DE889808C

DE889808C - Elektrode mit durch AEtzen aufgerauhter Oberflaeche, insbesondere fuer Elektrolytkondensatoren

Info

Publication number: DE889808C
Application number: DEV2401D
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl-Ing Lux
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1942-11-03
Filing date: 1942-11-03
Publication date: 1953-09-14

Description

Elektrode mit durch Ätzen aufgerauhter Oberfläche, insbesondere für Elektrolytkondensatoren Zur Vergrößerung der Kapazität elektrolytischer Kondensatoren wurden bereits die mannigfachsten Vorschläge gemacht. Da die spezifische Kapazität der Kondensatoren bekanntlich von der Größe der wirksamen Oberfläche der Elektrode abhängt, wurde diese zu vergrößern gesucht. Dies wurde durch Aufrauhung der Elektrodenoberfläche entweder auf mechanischem Wege oder auf chemischem Wege durch Beizen des Elektrodenmetalls in Säuren, Salzlösungen oder Laugen vorgenommen.
Zur Herstellung solcher oberflächenvergrößerter Anoden für elektrolytische Kondensatoren ist ein Verfahren bekanntgeworden, wonach dem als Anodenmetall zur Verwendung gelangenden Aluminium ein oder mehrere Leichtmetalle, wie z. B. Magnesium, Calcium, Beryllium, Lithium od. dgl., zulegiert werden. Diese Legierung wird dann einem oder mehreren Ätzmitteln ausgesetzt, welche im wesentlichen die beilegierten Metalle aus der Elektrode herauslösen, wodurch eine Oberflächenvergrößerung der Elektrode erzielt wird. Im Gegensatz zu den mit Schwermetallen, wie z. B. Kupfer, legierten bekannten Aluminiumelektroden sollen diese keine Neigung zur Korrosion zeigen.
Ferner ist die Verwendung eines Aluminiums von einem Reinheitsgrad von mindestens 9995 %, und zwar vorzugsweise in Folienform, als Elektrodenwerkstoff für elektrolytische Kondensatoren bekanntgeworden, wobei die Größe der Kristallkörner im allgemeinen o,i Mikron nicht überschreiten soll.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Elektroden elektrolytischer Kondensatoren aus solchen Legierungen des Reinstaluminiums, mehr als 99,9 % Al, mit .die Löslichkeitsgrenze nicht überschreitenden Mengen von mit dem Aluminium Mischkristalle bildenden Stoffen einzeln oder zu mehreren herzustellen, in denen die Legierungsbildner in äußerst feiner, disperser Verteilung ausgeschieden sind. Von den hierfür in Betracht kommenden Metallen sind beispielsweise zu nennen: das Zink, das Magnesium, das Kupfer und das' Mangan. Infolge ihrer äußerst feinen Verteilung im Aluminium wird durch die Behandlung mit das Aluminium nicht oder nur unwesentlich angreifenden, bekannten Ätzmitteln nach dem Herauslösen der Legierungsmetalle aus den Mischkristallen eine weitgehende Vergrößerung der Oberfläche des Aluminiums erzielt.
Diese äußerst feine, disperse Ausscheidung der Legierungsbildner aus dem Mischkristall kann z. B. dadurch herbeigeführf werden, daß die Legierung bis in das Temperaturgebiet der festen Lösung erhitzt und hierauf abgeschreckt wird. Dadurch wird eine Homogenisierung des Mischkristalles dann erzielt, wenn die Legierungsstoffe, vorzugsweise Metalle oder metallische Verbindungen, im Aluminium restlos gelöst sind. Durch ein anschließendes Anlassen ,wird dann die Zersetzung des Mischkristalles vorgenommen, wodurch sich die inLösung gegangenen Legierungsbildner wieder ausscheiden. Dabei muß das Anlassen der Legierung so vorgenommen werden, daß ein Zusammenballen oder Koagulieren der Ausscheidungen vermieden wird, weil sonst ihre feine Verteilung nicht erzielt werden kann. Diese feine Verteilung der Ausscheidungen ist aber eine Vorbedingung für die durch das Ätzen der Elektroden zu erzielende weitgehende Vergrößerung ihrer Oberfläche. Würde man nämlich die Anlaßbedingungen so wählen, daß es zu der unerwünschten Koagulation der ausgeschiedenen Legierungsbestandteile kommt, dann würde ein Zustand erreicht, ähnlich dem, wie er bei dem als Elektrodenwerkstof verwendeten Aluminium üblichen Reinheitsgrade vorliegt, in der die für ein solches Aluminium wesentlichen Begleiter, wie Eisen und Silicium, infolge ihrer mangelnden Löslichkeit in grober Form im Gefüge ausgeschieden sind. Von dem Ätzmittel würden dann nur diese Stellen oder deren Umgebung angegriffen werden, während die anderen solche Ausscheidungen nicht aufweisenden Teile des Gefüges nicht oder 'nur schwach angeätzt würden.
Solche groben Ausscheidungen werden aber auch bei dem eingangs geschilderten bekannten Verfahren auftreten, weil fast sämtliche der bekannten Leichtmetalle mit Aluminium keine Mischkristalle bilden. Bei diesem bekannten Verfahren handelt es sich daher nur um die Erzielung eutektischer Ausscheidungen, die aber bekanntlich nur in grober Form im Gefüge des Aluminiums anwesend sind.' Ein Beispiel für die Herstellung der erfindungsgemäßen Elektroden ist das folgende: Eine o,8 %. Mangan enthaltende Legierung des Reinstaluminiums, mehr als 99,911/o Al, wird nach Warmwalzen und anschließendem Kaltwalzen zu Folien geformt, die bei 55o° 5 Stunden im Salzbad geglüht und hierauf abgeschreckt werden. Das Anlassen der Legierung wird durch 5 Stunden langes Glühen bei einer Temperatur von q.80° vorgenommen. Nach dem langsamen Abkühlen der Folien werden diese mit einem ioo/o Eisenchlorid enthaltenden Gemisch von Salpetersäure und Salzsäure geätzt und nach ihrem Waschen und. Trocknen der bekannten anodischen Oxydation unterworfen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrode mit durch Ätzen aufgerauhter Oberfläche, insbesondere für Elektrolytkondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus solchen Legierungen des Reinstaluminiums, mehr als 99,9 % Al, mit die Löslichkeitsgrenze nicht überschreitenden Mengen von mit dem Aluminium Mischkristalle bildenden Stoffen einzeln oder zu mehreren bestehen, in denen die Legierungsbildner in äußerst feiner, disperser Verteilung ausgeschieden sind. z. Verfahren zur Herbeiführung der äußerst feinverteilten, dispersen Ausscheidungen der Legierungsbildner in der Elektrode gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung durch Glühen im Gebiet der festen Lösung und darauffolgendesAbschrecken zuerst homogenisiert und hierauf angelassen wird.