NO127519B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av en elektrode med stor overflate for en elektrolyttkondensator.

Oppfinnelsen angår fremstilling av en elektrode med stor overflate av tantal eller niob for en elektrolyttkondensator.

Det er kjent at ved de nevnte metaller

kan man, i motsetning til hva tilfellet er ved aluminium, ikke oppnå en tilstrekkelig stor overflateforstørrelse ved en etsemetode. Heller ikke gir mekaniske oppruingsmeto-der gode resultater. Som kjent kan man ved disse metaller få en stor virksom overflate ved å sintre et pulver. Man fremstil-ler da f. eks. elektroden slik at den som et hele presses av dette pulver, men.ofte skjer det også på den måte at man på en massiv kjerne, som fortrinsvis består av det samme metall, påfører et pulverlag og deretter sintrer.

Sedvanligvis blir dette lag påført på

kjernen ved pressing. Det er dog fordel-aktig, spesielt når det ønskes et tynt po-røst overflatelag, å påføre laget fra en suspensjon. Dette kan ganske enkelt skje ved dypping i suspensjonen eller ved elektroforese.

En ulempe ved anvendelsen av suspensjoner av metaller, og spesielt av tunge metaller som tantal er den at de vanlige til forføyning værende pulvere ikke er så fin-kornet — og heller ikke lett kan findeles så meget som det er nødvendig for å oppnå tilstrekkelig stabile suspensjoner.

I henhold til oppfinnelsen kan denne ulempe ved fremstillingen av en elektrode

med stor overflate av tantal eller niob minskes derved at det på en kjerne, som

fortrinsvis består av det samme metall som elektrodene, fra en suspensjon påføres et lag av et hydrid av et av disse metaller, hvoretter dette lag ved opphetning i vakuum eller i en inert gassatmosfære omdannes til metall, hvorved det fås et porøst sintret metallag.

En fordel ved anvendelsen av hydridene av tantal eller niob er den at disse stoffer er meget sprø og lett kan findeles til den lille kornstørrelse som er nødvendig for fremstillingen av en suspensjon. Fra disse suspensjoner kan hydridet meget lett utfelles ved elektroforese, hvilket er særlig viktig for påføring av tynne, jevne lag.

Med uttrykket hydrider forstås her de produkter som kan fås ved at metallet opp-tar vannstoff ved temperaturforhøyelse. Den maksimale vannstoffmengde som kan opptas er forskjellig hos de i betraktning kommende metaller. For utførelse av oppfinnelsen er det ikke nødvendig at den maksimale vannstoffmengde er blitt opp-tatt, men det skal opptas en så stor mengde at produktet er sprøtt og lett pulveriserbart.

Anvendelsen av hydridet i stedet for metallet har ikke tilfølge at det må utføres en ekstra behandling. Hydridene av de nevnte metaller spaltes allerede ved temperaturer under sintringstemperaturen; da både spaltningen av hydridene og sintringen av metallene må skje i vakuum eller i en inert gassatmosfære er en eneste ar-beidsgang tilstrekkelig.

Ved anvendelse av oppfinnelsen er det mulig å fremstille elektroder for elektro-lyttkondensatorer i form av folie, tråd eller staver som har en virksom overflate som i middel er 50 eller endog 100 ganger større enn den overflate som kan fås med ikke porøst materiale. Den oppnådde overflate-forstørrelse er selvfølgelig avhengig av de ved spaltningen og sintringen anvendte temperaturer.

Eksempel 1.

Til 100 ml metylalkohol settes det 1,5 g pulverformet tantalhydrid som har en midlere kornstørrelse på 1 mikron og 5 ml 0,01 n aluminiumnitratoppløsning. Etter omrøring får man en meget stabil suspensjon.

En 0,3 mm tykk tantaltråd dyppes i en lengde av 25 mm i denne suspensjon sam-men med en sølvelektrode. Disse elektroder forbindes med den negative resp. posi-tive klemme av en likestrømskilde. Ved en spenning på 200 volt og en strømtetthet på 100 mA/cm<2> blir tantaltråden elektro-foretisk overtrukket med et ca. 10 mikron tykt lag av tantalhydrid. Deretter blir den overtrukne tantaltråd opphetet i vakuum tre minutter ved en temperatur på 1900° C, hvorved tantalhydridet omdannes til et porøst tantallag.

Etter formering ved en spenning på 6 volt i en mettet NaCl-oppløsning får man en tantalanode hvis overflate er 60 ganger større enn overflaten av en formert, ikke med et porøst lag forsynt tantaltråd, hvilket fremgår av sammenliknende kapasitetsmålinger.

Eksempel 2.

3 g av en blanding av 320 g polystyrol, 500 ml bensol og 12 ml trikresylfosfat, for-

tynnes med 6 ml bensol. Det tilsettes 6 g pulverformet tantalhydrid som har en midlere kornstørrelse på 1 mikron og blandin-gen omrøres.

En tantaltråd med en diameter på 0,3 mm blir ved dypping i tantalhydridsuspen-sjon i en lengde av 25 mm overtrukket med et ca. 50 mikron tykt lag. Etter tørking oppheter man i vakuum i 2 min. ved en temperatur av 2000° C. Ved denne opphetning forsvinner polystyrolen under spaltning og tantalhydridet omdannes til et porøst tantallag.

Etter formering ved en spenning på 6 volt i en mettet NaCl-oppløsning får man

en tantalanode hvis overflate er ca. 70 ganger større enn overflaten av en formert tantaltråd som ikke er forsynt med et po-røst lag, hvilket fremgår av sammenliknende kapasitetsmålinger.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en elektrode med stor overflate av porøst og sintret tantal eller niob for en elektrolyttkondensator, karakterisert ved at det på en kjerne, som fortrinsvis består av det samme metall som elektroden, fra en suspensjon påføres et lag av et hydrid av et av disse metaller, og at dette ved opphetning i vakuum eller i en inert gass omdannes til metall, hvorved det fås et po-røst sintret metallag.

2. Modifikasjon av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at hydridet utfelles på kjernen ved elektroforese.