DE3029943C2

DE3029943C2 - Verfahren zum Bestimmen von Chloriden auf Aluminiumfolien

Info

Publication number: DE3029943C2
Application number: DE19803029943
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Chem. Dr. 7928 Giengen Lauer; Rudolf Dipl.-Chem. Dr. 7920 Heidenheim Soldner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-08-07
Filing date: 1980-08-07
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE3029943A1

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine 2,5%ige Borsäurelösung verwendet wird.

3. Verfahren nach Ansprw* 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Spannung von 600 V mit einer konstanten Stromdichte von ^f- mA/cm² formiert J5 wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu untersuchende Folie ca. 30 Minuten in die Borsäurelösung eingetaucht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsäurelösung eine Temperatur von ca. 85° C aufweist.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von Chloriden auf Aluminiumfolien für die Herstellung von Elektrolytkondensatoren.

Bei Aluminiumfolien, welche zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren verwendet werden, führen Verunreinigungen mit Halogenidionen zur Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften und des Dauerverhaltens der Kondensatoren. Derartige Verunreinigungen haben beispielsweise ihren Ursprung in der elektrochemischen Ätzung in chlorhaltigen Lösungen zur Oberflächenvergrößerung und damit zur Erhöhung der Volumenkapazität der Kondensatoren.

Derartig geätzte Aluminiumfolien werden deshalb nach dem Ätzen mehreren Spülvorgängen in verschiedenen SpUlstufen unterworfen, um Chlorid-Rest möglichst quantitativ auszuwaschen. Ein Maß für die Wirksamkeit der Reinigung ist dabei die Menge des auf der Folie verbleibenden Chlorid. Sie liegt in der Größenordnung von ca. 0,5 mg Cl-/m² Aluminiumfolie ( = ca. 5 ppm Cl ).

Eine Schnelle Bestimmung des Chlorid-Gehaltes, die

50 mit geringem Aufwand durchzuführen ist, ist bisher nicht bekannt. Vielmehr sind die bjsher üblichen naßchemischen Verfahren zur Bestimmung von Chlorid im Spurenbereich auf Aluminiumfolien zeitraubend und aufwendig und setzen einen Zeitaufwand einschließlich der Vorarbeiten von ca. 1 bis 2 Tagen pro Bestimmung voraus.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bestimmen von Chloriden auf Aluminiumfolien anzugeben, welches in geringer Zeit und mit geringem Aufwand durchzuführen ist

Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in ten Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Tatsache, daß die Formierung, d. h. die anodische Oxidation, von Aluminiumfolien-Prüflingen mit glatter Oberfläche und 99,99⁰/oiger Reinheit in einer chloridhaltigen Borsäurelösung langsamer verläuft als in chlorid-freier Lösung.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert

Die dazugehörende Zeichnung zeigt eine Eichkurve für die Differenz der Formierzeiten ah Funktion des Chloridgehalts einer 2,5%igen Borsäurelösung.

In ca. 900 ml einer 2,5%igen Borsäure-Lösung werden Prüflinge einer 99,99%igen glatten Aluminiumfolie bei konstanter Temperatur (ca. 85° C) mit definierter und konstanter Stromdichte bis zu einer bestimmten Spannung formiert 4 mA/cm², 600 V) bis sich für die Formierungen etwa gleiche Formierzeiten ergeben (Reinigungsformierung). Dann wird von der zu untersuchenden Folie ein Probestück entnommen, in die nun chlorid-freie Borsäure-Lösung eingetaucht und unter Rühren bei konstanter Temperatur (ca. 85° C) eine definierte Zeit (ca. 20 bis 30 Minuten) darin belassen. Dadurch gehen die Chlorid-Reste vea der zu prüfenden Folie in die Borsäure-Lösung über. Nun wird das Probestück entnommen und unter den gleichen Bedingungen wie bei den obengenannten Reinigungsformierungen mit einem neuen glatten Folienprüfling eine Formierung durchgeführt. Die Differenz zwischen dem Zeitbedarf dieser Formierung un dem Zeitbedarf der letzten Reinigungsformierung vor dem Eintauchen des Probestücks ist ein Maß für den Chlorid-Gehalt der Lösung. An Hand der in der Figur dargestellten Eichkurve kann aus den Differenzen der Formierzeiten und der gemessenen Fläche des zu untersuchenden Prüflings der Chlorid-Gehalt der Probe bestimmt werden.

Die Berechnung des Ergebnisses in mg Cl-Im¹ Folie geschieht dabei nach folgender Formel:

mg Cl'
m² Folie

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η cm² Folie

Die erforderlichen Eichkurven können leicht bestimmt werden, indem der Borsäure-Lösung definierte Mengen von Chlorid zugesetzt werden und der Unterschied der Formiertestzeiten von glatten Aluminiumfolien-Prüflingen 99,99%iger Reinheit gemessen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Chlorid-Spuren in der Größenordnung von ca. 0,2 mg Cl-fm² Aluminiumfolie mit einer Genauigkeit von ca.

±20% zu bestimmen. Es bietet gegenüber der herkömmlichen naßchemischen Methode die Vorteile, daß der apparative Aufwand gering ist und der zeitliche Aufwand pro Bestimmung nur 30 bis 45 Minuten beträgt Es eignet sich somit zur schnellen Qualitätskontrolle bei der Bearbeitung von Aluminiumfolien.

Dabei ist das erfindungsgemäße Verfahren sowohl zur Bestimmung des Chlorid-Gehaltes auf Aluminiumfolien ohne als auch auf Alurr.iniumfolien mit formierter Oxidschicht anwendbar.

Zum Vergleich wurden an geätzten Aluminium-Anodenfolien ohne Oxidschicht die Chlord-Gehalte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (erste Spalte) und nach dem herkömmlichen naßchemischen Verfahren (zweite Spalte) bestimmt:

Folie I: U bis 1,4 1,0 bis 1,5
Folie II: 1,1 bis 1,4 U bis 1,8

Bei formierter Aluminium-Folie ergaben sich folgende Werte, wobei die erste Spalte sich wieder auf das erfindungsgemäße Verfahren und die zweite Spalte sich auf das herkömmliche naßchemische Verfahren beziehi:

Folie	I:	0,7 bis	1,5	0,5	bis	U
Folie	II:	0,9 bis	1,1	0,6	bis	1,2
Folie	III:	1,0 bis	1,0	bis 2,1

Wie diesen Ausführungsbeispielen zu entnehmen ist, gestattet somit das erfindungsgemäße Verfahren in wesentlich kürzerer Zeit bei wesentlich geringerem Aufwand eine befriedigende Bestimmung des Chlorid-Gehaltes auf Aluminiumfolien für die Herstellung von Elektrolytkondensatoren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunsen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bestimmen von Chloriden auf Aluminiumfolien für die Herstellung von Elektrolytkondensatoren, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) in einer Borsäurelösung werden Prüflinge aus 9939%iger glatter Aluminiumfolie bei konstanter Badtemperatur mit konstanter Stromdichte bis zum Erreichen einer bestimmten Spannung formiert und die hierfür erforderliche Formierzeit bestimmt,

b) von der zu untersuchenden Folie wird ein Probestück entnommen, in die Borsäurelösung eingetaucht, eine bestimmte Zeit darin belassen und wieder herausgenommen,

c) mit einem weiteren Prüfling aus 99^9iOiger giatter Aluminiumfolie wird eine Formierung durchgeführt und die Zeitdauer bis zum Erreichen der gleichen Spannung wie bei Verfahrensschritt a) bestimmt,

d) aus der Differenz der Formierzeiten bei den Verfahrensschritten a) und c) wird an Hand einer Eichkurve und der Fläche des Probestücks der Chloridgehalt der bei Verfahrensschritt b) benutzten Folie bestimmt