfestens 5 i* und höchstens 40 #
   Vfasser beigemengt v/erden.

   5, Verfahren nach Anspruch 2, dactureh gekennzeichnet, daß der Formierelektrolyt aur eine Phospiiationcnkonzentration von
   0,02-0,04 Hol Ag lösung eingestellt wird*

   6. Verfahren nach jfcnsprttch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem fornierelektirolyten eine Phosphationchkonzcntration von

   Ο,037 Hol/kg Lösung zugesetzt wird«

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