DE3447575A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von aluminiumfolie zur verwendung bei elektrolytkondensatoren - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung von aluminiumfolie zur verwendung bei elektrolytkondensatorenInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Aluminiumfolie
zur Verwendung bei Elektrolytkondensatoren
Beschreibung
5
5
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung
von Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren, und betrifft insbesondere ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung, bei
denen ein Zuführbehälter vorgesehen ist, um der Aluminiumfolie einen Strom zuzuführen.
Herkömlicherweise wird eine Aluminiumfolie, deren Oberfläche durch
Ätzen aufgerauht worden ist, einer geeigneten Spannung bei einem Ausbildungsvorgang ausgesetzt, um anodisch eine Oxydschicht zu
bilden. Bei diesem System für einen Ausbildungsvorgang wird beispielsweise die Aluminiumfolie als Anode verwendet, und eine aus rostfreiem
Stahl, Sn, Pb oder Ni hergestellte Elektrode, die in der Ausbildungsflüssigkeit angeordnet ist, als Kathode verwendet, und eine
Spannung wird zwischen die zwei Elektroden angelegt, um dadurch
-6^ eine Oxydschicht auf der Aluminiumfolie auszubilden. Bei diesem
System erfolgt die Stromzuführung zu der Aluminiumfolie dadurch, daß Strom von einer Energiequelle einer Kupfer- oder Messingwalze
zugeführt wird, von der der Strom durch Kontakt mit der Walze der Aluminiumfolie zugeführt wird. Jedoch haben sich bei dieser Technik
^" Schwierigkeiten ergeben. Beispielsweise ist die Kontaktfläche zwischen
den beiden klein, der Oberflächenzustand der Aluminiumfolie ist schlecht, da ihre Oberfläche durch Ätzen aufgerauht worden ist und
infolgedessen Kontaktunterbrechungen auftreten können, und es ist erforderlich, die Walze abzuschleifen, wenn sie durch Funken verunreinigt
ist, die beim Kontakt zwischen Walze und Aluminiumfolie erzeugt werden. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, könnte ein
in Fig. 1 gezeigtes Behandlungssystem in Betracht gezogen werden. Da die Zuführelektroden 2 in einem Zuführbehälter 1 angeordnet
sind und mit der Anode einer Gleichstromquelle 3 verbunden sind, wjrd der zugeführte Strom von den Zuführelektroden 2 in dem Zuführ-
behälter 1 über die Zuführflüssigkeit 4 einer Aluminiumfolie 5 zugeführt.
Der dieser Aluminiumfolie zugeführte Strom fließt in der Form von Ionen durch die Ausbildungsflüssigkeit 7 in den Ausbildungsbehältern
6 an der zweiten und den folgenden Behälterpositionen zu den eine Kathode bildenden Elektroden 8, um eine Oxydschicht auf
der Aluminiumfolie zu bilden. Da somit der gesamte, für die Ausbildungsbehandlung
erforderliche Strom durch den Zuführbehälter 1 fließt, tritt ein großer Spannungsabfall aufgrund des Eigenwiderstandes
jQ des Zuführbehälters 1 und des Gesamtstromes auf, und infolgedessen
ergibt sich ein großer Verlust an Energie, die in dem Zuführbehälter
1 verbraucht wird, ohne zu der Bildung beizutragen. Die bei der Behandlung gemäß Fig. 1 vorliegenden Nachteile umfassen auch, daß
die Bewegungsgeschwindigkeit der Aluminiumfolie 5 nicht erhöht
,π werden kann und daß übermäßige Wärme erzeugt wird.
Die Erfindung, die unter Berücksichtigung der vorhergehend genannten
Nachteile erreicht wurde, betrifft ein Zuführverfahren, bei dem eine Aluminiumfolie als eine Kathode verwendet und eine passende Elektrons
de in einem Zuführbehälter angeordnet wird, und sie betrifft auch eine Ausbildungsvorrichtung, bei der der Zuführbehälter an der zweiten
oder einer folgenden Behälterposition angeordnet ist, um die Aluminiumfolie zuzuführen, wodurch der durch den Zuführbehälter erzeugte
Energieverlust minimalisiert werden kann.
Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Ausbildung einer Aluminiumfolie zur Verwendung für Elektrolytkondensatoren,
wobei wenigstens ein Behälter vorgesehen wird, in dem eine Vielzahl von Zuführelektroden angeordnet ist, die mit der Anode
o/~ einer Gleichstromquelle verbunden sind, und der eine Zuführflüssigkeit
enthält, sowie Ausbildungsbehälter vorgesehen sind, in denen jeweils
eine Vielzahl von Ausbildungselektroden angeordnet ist, die mit der Kathode der Gleichstromquelle verbunden sind, und die eine Ausbildungsflüssigkeit
enthalten, wobei sich eine Aluminiumfolie fortlaufend durch die Ausbildungsbehälter und den Zuführbehälter bewegen
kann, während der Aluminiumfolie Strom von dem Zuführbehälter zu-
si
geführt wird, welcher sich an der zweiten oder einer nachfolgenden
Behälterposition befindet.
c Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausbildungsvor
richtung zum Durchführen eines herkömmlichen AIuminiumfolienausbildungsverfahrens,
Fig. 2 eine schematische Darstellung, die eine Ausbildungsvor
richtung zur Durchführung eines Ausbildungsverfahrens für Aluminiumfolie gemäß einer Ausführungsform nach
der Erfindung zeigt,
Fig. 3 und 4 Darstellungen zur Erläuterung, die die Lagebeziehung
zwischen den Ausbildungsbehältern und einem Zuführbehälter bei anderen Ausführungsformen nach der Erfindung
zeigen,und
Fig. 5 und 6 Darstellungen zur Erläuterung, die die Lagebe
ziehung zwischen AusbildunQsbehältern und Zuführbehältern
bei anderen Ausführungsformen nach der Erfindung zeigen.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen erläutert. Gemäß Fig. 2 befindet sich ein Zuführbehälter 11
an der zweiten Behälterposition, und da Zuführelektroden 12 in diesem Zuführbehälter 11 mit der Anode einer Gleichstromquelle 13 verbunden
sind, wird der zugeführte Strom durch eine Zufuhrflüssigkeit 14 in dem Behälter einer Aluminiumfolie 15 zugeführt. Der erste Ausbildungsbehälter 16 ist stromaufwärts des Zuführbehälters 11 angeordnet,
wie es sich aus der Bewegungsrichtung der Aluminiumfolie 15 ergibt.
Da die Ausbildungselektroden 17 in dem ersten Ausbildungsbehälter 35
an die Katode der vorgenannten Gleichstromquelle 13 angeschlossen
sind, fließt der durch die Aluminiumfolie 15 fließende Strom durch
eine Ausbildungsflüssigkeit 18 zu den Ausbildungselektroden 17 in dem ersten Ausbildungsbehälter 16, so daß eine Oxydschicht auf
der Aluminiumfolie 15 ausgebildet wird. Der zweite Ausbildungsbehälter 19 ist stromabwärts des Zuführbehälters 11 angeordnet und
erzeugt ebenfalls eine Oxydschicht auf der Aluminiumfolie 15 aufgrund des gleichen Vorganges wie beim ersten Ausbildungsbehälter
16. Wenn der Zuführbehälter 11 zwischen dem ersten und dem zweiten Ausbildungsbehälter 16 bzw. 19 angeordnet ist, wie es
vorhergehend beschrieben wurde, wird der von dem Zuführbehälter 11 zu der Aluminiumfolie 15 fließende Strom in zwei Anteile aufgeteilt,
nämlich einen für den ersten Behälter 16 und den anderen für den zweiten Behälter 19, und der absolute Wert des Stroms
beträgt etwa die Hälfte des Wertes bei dem herkömmlichen, in 15
Fig. 1 gezeigten Verfahren. Es wurde ein Vergleich zwischen dem Energieverbrauch in dem Zuführbehälter 1 bei dem herkömmlichen
Verfahren, das in Fig. 1 gezeigt ist, und demjenigen in dem Zuführbehälter 11 bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, welches in Fig.
2 dargestellt ist, vorgenommen, und das Ergebnis ist unten in der
20
Tabelle dargestellt.
Als Zuführflüssigkeit und als Ausbildungsflüssigkeit wurde eine wäßrige Lösung mit 5 Geb.-% von Ammoniumadipat bei 60° C verwendet,
die Bildungsgleichspannung betrug 140 V und die verwendeten 25
Ströme betrugen 1 500 A bzw. 1 000 A.
Energieverbrauch (KWh) Stromstärke herkömml. Verfahren erfindungsgem. Verfahren
1 500 A 15 V χ 1 500 A = 22,5 (10 V χ 750 A) χ 2 = 15,0
1 000 A 11 V χ 1 000 A = 11,0 (7,5 V χ 500 A) χ 2 = 7,5
oc: Aus der Tabelle ist offensichtlich, daß, wenn 1 500 A verwendet wer-
den, die bei der Erfindung in dem Zuführbehälter verbrauchte Energie
67 % des Wertes bei dem herkömmlichen Verfahren darstellt, und wenn 1 000 A verwendet werden, jene nur 68 % beträgt. Somit kann
eineEnergie ersn?rnif! von ungefähr 30 % erhalten werden.
Die vorhergehende Ausführungsform betrifft den Fall, bei dem eine Ausbildungsspannung von 140 V verwendet wurde und sich der Zuführbehälter
11 an der zweiten Behälterposition befindet. Die Position des Zuführbehälters bei der Ausbildungsvorrichtung steht in engem Zusammenhang
mit der Ausbildungsspannung, und dadurch, daß der Zuführbehälter an der richtigen Position angeordnet wird, d. h. die Position,
wo der gesamte durch den Zuführbehälter fließende Strom in zwei gleiche Anteile vor und hinter dem Zuführbehälter aufgeteilt wird, kann
die vorhergehende Wirkung erzielt werden. Die Aufteilung des Gesamt-
Stromes in zwei gleiche Anteile vor und anschließend an den Zuführbe-15
hälter wirkt sich auf die Ausbildungsspannung aus. Eine Aufteilung
des Gesamtstromes in zwei gleiche Anteile wird dadurch erhalten, daß der Zuführbehälter 11 an der zweiten Behälterposition in dem
Fall angeordnet wird, bei dem die Ausbildungsspannung nicht mehr als
140 V beträgt, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, wobei ZU
die beiden vorderen Behälter als Ausbildungsbehälter 26 verwendet werden, während der Zuführbehälter 21 an der dritten Behälterposition
in dem Fall angeordnet wird, daß die Bildungsspannung 140 V überschreitet, jedoch nicht mehr als 350 V beträgt, wie es in Fig. 3
dargestellt ist. Liegt die Ausbildungsspannung über 350 V, beträgt
«ο
jedoch nicht mehr als 700 V, dann werden die drei vorderen Behälter
als Ausbildungsbehälter 36 verwendet, während der Zuführbehälter 31
an der vierten Behälterstellung angeordnet wird, wie es Fig. 4 zeigt. Es werden die gleichen Wirkungen wie bei der vorhergehend beschriebenen
Ausführungsform erhalten, und es kann der Energieverbrauch in 30
dem Zuführbehälter stark verringert werden.
Außer den vorhergehend beschriebenen Fällen, bei denen ein Zuführbehälter
verwendet wird, können im Rahmen der Erfindung auch zwei
oder mehrere Zuführbehälter verwendet werden, die an der zweiten 35
oder an einer nachfolgenden Behälterposition angeordnet sind, und
Jg
dadurch können die gleichen Wirkungen wie bei der vorhergehend beschriebenen
Ausführungsform erzielt werden.
Gemäß Fig. 5 sind beispielsweise zwei Zuführbehälter 41 an der zweiten
5
und der fünften Behälterposition angeordnet, und in diesem Fall beträgt
der gesamte Energieverbrauch in den Zuführbehältern, wobei der gleiche Strom von 1 500 A wie weiter oben verwendet wird,
(7,5 V χ 380 A) χ 2 χ 2 = 11,4 KWh, 10
somit kann verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren 49 % des Energieverbrauches gespart werden.
Gemäß Fig. 6 sind vier Zuführbehälter 51 an der zweiten, der fünften,
15
der achten bzw. der elften Behälterposition angeordnet, und in diesem
Fall ist der gesamte Energieverbrauch bei dem gleichen Strom von 1 500 A
(6,3 V χ 190 A) 2 χ 2 χ 2 = 9,6 KWh, 20
somit können 58 % des Energieverbrauches gespart werden.
In ähnlicher Weise beträgt, wenn acht Zuführbehälter verwendet werden,
der gesamte Energieverbrauch bei dem gleichen Strom 25
(5,7 V χ 94 A) 2 χ 2 χ 2 χ 2 = 8,6 KWh,
die Energieersparnis beläuft sich hier auf ungefähr 62 %.
Während die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, daß verschiedene Abänderungen und Abwandlungen
vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und
dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
35
35
Claims (5)
1. Verfahren zur Bildung von Aluminiumfolie zur Verwendung bei Elektrolytkondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Zuführbehälter, in dem sich eine Vielzahl von mit der
Anode einer Gleichstromquelle verbundene Zuführelektroden und eine Zuführflüssigkeit befinden, und Ausbildungsbehälter bereitgestellt
werden, in denen sich jeweils eine Vielzahl von mit der Kathode der Gleichstromquelle verbundene Ausbildungselektroden und jeweils eine
Ausbildungsflüssigkeit befinden, und daß eine Aluminiumfolie fortlaufend durch die Ausbildungsbehälter und den Zuführbehälter bewegt wird,
wobei der Strom der Aluminiumfolie von dem Zuführbehälter zugeführt wird, welcher an der zweiten oder einer nachfolgenden Behälterposition
angeordnet wird.
2. Vorrichtung zur Bildung von Aluminiumfolie zur Verwendung bei Elektrolytkondensatoren, gekennzeichnet durch wenigstens
einen Zuführbehälter (11; 21; 31; 41; 51), der eine Vielzahl von Zuführelektroden
(12), die mit der Anode einer Gleichstromquelle (13) verbunden sind, und eine Zuführflüssigkeit (14) aufweist, und durch Ausbildungsbehälter
(16, 19; 26; 36; 46; 56), von denen jeder eine Vielzahl von mit der Kathode der Gleichstromquelle (13) verbundene Ausbildungselektroden
aufweist und eine Ausbildungsflüssigkeit enthält, jQ wobei der Zuführbehälter an der zweiten oder einer nachfolgenden
Behälterposition angeordnet ist.
3. Verfahren zur Bildung von Aluminiumfolie zur Verwendung bei Elektrolytkondensatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zuführbehälter an der zweiten BehälterpQsition ange-
ordnet ist und die Ausbildungsspannung weniger als 140 V beträgt.
4. Verfahren zur Bildung von Aluminiumfolie zur Verwendung bei Elektrolytkondensatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zuführbehälter an der dritten Behälterposition angeordnet ist und die Bildungsspannung 140 V überschreitet, aber
kleiner als 350 V ist.
5. Verfahren zur Bildung von Aluminiumfolie zur Verwendung bei
Elektrolytkondensatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei-25
c h η e t , daß der Zuführbehälter an der vierten Behälterposition
angeordnet ist und die Ausbildungsspannung 350 V überschreitet, aber kleiner als 700 V ist.
Applications Claiming Priority (1)
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