DE1621175B1 - Verfahren zur herstellung einer elektrochemisch aufgerauhten aluminiumfolie - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrochemisch aufgerauhten Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren, bei dem die Aluminiumfolie zur Rekristallisation so lange und bei so hohen Temperaturen geglüht wird, bis die Kristallite in Würfellage vorliegen. Es ist bekannt, die zur Herstellung von Elektrolyt-Kondensatoren verwendeten Folien, bevor sie mit einer Oxidschicht versehen werden, durch chemische oder elektrolytische Rauhung in einer wäßrigen Halogenidlösung mit einer vergrößerten Oberfläche zu versehen. Bei den bisher bekannten oder geschützten Ätzverfahren wird eine in bezug auf die Ätzstruktur inhomogene Rauhung erzielt: verzweigte Hohlraumstrukturen, deren Häufigkeit und Volumen zur Folienmitte hin ab-nimmt; die Rauhung der Folie ist in den Folienrandzonen größer als in der Folienmitte. Mit Hilfe dieser Ätzverfahren lassen sich gegenüber ungerauhter Folie Oberflächenvergrößerungen erreichen, die bei Hochvolt- und Höchstvolt-Elektrolyt-Kondensatoren für 90-u,m-Folien bei einer Aluminiumabtragung von 25 bis 35 % des ursprünglichen Foliengewichts in der Größenordnung von 10 liegen.
• Aus der deutschen Auslegeschrift 1110 492 ist es zur Herstellung einer elektrochemisch aufgerauhten Aluminiumfolie für Elektrolyt-Kondensatoren bekannt, die Aluminiumfolie zur Rekristallisation so lange und bei so hohen Temperaturen zu glühen, bis die Kristallite in Würfellage vorliegen. Bei Anwendung irgendeiner bekannten Ätzlösung entstehen auch bei derartig vorbehandelten Aluminiumfolien Inhom'Jgenc AtZJtlukturen mit verzt@%eigten '-iohlr<,L:istrukturen, deren Häufigkeit und Volumen zur Folienmitte hin abnimmt. das bedeutet, daß der Aluminiumabtrag in den Folienrandzonen größer als in der Folienmitte ist, wodurch keine wesentliche Verbesserung der Oberflächenvergrößerung erzielt werden kann.
• Aus der deutschen Auslegeschrift 1187 885 ist eine schwefelsäurefreie Ätzlösung mit einer Chloridkonzentration von 2 bis 4n bekannt. Die Welligkeit des Ätzstromes ist kleiner als 10% und die Ätzlösung wird auf Temperaturen über 70° C gehalten. Auch bei Anwendung derartiger Ätzbedingungen auf eine beliebig vorgeglühte Aluminiumfolie wird die erwünscht hohe Aufrauhung mit einem Aufrauhgrad 15 nicht erzielt.
• Eine wesentliche Verbesserung der erreichbaren Oberflächenvergrößerung bei gleichem oder vermindertem Aluminiumabtrag kann erreicht werden, wenn eine definierte und homogene Ätzstruktur erzeugt werden kann, die weder kleinere noch größere Hohlräume zeigt als für die später aufzubringende Oxidschicht erforderlich, sondern deren gleichmäßige Porengröße ausschließlich der vorgesehenen Formierschicht angepaßt ist. Zur Erreichung einer solchen Ätzstruktur schlägt die Erfindung bei dem eingangs genannten Verfahren vor, daß die derart rekristallisierte Folie in einer zwei- bis vierfach normalen Chloridlösung bei über 70c C mit einem Gleichstrom, , sen Welligkeit kleiner als 10% ist, aufgerauht « so daß parallel zueinander und in Richtung der 1 stallachsen verlaufende, zylindrische Ätzporen in Folie entstehen.
• Durch das erfindungsgemäße Ätzverfahren k; z. B. für eine 90-Et-Folie ein Aufrauhfaktor in Größenordnung von 15 erzeugt werden. Charakt@ stisch für das erfindungsgemäße Ätzverfahren ist e stereometrisch definierte und gleichmäßige Ätzstr tur in Form annähernd parallel gebündelter zylinc scher Poren konstanten Durchmesser, die unter T ständen die Folie vollständig durchdringen könn Die Richtung der gebündelten Poren wird durch Orientierung der Aluminiumkristallite in der F( bestimmt und ist mit den Kristallachsen identis Bei Kristalliten in Würfellage sind die Ätzporen ür wiegend nach der Foliennormalen orientiert. Kris: lite in Würfellage, wie sie aus der deutschen Ausle schrift 1110 492 bekannt sind, zeigen annähet doppelt so hohe Porendichte als solche-in Schrägla Mit Folien, deren Kristallite nach der Rekristalli tionsglühung ausschließlich in Würfellage vorlieg ist demnach eine besonders hohe Oberflächenverg ßerung erreichbar. Der Porendurchmesser ist zsehen 1 und 5 LL variierbar. Ein Porendurchmes von etwa 2 g erweist sich als optimal für HV-Folie.
• Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Figu: Schliffbilder einer erfindungsgemäß geätzten Alui niumfolie dargestellt. Hierbei zeigt die F i g. 1 eir. Querschliff in 500facher Vergrößerung, und F i g. 2 einen Schliff parallel zur Folienoberfläc ebenfalls in 500facher Vergrößerung.
• Die erfindungsgemäß geätzten Folien haben aus; zeichneten Siebcharakter und sind deshalb auch 1 sonders geeignet zur Verwendung als Doppelanodt Im gebündelten Licht, z. B. im Strahlengang eir Projektors, sind die Kristallite in Würfellage h durchscheinend, mit Lupenbeobachtung sind ar noch keine diskreten Löcher erkennbar.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer elektrocL misch auf gerauhten Aluminiumfolie für Elektr lytkondensatoren. bei dem die Aluminiumfo zur Rekristallisation so lange und bei so hoh Temperaturen geglüht wird, bis die Kristallite Würfellage vorliegen, dadurch g e k e n z e i c h n e t , daß die derart rekristallisierte Fo in einer zwei- bis vierfach normalen Chlort lösung bei über 70°C mit einem Gleichstroi dessen Welligkeit kleiner als 10% ist, aufgerau wird, so daß parallel zueinander und in Richtu: der Kristallachsen verlaufende, zylindrische Ä poren in der Folie entstehen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g kennzeichnet, daß die Temperatur der Ätzlösu: in Abhängigkeit vom Chloridgehalt der Lösu: gewählt wird.