DE1031891B

DE1031891B - Process for roughening electrodes for electrolytic capacitors

Info

Publication number: DE1031891B
Application number: DEK13507A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Kilchling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-03-13
Filing date: 1952-03-13
Publication date: 1958-06-12

Description

Verfahren zur Aufrauhung von Elektroden für Elektrolytkondensatoren Die rein chemischen Aufrauhungsverfahren ergeben eine um so gleichmäßigere und stärkere Oberflächen-" ergrößerung der Ventilmetalloberfläche, je langsamer die Ätzung erfolgt; das verlangt geringere Agressivität der Ätzflüssigkeit und hat zur Folge, daß die Säureschutzmaßnahmen für die Apparatur einfach gehalten werden können. Wenn jedoch hochreine Metalle, wie 99,99%iges Aluminium, geätzt werden sollen, so ist der Ätzangriff so schwach, daß wirtschaftlich untragbare Ätzzeiten entstehen, oder die Aggressivität der Ätzflüssigkeit muß durch Zusammensetzung, Konzentration und Temperatursteigerung so gesteigert werden, daß die Säureschutzmaßnahmen umfangreich, schwierig und teuer werden.Process for roughening electrodes for electrolytic capacitors The purely chemical roughening process results in a more uniform and stronger one Surface "enlargement of the valve metal surface, the slower the etching takes place; this requires less aggressiveness of the etching liquid and has the consequence that the Acid protection measures for the apparatus can be kept simple. But when High purity metals, such as 99.99% aluminum, are to be etched, so is the etching attack so weak that the etching times are economically unacceptable, or the aggressiveness the etching liquid must be determined by its composition, concentration and temperature increase are increased so that the acid protection measures are extensive, difficult and expensive will.

Diejenigen elektrochemischen Ätzverfahren, bei denen die Wirkung des Ätzangriffs durch Einbringen von elektropositiveren Metallen in das Ätzbad in Form von aufgepreßtem Kupferdrahtnetz, Metallpulver oder Salzen, also letztlich durch Lokalelementbildung gesteigert wird, hinterlassen auf der aufgerauhten Metalloberfläche stets Reste dieser elektropositiveren Metalle, die durch eine besondere Nachätzung entfernt werden müssen, wobei die erzielte Oberflächenvergrößerung nicht beeinträchtigt werden darf. Aufgepreßte Kupferdrahtnetze hinterlassen außerdem eine Rasterung, die eine Ungleichmäßigkeit der Aufrauhung darstellt.Those electrochemical etching processes in which the effect of the Etching attack by introducing more electropositive metals into the etching bath in the form of pressed-on copper wire mesh, metal powder or salts, i.e. ultimately through Local element formation is increased, leave behind on the roughened metal surface always remnants of these more electropositive metals, which by a special post-etching must be removed, whereby the surface enlargement achieved is not impaired may be. Pressed copper wire nets also leave a grid, which is unevenness of roughening.

Die elektrochemischen Ätzverfahren, die äußere oder Fremdstromquellen benutzen, benötigen umfangreiche teure elektrische Einrichtungen und verursachen sehr hohe Stromkosten (Stromstärken von 1000 bis 10 000 Ampere pro Quadratmeter). Die Stromausbeute ist von der Größenordnung 30%. Der Vorteil dieser Ätzverfahren ist die einfache Handhabung, die gute Eindringungstiefe und die Gleichmäßigkeit der Aufrauhung.The electrochemical etching process, the external or external power sources use, require extensive expensive electrical facilities and cause very high electricity costs (currents from 1,000 to 10,000 amperes per square meter). The current yield is of the order of 30%. The advantage of this etching process is the easy handling, the good penetration depth and the evenness the roughening.

Das Verfahren nach der Erfindung ist elektrochemischer Natur und vermeidet die Nachteile der rein chemischen und der nur elektrochemischen Ätzverfahren. In der Ätzflüssigkeit befindet sich, ohne daß sie sich berühren, außer dem aufzurauhenden \% entilmetall, das in der Regel Aluminium ist, ein zweiter, und zwar ein elektropositiverer Leiter, etwa Kohle. Die aus der Ätzflüssigkeit frei herausragenden Teile des Aluminiums und der Kohle werden durch eine elektrische Leitung unmittelbar miteinander verbunden. Es liegt also ein geschlossener Stromkreis vor, in welchem der Strom von der Kohle durch die Außenleitung zum Aluminium und von diesem durch die Ätzflüssigkeit zur Kohle zurückfließt. Das Aluminium ist als Eintrittsstelle des Stromes oder Anode Auflösungselektrode. In der Außenleitung befindet sich keine Fremdstromquelle wie bei den zuvor genannten elektrochemischen Verfahren, sondern der aufrauhende Strom ist rein galvanischer Natur und stammt aus dem galvanischen Element Aluminium/ Ätzflüssigkeit/Kohle.The method of the invention is electrochemical in nature and avoids the disadvantages of the purely chemical and the only electrochemical etching process. In the etching liquid is without touching, except for the one to be roughened A second metal, which is usually aluminum, is a more electropositive one Ladder, such as coal. The parts of the aluminum that protrude freely from the etching liquid and the coal are directly connected to one another by an electrical line. So there is a closed circuit in which the electricity from the coal through the external line to the aluminum and from there through the etching liquid to the Coal flows back. The aluminum is used as the entry point of the electricity or anode Dissolution electrode. There is no external power source such as in the aforementioned electrochemical processes, but the roughening current is purely galvanic in nature and comes from the galvanic element aluminum / etching liquid / carbon.

Bei der Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung wurden ohne Anwendung von Depolarisationsmitteln Anfangsstromdichten bis zu 0.1 Ampere pro Quadratzentimeter gemessen; infolge der Polarisation sanken sie langsam auf etwa 0,001 Ampere pro Quadratzentimeter ab; bei Verwendung von Depolarisatoren, wie z. B. Kaliumchlorat oder Wasserstoffsuperoxyd, entstanden Dauerströme bis zu 0,6 Ampere pro Quadratzentimeter. Entscheidend für die Höhe der Stromstärke ist die Einhaltung kleiner Gesamt-,viderstände im Stromkreis.When practicing the method according to the invention were without application of depolarization means initial current densities up to 0.1 amperes per square centimeter measured; as a result of the polarization, they slowly decreased to about 0.001 amps per Square centimeters from; when using depolarizers such. B. Potassium Chlorate or hydrogen peroxide, continuous currents of up to 0.6 amps per square centimeter were generated. Maintaining small total resistances is decisive for the magnitude of the amperage in the circuit.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for roughening electrodes for electrolytic capacitors, in which the valve metal to be roughened and a second, Electropositive conductors are, characterized in that, ß the two Do not touch conductors in the etching liquid and make an external conductive connection, which does not contain an external power source, a closed circuit is formed.

2. A method for roughening electrodes for electrolytic capacitors according to claim 1, characterized by the use of depolarizers in the etching liquid. Considered publications: German Patent Nos. 655 567, 682 517; French Patent No. 815,002; British Patent Nos. 489,884,505,998 ; U.S. Patent No. 2080390.