DE3128849C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Entfernen von Restchloriden aus elektrochemisch
geätzter Aluminiumfolie, und insbesondere die
Nachbehandlung von Kondensator-Aluminiumfolie, die in
einer chloridhaltigen Lösung elektrochemisch geätzt
worden ist. Im einzelnen betrifft die Erfindung das
In-Berührung-Bringen der geätzten Folie mit
Salpetersäure, wobei die Folie mit einer inerten
Elektrode mit einer niedrigen Wasserstoff-Überspannung
leitend verbunden wird.
Es ist bekannt, daß Salpetersäure verwendet worden
ist, um die Feinätzstruktur von Aluminium zu öffnen
und die Chloride zum großen Teil zu entfernen. Es
blieben jedoch Restchloride in den feinen Röhren oder
Tunneln, insbesondere bei hochgeätzter Folie für die
Verwendung in Hochspannungskondensatoren übrig.
Darüber hinaus ist es bekannt, daß die
Chloridverunreinigung Fehler in den
Aluminium-Elektrolytkondensatoren verursacht.
Aus der US-PS 28 53 445 ist weiterhin ein galvanisches
Ätzen von Aluminiumfolie mit Salzsäure und
eisenchloridhaltiger Ätzlösung bekannt. In dieser Druckschrift
wird zwar erwähnt, daß Salpetersäure für ein
30sekundiges Waschen zur Anwendung kommt, womit jedoch
vermutlich lediglich restliche Schwermetalle entfernt
werden sollen.
Schließlich ist aus der US-PS 37 79 877 ein Verfahren
zur Ätzung von Aluminiumfolien bekannt, bei welchem
die Aluminiumfolie zuerst in einer wässerigen
Alkalimetallhalogenidlösung und dann in einer
wässerigen Nitratlösung behandelt wird, wobei jedoch
aufgrund der Verwendung einer neutralen Nitratlösung
eine äußere Stromquelle zur Beschleunigung der Reaktion
erforderlich ist, was dieses Verfahren relativ
aufwendig gestaltet.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zum Entfernen von Restchloriden aus
elektrochemisch geätzter Aluminiumfolie zu schaffen,
das wenig aufwendig ist und insbesondere die Entfernung
der Restchloride, die in den Feinätzstrukturen von
Hochspannungskondensatoren eingeschlossen sind,
ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale
des Patentanspruchs.
Im einzelnen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
die geätzte gespülte Folie mit Salpetersäure in
Berührung gebracht, wobei die Folie mit einer Elektrode
elektrisch leitend verbunden wird, die gegenüber
Salpetersäure inert ist und eine niedrige
Wasserstoffüberspannung aufweist, die die
Geschwindigkeit der Porenöffnung und die Entfernung
der eingeschlossenen Chloride verbessert.
Erfindungsgemäß geeignete inerte Elektrodenmaterialien
sind Platin, platinierte Materialien, nichtrostender
Stahl und Graphit. Bei bekannten Verfahren ist Kupfer
verwendet worden, das jedoch eine Tendenz zeigt, in
Lösung zu gehen und sich auf der
Aluminiumfolienoberfläche abzulagern. Bei platinierten
Materialien muß dafür gesorgt werden, daß der
Platinüberzug dicht genug ist, so daß das
darunterliegende Material nicht dem Angriff der
Salpetersäure ausgesetzt ist. Wenn Graphit verwendet
wird, sollte bei der Auswahl der Elektrode der Typ des
verwendeten Bindemittels beachtet werden, um
sicherzustellen, daß es durch die Salpetersäure nicht
angegriffen wird.
In den folgenden Beispielen sind für verschiedene
Salpetersäurekonzentrationen in Verbindung mit der
Elektrode Daten angegeben, wobei die Elektrode über
ein Kabel oder eine Stromschiene verbunden oder nicht
verbunden ist (Verbindung lediglich über den
Elektrolyten). In einigen der Beispiele wurde
Aluminiumnitrat hinzugegeben, um ein kommerzielles Bad,
in dem sich die Aluminium-Ionenkonzentration erhöht,
noch besser zu simulieren. Der Anfangschloridgehalt
der geätzten Folie vor der Salpetersäurenachbehandlung
variierte, jedoch wurde in der schlechtesten
zu behandelnden Folie 10 µg/cm² Chlorid analysiert.
In der erfindungsgemäß behandelten Folie konnte kein
Chlorid gefunden werden. Durch die Gewichtsabnahme wird
nicht nur die Chloridentfernung, sondern auch die
Porenöffnung gemessen, die ebenfalls die
Chloridentfernung unterstützt.
In diesem Beispiel wurde Hochspannungskondensatorfolie
mit verschiedenen Konzentrationen Salpetersäure allein
behandelt und die Folie mit einer platinierten
Elektrode verbunden.
Bei diesen Versuchen wurde dem Bad Aluminiumnitrat zugegeben,
um die Badbedingungen während des kontinuierlichen Betriebs zu
simulieren. Es wurden eine Platinblattelektrode und eine mit
2,5 µm Pt elektroplattiertem Titan verwendet.
In diesem Beispiel bestand die mit der Folie verbundene inerte
Elektrode aus nichtrostendem Stahl 302. Die Lösung bestand aus
1,0 M Salpetersäure, enthaltend 2,0 M Aluminiumionen. Typische
Ergebnisse sind weiter unten aufgeführt. Die Badtemperatur
betrug 98°C.
Reaktionszeit,Gewichtsabnahme,
sec.%
30 3,8
60 7,5
9011,4
12015,2
In diesem Beispiel werden die Ergebnisse verglichen, die bei
Verwendung einer Graphitelektrode gegenüber denen bei Verwendung
von Platin- und Platin-auf-Titan-Elektroden erhalten
wurden. Die Lösung bestand aus 1,0 M Salpetersäure, enthaltend
2,0 M Aluminiumionen. Die Badtemperatur betrug 98°C, und die
Reaktionszeit betrug 2,0 Minuten.
ElektrodeGewichtsabnahme
%
%
Pt22,8
Pt/Ti23,0
Graphit24,0
Da die Salpetersäure bei ihrer Verwendung mit einer Graphitelektrode
nach dem vorigen Beispiel eine gelbe Farbe ergab,
wurde eine andere Graphitelektrode verwendet, die keinen Harzbinder
enthielt, und zwar unter den gleichen Bedingungen wie
in Beispiel 4, außer daß die gleiche Lösung verwendet wurde,
in der aufgearbeitete Salpetersäure hinzugegeben wurde. Insgesamt
wurden 16 Folienproben behandelt. Die Ergebnisse sind
unten zusammengefaßt und mit den Ergebnissen unter Verwendung
einer Platinelektrode verglichen.
FolienprobenGewichtsabnahme
%
%
Nr. 1, Nr. 224,5
Nr. 15, Nr. 1619,5
Pt-Elektrode22,8
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Proben
wurden einer Elektronenstrahl-Mikroanalyse unterworfen, wobei kein
Chlorid gefunden wurde. Es wurden insgesamt 10 Punkte auf beiden
Seiten der Folie gemessen. Unbehandelte Folie zeigte
schwankende Chloridkonzentrationen, wobei die schlechteste
bzw. "verschmutzteste Folie" im Durchschnitt 10 µg/cm² Chlorid
enthielt.
Restchloride werden aus elektrochemisch geätzter Aluminiumfolie
entfernt, indem die Folie mit einer inerten Elektrode gekuppelt
wird, die im Kontakt mit der Salpetersäure eine niedrige Wasserstoffüberspannung
aufweist.
Claims (1)
- Verfahren zum Entfernen von Restchloriden aus elektrochemisch geätzter Aluminiumfolie, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumfolie mit einer gegenüber Salpetersäure inerten Elektrode aus Graphit oder Platin in Verbindung gebracht wird, ohne daß zusätzliche Spannung zugeführt wird, und einer 0,6-3,0 molaren Salpetersäure ausgesetzt wird.
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