PL25677B1 - Sposób wyrobu elektrod kondensatorów elektrolitycznych. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wyrobu elektrod kondensatorów elektroli¬ tycznych. Jak wiadomo, pojemnosc kon¬ densatora jest proporcjonalna do wielkosci powierzchni elektrod. Poza tym pojemnosc jest odwrotnie proporcjonalna do grubosci warstwy dielektryka miedzy elektrodami.Wynalazek niniejszy ma na celu poda¬ nie srodków w celu otrzymywania w kon¬ densatorach elektrolitycznych bardzo duzej powierzchni elektrod,, aby kondensator o duzej pojemnosci mógl zajmowac zupelnie mala przestrzen. W tym celu proponowano juz wykonywac powierzchnie elektrod jako chropowate lub zaopatrywac je w nierów¬ nosci. Okazalo sie jednak, ze wskutek pro¬ filowania powierzchni lub nadawania im chropowatosci w sposób mechaniczny moz¬ na otrzymac tylko bardzo nieznaczne po¬ wiekszenie sie tych powierzchni.Wynalazek polega na spostrzezeniu, ze powierzchnie mozna zwiekszyc znacznie, jezeli pokryje sie ja wzniesieniami i wgle¬ bieniami, powlekajac te powierzchnie nad¬ zwyczaj drobnymi czastkami lub kryszta¬ lami z materialu elektrody.Na przyklad n-krotne zwiekszenie po¬ wierzchni mozna otrzymac jezeli cala po-wierzchnie pokryje sie drobnymi ostroslu¬ pami, których srednice sredniej podstawy sa równe B, a wysokosc wynosi H wedlug równania: .. < ..% P1/ n—P2 ¦ V* 4 skad W celu dziesieciokrotnego powiekszenia powierzchni wysokosc ostroslupów powin¬ na byc równa w przyblizeniu 5D. Bardzo trudno jest otrzymac takie ostrza w sposób czysto mechaniczny, np. przy pomocy na¬ rzedzi, szczotek, strumienia piasku, przy czym przy takich obróbkach jest wymaga¬ na znaczna grubosc materialu, a tym samym i znaczne zuzycie materialu. Biorac pod uwage wspomniane wyzej spostrzezenie, mozna wyciagnac wniosek, ze w sposobach, dajacych sie porównac z dzialaniem stru¬ mienia piasku, najbardziej wystajace ostrza zostaja znowu zlamane, tak iz nie mozna otrzymac wyników zadowalajacych.Jak wiadomo, powierzchnie chropowata mozna uzyskac przez wytrawianie czystych metali, gdyz rózne krysztaly metalu roz¬ puszczaja sie z niejednakowa szybkoscia w srodku trawiacym.Oprócz tego okazuje sie równiez, ze przy normalnym trawieniu glinu, który przede wszystkim wchodzi w rachube jako material na wspomniane elektrody, nie za¬ chodzi oczekiwane specjalne zwiekszenie sie powierzchni elektrod kondensatorów, co, biorac pod uwage wspomniane na wste¬ pie spostrzezenie, nalezy przypisac prawdo¬ podobnie tej okolicznosci, ze wskutek zbyt szybkiego i energicznego trawienia zostaja wytrawione i ostrza, odpowiadajace wspom¬ nianemu warunkowi.Sposób wedlug wynalazku jest znamien- hy tym, ze w celu zwiekszenia powierzchni Stasuje sie srodki, które umozliwiaja two¬ rzenie sie na powierzchni wzniesien o ta¬ kich wlasnosciach, ze powiekszenie sie po¬ wierzchni, otrzymane dzieki kazdemu wzniesieniu, odpowiada stosunkowi po¬ wierzchni zewnetrznej ostroslupa do po¬ wierzchni jego podstawy, przy czym wyso¬ kosc tego ostroslupa jest co najmniej rów¬ na 2D i wyraza sie wzorem: gdzie H oznacza wysokosc, D — srednia srednice powierzchni podstawowej, a n — liczbe, wykazujaca ile razy ma byc po¬ wiekszona powierzchnia elektrody, przy czym elektrode zaopatruje sie w warstewke tlenku.Gdy przy tym sposobie* zastosowane sa chemiczne srodki trawiace, wówczas przy wytrawianiu slabymi srodkami trawiacymi otrzymuje sie zadane mikroskopijnie male ostrza o malej powierzchni podstawowej w stosunku do wysokosci. Slabe dzialanie trawiace mozna otrzymac zarówno dzieki wlasciwosci srodka trawiacego (np. o sto¬ sunkowo malym stezeniu), jak i dzieki nis¬ kiej temperaturze kapieli. Slabe dzialanie trawiace odznacza sie zawsze dluzszym wytrawianiem, np. w przeciagu kilku go¬ dzin.W praktyce okazuje sie takze, ze przy stosowaniu odpowiednich kapieli po sto¬ sunkowo dluzszym czasie, np. po kilku go¬ dzinach, uzyskuje sie najwiekszy mozliwie przyrost powierzchni. Jezeli wytrawianie przedluza sie w dalszym ciagu, wówczas przyrost ten nawet zmniejsza sie, co wedlug wspomnianego na wstepie spostrzezenia nalezy przypisac lamaniu sie ostrzy, gdy powierzchnia, podstawowa zmniejszy sie jeszcze bardziej w stosunku do powierzchni obwodowej.Jako srodek trawiacy poleca sie roz¬ twór 3 — 4 cm3 kwasu azotowego o cieza¬ rze wlasciwym 1,4 w 100 cm3 alkoholu izo- — 2 —amylowego. Jako inny pozyteczny srodek mozna stosowac rozcienczony kwas siarko¬ wy, do którego dodaje sie tak zwanego wy- trawiacza Vogler'a.W przeciwienstwie do opisanego wyzej sposobu, w którym material jest usuwany z powierzchni elektrody za pomoca trawie¬ nia, zasada wynalazku moze byc równiez osiagnieta przez nakladanie na powierzch¬ nie materialu z zewnatrz.Okazalo sie bowiem, ze przy róznych znanych skadinad sposobach nanoszenia warstwy, otrzymuje sie powierzchnie, wy¬ magana wedlug zasady wynalazku.Wedlug jednego z tych sposobów metal (np. glin na elektrodzie glinowej) natry¬ skuje sie sposobem Schoop'a, przy czym metal rozpyla sie najlepiej w stanie plyn¬ nym na powierzchnie elektrody. Wedlug innych podobnych sposobów metal osadza sie na powierzchni elektrody z fazy parowej lub w kapieli galwanicznej. Elektrochemicz¬ na obróbka elektrody jest np. nastepujaca.Z kapieli zlozonej z kryolitu (1 AI2F6, 6Na F) i fluorku wapniowego (3 czesci CaF2 na 1 czesc kryolitu) osadza sie gal¬ wanicznie na elektrodzie cienka warstewke glinu, np. przy napieciu 8 — 10 woltów i gestosci pradu 1,5 — 3 amp. na 1 cm2 po¬ wierzchni elektrody.Warstewka glinu moze byc równiez osa- dzona z fazy parowej w ten sposób, ze glin, znajdujacy sie w tej fazie, osadza sie na po¬ wierzchni elektrody. Mozna przy tym sto¬ sowac jednoczesnie srodki elektryczne, la¬ dujac np. czastki glinu dodatnio i osadza¬ jac je na elektrodzie ujemnej.Pozadana szorstka powierzchnie mozna otrzymac jeszcze w ten sposób, ze czastki glinu nanosi sie np. w stanie zawiesiny i nastepnie spieka sie na powierzchni z do¬ datkiem wodoru. Ostrza o malych po¬ wierzchniach podstawowych wedlug wyna¬ lazku mozna otrzymac równiez, poddajac elektrody dzialaniu wyladowan elektrycz¬ nych z ostrzy miedzy dwiema lub kilkoma elektrodami. Sposób ten moze byc stosowa¬ ny równiez jako sposób niezalezny.Wszystkie powyzsze sposoby maja te zalete, ze na elektrody mozna stosowac zwykle, zupelnie cienkie plytki,, tak iz zu¬ zycie materialu jest bardzo male, konden¬ sator jest lekki i elektrody moga byc zwija¬ ne. Plytki posiadaja np. grubosc mniejsza od 1 mm.Opisane wyzej (niechemiczne) sposoby przeprowadza sie najlepiej w prózni, w ce¬ lu unikniecia przedwczesnego utleniania sie metalu elektrody i absorbcji zanieczy¬ szczen.Poza tym moze byc rzecza korzystna powierzchnie elektrody przed jej obróbka wzglednie po jej wykonczeniu albo zarów¬ no przed, jak i po obróbce, oczyscic np. przez trawienie w bardzo rozcienczonym roztworze lugu.Powyzsze sposoby moga byc skombino- wane ze soba i stosowane jeden po drugim* Poza tynn znanie skadinad ale niezado¬ walajace sposoby moga byc skombinowane ze sposobem wedlug wynalazku. Na przy¬ klad pierwotna powierzchnie elektrody czyni sie chropowata w sposób mechanicz¬ ny przez szczotkowanie drobnymi szczotka¬ mi metalowymi albo walcami o powierzch¬ niach walcowych z wystajacym zebrem dra¬ piacym, po czym powierzchnie elektrody, uczyniona w ten sposób chropowata, po¬ krywa sie w znany sposób warstewka tlen¬ ku, sluzaca jako dielektryk.Jako elektrolit, w którym umieszcza sie ostatecznie elektrody wedlug wynalazku, mozna stosowac znane substancje jonizuja¬ ce, rozpuszczone w glicerynie, np. dwuwe¬ glan sodu. PL

Claims (1)

1. Za strzezenia patentowe. 1. Sposób wyrobu elektrod konden¬ satorów elektrolitycznych, w których elek¬ troda zostaje obrobiona tak, iz zwieksza swoja powierzchnie, znamienny tym, ze w — 3 —celu zwiekszenia powierzchni elektrody stosuje sie srodki, które powoduja tworze¬ nie sie na powierzchni wynioslosci o takich wlasnosciach, iz przyrost powierzchni, od¬ powiadajacy kazdej wynioslosci, odpowia¬ da stosunkowi zewnetrznej powierzchni ostroslupa do powierzchni jego podstawy, przy czym wysokosc tego ostroslupa wyra¬ zona wzorem odpowiada przynajmniej 2D, gdzie H ozna¬ cza wysokosc, D — srednia srednice po¬ wierzchni podstawy, a n — liczbe, wskazu¬ jaca ilokfotnie powierzchnia elektrody ma byc zwiekszona, po czym elektrode pokry¬ wa sie warstewka [tlenku, 2, Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze w celu osiagniecia zwiekszonej powierzchni elektrod kondensatorów elek¬ trolitycznych elektrody obrabia sie tak sla¬ bymi srodkami trawiacymi, zwlaszcza przy zastosowaniu kapieli, zawierajacej rozcien¬ czony kwas azotowy, iz zabieg trwa kilka godzin az do uzyskania prawidlowego, naj¬ korzystniej co najmniej pieciokrotnego po¬ wiekszenia sie powierzchni. 3, Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze elektrody wytrawia sie slabymi srodkami trawiacymi, np. roztworem 4 cm3 kwasu azotowego o ciezarze .wlasciwym 1,4 »na 100 cm3 alkoholu izoamylowego, albo Rozcienczonym kwasem siarkowym, do któ¬ rego dodaje sie wytrawiacza Vogler'a, po czym powierzchnie pokrywa sie warstwa tlenku. ' . ¦ . 4, Sposób wedlug zastrz, 1, znamien¬ ny tym, ze wynioslosci na powierzchni e- lektrody nanosi sie z zewnatrz w postaci cienkiej warstewki materialu (najlepiej z tego samego metalu, co i elektroda) znany¬ mi skadinad sposobami, przy czym otrzy¬ muje sie chropowata powierzchnie o mikro¬ skopijnie drobnych ostrzach, która pokry¬ wa sie potem warstewka tlenku. 5r Sposób wedlug zastrz. 3, znamien¬ ny ( tym, ze w celu utworzenia ostrzy na elektrode nanosi sie przez natryskiwanie (sposobem Schoop'a) warstewke metalu, np. na elektrode z glinu — warstewke glinu, po czym powierzchnie ppkrywa sie war¬ stewka tlenku. 6. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze ostrze na powierzchni tworzy sie przez osadzanie warstewki metalu na po¬ wierzchni elektrody sposobem, galwanicz¬ nym lub z fazy parowej, po, czym po¬ wierzchnie pokrywa sie warstewka tlenku. 7. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze w celu zwiekszenia powierzchni czastki metalowe, np. w stanie zawieszo¬ nym, nanosi sie na elektrode i nastepnie spieka sie je na powierzchni, po czym po¬ wierzchnie pokrywa sie warstewka tlenku. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w celu utworzenia wynioslosci na powierzchni elektrody elektrode wystawia sie, najlepiej w prózni, na dzialanie jedne¬ go lub kilku wyladowan z ostrzy, po czym powierzchnie te pokrywa sie warstewka tlenku. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 — 8, zna¬ mienny tym, ze powierzchnie elektrody wy¬ trawia sie na czysto przed albo po obrób¬ ce, lub tez zarówno przed jak i po obrób¬ ce, zwiekszajacej powierzchnie. 10. Sposób wedlug zastrz. 4 — 8, zna¬ mienny tym, ze wykonywa sie go w prózni. N. V. Maatschappij tot Explo'itatie van Uitvindingen. Zastepca: M. Skrzypkowski, * rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL