DE3447575C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung von Aluminiumfolie zur Verwendung in Elektrolytkondensatoren, bie dem 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 eine Aluminiumfolie fortlaufend durch die Ausbildungsbehälter und den Zuführbehälter bewegt wird, wobei der Strom der Aluminiumfolie von den Zuführbehälter zugeführt wird, welcher an der zweiten oder einer nachfolgenden Behälterposition angeordnet wird und der Gesamtstrom der durch den Zuführbehälter fließt, in zwei gleiche Anteile vor und hinter dem Zuführbehälter aufgeteilt wird.

Herkömmlicherweise wird eine Aluminiumfolie, deren Oberfläche durch Ätzen aufgerauht ist, einer geeigneten Spannung bei einem Ausbildungsvorgang ausgesetzt, um anodisch eine Oxidschicht zu bilden. Bei diesem System für einen Ausbildungsvorgang wird beispielsweise die Aluminiumfolie als Anode 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 eine Oxidschicht auf die 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, wird der zugeführte Strom von den Zuführelektroden 2 in dem Zuführbehälter 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 Oxidschicht 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 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 werden kann und daß übermäßige Wärme erzeugt wird.

Die DE-OS 24 20 704 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Eloxieren von Aluminium, bei dem ein eloxierender Gleichstrom in einer kathodischen Kontaktzelle in das Aluminium eingeführt wird, wobei auf dem Aluminium vor seinem Einlauf in die Zelle ein eloxierender Oxidüberzug ausgebildet wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Bildung von Aluminiumfolie zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Zuführbehälter an der zweiten Behälterposition angeordnet ist, wenn die Ausbildungsspannung 140 V beträgt, daß der Zuführbehälter an der dritten Behälterposition angeordnet ist, wenn die Ausbildungsspannung zwischen 140 und 350 V liegt, und daß der Zuführbehälter an der vierten Behälterposition angeordnet ist, wenn die Ausbildungsspannung zwischen 350 und 700 V liegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausbildungsvorrichtung zum Durchführen eines herkömmlichen Aluminiumfolienausbildungsverfahrens,

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die eine Ausbildungsvorrichtung zur Durchführung eines Ausbildungsverfahrens für Aluminiumfolie gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt,

Fig. 3 und 4 Darstellungen zur Erläuterungen, die die Lagebeziehung zwischen den Ausbildungsbehältern und einem Zuführbehälter bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigen, und

Fig. 5 und 6 Darstellungen zur Erläuterung, die die Lagebeziehung zwischen Ausbildungsbehältern und Zuführbehältern bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen 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 Zuführflüssigkeit 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 an die Kathode 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 Oxidschicht auf der Aluminiumfolie 15 ausgebildet wird. Der zweite Ausbildungsbehälter 19 ist stromabwärts des Zuführbehälters 11 angeordnet und erzeugt ebenfalls eine Oxidschicht 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 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 Tabelle dargestellt.

Als Zuführflüssigkeit und als Ausbildungsflüssigkeit wurde eine wäßrige Lösung mit 5 Gew.-% Ammoniumadipat bei 60°C verwendet, die Bildungsgleichspannung betrug 140 V und die verwendeten Ströme betrugen 1500 A bzw. 1000 A.

Aus der Tabelle ist offensichtlich, daß, wenn 1500 A verwendet werden, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in dem Zuführbehälter verbrauchte Energie 67% des Wertes bei dem herkömmlichen Verfahren darstellt, und wenn 1000 A verwendet werden, jene nur 68% beträgt. Somit kann eine Energieersparnis 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, bei der 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 Zuführbehälter 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 140 V beträgt, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, wobei 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 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 dem Zuführbehälter stark verringert werden.

Außer den vorhergehend beschriebenen Fällen, bei denen ein Zuführbehälter verwendet wird, können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch zwei oder mehrere Zuführbehälter verwendet werden, die an der zweiten oder an einer nachfolgenden Behälterposition angeordnet sind, und dadurch können die gleichen Wirkungen wie bei der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform erzielt werden.

Gemäß Fig. 5 sind beispielsweise zwei Zuführbehälter 41 an der zweiten und der fünften Behälterposition angeordnet, und in diesem Fall beträgt der gesamte Energieverbrauch in den Zuführbehältern, wobei der gleiche Strom von 1500 A wie weiter oben verwendet wird,

(7,5 V × 380 A) × 2 × 2 = 11,4 KHh.

Somit kann verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren 49% des Energieverbrauches gespart werden.

Gemäß Fig. 6 sind vier Zuführbehälter 51 an der zweiten, der fünften, der achten bzw. der elften Behälterposition angeordnet, und in diesem Fall ist der gesamte Energieverbrauch bei dem gleichen Strom von 1500 A

(6,3 V × 190 A) 2 × 2 × 2 = 9,6 KHh.

Somit können 58% des Energieverbrauches gespart werden.

In ähnlicher Weise beträgt, wenn acht Zuführbehälter verwendet werden, der gesamte Energieverbrauch bei dem gleichen Strom

(5,7 V × 94 A) 2 × 2 × 2 × 2 = 8,6 KHh.

Die Energieersparnis beläuft sich hier auf ungefähr 62%.

Claims (1)

1. Verfahren zur Bildung von Aluminiumfolie zur Verwendung in Elektrolytkondensatoren, bei dem 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 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 und der Gesamtstrom der durch den Zuführbehälter fließt, in zwei gleiche Anteile vor und hinter dem Zuführbehälter aufgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführbehälter an der zweiten Behälterposition angeordnet ist, wenn die Ausbildungsspannung 140 V beträgt, daß der Zuführbehälter an der dritten Behälterposition angeordnet ist, wenn die Ausbildungsspannung zwischen 140 V und 350 V liegt, und daß der Zuführbehälter an der vierten Behälterposition angeordnet ist, wenn die Ausbildungsspannung zwischen 350 und 700 V liegt.