DE764440C

DE764440C - Verfahren zur Herstellung einer Elektrode

Info

Publication number: DE764440C
Application number: DES132278D
Authority: DE
Inventors: Paul Werner
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1938-05-28
Filing date: 1938-05-28
Publication date: 1954-01-18

Description

Verfahren zur Herstellung einer Elektrode Wegen dem großen Abhängigkeit der Kapazität eines Elektrolytkondensators von der Elektrodenoberfläche war man stets bemüht, die Oberfläche der Elektrdden, vornehmlich der Anode, bei gleichbleibenden Abmessungen der Elektrode künstlich zu vergrößern. Zu diesem Zweck sind- diie verschiedensten Verfahren bekanntgeworden, nach denen die Elektrodenoberfläche durch mechanische, elektrochemische, chemische, z. B. mit Salzsäure mit und, ohne Zusätze, oder auch durch kombinierte Arbeitsgänge aufgerauht, d. h. vergrößert wird. Die bekannten Verfahren ergeben Aufrauhgrade, die immerhin noch große E.lektrodenflächen nötig machen. So isst z. B. für die Erzeugung einer Kapazität von 8 ,uF auszugehen, von einer aufzurauhenden Elektrode von f03 cm2 Oberfläche.
Die Erfindung ermöglicht nun die Erzielung eines Mehrfachen des bisher erreichbaren Aufrauhgrades und eine weitaus wirtschaftlichere Durchführung der Aufrauharbeiten, indem bei der an sich bekannten Verwendung von Salzsäure als Ätzvmittel eine Konizentration der Salzsäure von etwa 25 % verwendet wird.

Durch systematische Unt@ersu@chungen wurde nämlich festgestellt, daß die Konzentration des angewandten Ätzmittels, z. B. Salzsäure, einen ausschlaggebenden Einfluß au.f den Grad der Aufrauhung und nicht- zuletzt auch auf die Ätzzeit ausübt. Die für die Oberflächenaufrauhung mittels Salzsäure günstigste Konzentration der Säure wurde mit etwa 25 % H Cl ermittelt. Bei dieser Konzentration liegt das Optimum der aufrauhenden Wirkung der Säure. Gleichzeitig ist bei dieser Konzentration die Ätzzeit am kürzesten. Durch Versuche wurde ermittelt, daß unter gleichen Bedingungen mit verschiedenen Konzentrationen folgende Aufrauhgrade entstehen:

5 % H Cl . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5

i o % H Cl . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,9

150% H C1 ................. 7.3

20% HCI . :. . . .. .. . . . . . .. . 10,5

250% HCl . .. .. .. ... .. .. .. . : 3

30% H Cl . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.

35 % H Cl . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,3.

Die angeführten Zahlen zeigen deutlich. daß etwa 25 0/0 H Cl am günstigsten sind. Daß noch höhere Konzentrationen als -25 % nicht besser geeignet sind, erklärt sich durch die geringe Löslichkeit des sich bei der Ätzung bildenden AI Cl 3 in stärker konzentrierter Salzsäure. Die Löslichkeit von A1 Cl. beträgt beispielsweise bei 25 0/a H Cl etw 7.52, bei 35 0% H Cl jedoch nur noch etwa o,52 0/a Al C13.

Es ergab sich bei den Untersuchungen weiterhin, daß nicht nur die Konzentration für die Aufrauhung von -wesentlichem Einfluß ist, sondern daß die Reinheit des verwendeten Elektrodenmaterials, vorzugsweise Aluminium, ebenfalls ausschlaggebend beteiligt ist. Als besonders günstig erwies sich Aluminium mit einer Gesamtreinheit von ,-9,8% Aluminium, dessen Eisengehalt etwa o.io bis 0,150f0, der Siliciumgehalt etwa o,05 % beträgt. Es ist jedoch auch möglich. andere Reinheitsabstufungen bei Verwendung geänderter Konzentration zu verwenden. Aluminium mit einem Eisengehalt kleiner oder gleich o,io% erwies sich als besonders gut geeignet.
Es ist vorteilhaft, die Ätzlösung zu kühlen und zu rühren und die Ätzung bei etwa 2o- C und weniger durchzuführen. die Elektroden vor der Ätzung zu reinigen, vorzugsweise in Natronlauge. und sie einer thermischen Vorbehandlung bei Temperaturen von vorzugs-«-eise 200 bis 300J C zu unterziehen.
Der Vorteil der Erfindung ist klar erkennbar, wenn man die früher und jetzt für die gleiche Kapazität benötigte Elektrodenfläche vergleicht.
Für 8 /eF Kapazität wird eine aufzttrauhende Oberfläche benötigt von 103 cm-' bei

Claims

PATE_`; TANSPRL CIIE: i. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode, insbesondere für elektrolytische Kondensatoren, mit vergrößerter Oberfläche unter Verwendung von Salzsäure als Ätzmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Salzsäure etwa 25 % beträgt. @. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzung, d. h. die Vergrößerung der Elektrodenoberfläche bei Temperaturen von etwa 20° C oder weniger durchgeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das für die Elektrode verwendete Aluminium eine Reinheit von etwa gg.8o% aufweist. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätz-Iösung gekühlt und gerührt wird. 5 herfahren nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden vor der Ätzung in Salzsäure gereinigt bzw. entfettet «-erden, vorzugsweise in -Natronlauge. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet; daß die Elektroden einer thermischen Vorbehandlung bei Temperaturen von vorzugs@Veise 200 bis 300° C unterzogen werden. Elektrode, hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisengehalt maximal o,i5% beträgt. B. Elektrode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisengehalt kleiner oder gleich o,io% ist. g. Elektrode nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliciumgehalt etwa o,o5 0/0 beträgt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschriften N r. 2 154027, 2 166 ggo, 2 168 135, 2 180 798; britische Patentschrift -Nr. 448 163; schweizerische Patentschrift Nr. 170212; französische Patentschrift \r. 7810.1. dem bekannten Verfahren und 34 cm2 bei dem beschriebenen Verfahren. Das bedeutet eine Materialersparnis von etwa 67":'o.