本發(fā)明涉及鋁電解電容器用的一種多級(jí)發(fā)孔快速中高壓電極箔的腐蝕制造方法，屬于電極箔腐蝕技術(shù)的制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通訊產(chǎn)品、航空航天、家電等領(lǐng)域?qū)﹄姌O箔的需求急劇增長。同時(shí)，鋁電解電容器體積小型化、高性能化、片式化的要求越來越明顯，為了實(shí)現(xiàn)以上要求，對(duì)電極箔提出了更高的技術(shù)和質(zhì)量要求，需要作為電容器陽極的正極鋁箔單位比容提高。

電極箔經(jīng)過特殊腐蝕化成工藝制備，腐蝕過程是以電子光箔為原材料，通過化學(xué)或電化學(xué)方法進(jìn)行刻蝕電子光箔使表面形成孔洞，以提高陽極光箔的比表面積，從而提高腐蝕箔容量。腐蝕步驟至關(guān)重要，是決定鋁箔能否制備成高性能電極箔的關(guān)鍵步驟。

目前國內(nèi)已有的腐蝕箔制造方法，發(fā)孔工序一般為單級(jí)恒流發(fā)孔，在單級(jí)發(fā)孔情況下，腐蝕箔表面仍有較大區(qū)域未形成初始蝕孔，為提高腐蝕比容，需要增加腐蝕電量以提高初始蝕孔密度，在恒流情況下提高腐蝕電流密度后，該電流密度在孔生長階段顯得過大而造成鋁箔表面溶解，反而不利于鋁箔比容的提高。而擴(kuò)孔階段基本采用純電化學(xué)腐蝕，這種方式形成孔洞偏小，不利于高電壓化成箔的制備。同時(shí)，目前發(fā)孔和擴(kuò)孔槽均采用槽體內(nèi)部循環(huán)，槽液溫度、濃度會(huì)形成局部不均勻，導(dǎo)致鋁箔橫向散差偏大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上不足，提供一種多級(jí)發(fā)孔快速中高壓電極箔的制造方法。通過改變電流的施加方法改變發(fā)孔方式，采用化學(xué)與電化學(xué)混合型的擴(kuò)孔腐蝕工藝，同時(shí)對(duì)發(fā)孔和擴(kuò)孔增加體外循環(huán)，獲得高比容、高減箔率、高產(chǎn)量、低散差腐蝕箔。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

多級(jí)發(fā)孔快速中壓電極箔腐蝕制備方法，步驟如下：

1)前處理：取高純度鋁箔，在50~90℃的ⅰ級(jí)槽液中浸漬1~3分鐘，水洗；

2)ⅰ級(jí)發(fā)孔腐蝕：ⅰ級(jí)發(fā)孔分為ⅰ-1至ⅰ-5共五極發(fā)孔腐蝕，電解液為25~35%的硫酸和1~5%的鹽酸混合液，溫度為60~80℃，采用特殊波形直流電，各檔施加電量3.5~6.5c/cm²,電解時(shí)間為15~25秒，水洗：所述的特殊波形直流電為先恒流，后根據(jù)導(dǎo)電負(fù)極極板尺寸、陽極鋁箔與負(fù)極極板距離、電解液導(dǎo)電電阻逐漸變小的漸變電流；

3)化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕與電化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕：化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕和電化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕各自分為8級(jí)，化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕1和電化學(xué)擴(kuò)孔腐1蝕至化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕8和電化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕8；

化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕：腐蝕液為1~5%的硝酸，和1~10%的磷酸，溫度為50-75℃，處理時(shí)間為1~3分鐘；

電化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕：腐蝕液為0.01~0.1g/l的添加劑和1~10%的硝酸的混合液，腐蝕液有ⅱ-1依次向ⅱ-8溢流，溫度為60~80℃，采用常規(guī)波形直流電，各檔施加電量為2~8c/cm²，電解時(shí)間為60-90秒，水洗；所述的添加劑為20000~100000的聚苯乙烯類陰離子活性劑；

4)后處理：處理液為1~10%的硝酸，溫度為50~80℃，處理時(shí)間為1~5分鐘，水洗；

5)干燥處理：在150~250℃溫度下，進(jìn)行2~3分鐘烘干處理。

各步驟之間的水洗溫度為常溫，水洗時(shí)間為1~3分鐘，ⅱ級(jí)擴(kuò)孔腐蝕后水洗采用去離子水。

本發(fā)明的有益效果如下：

（1）在傳統(tǒng)的單級(jí)恒流發(fā)孔技術(shù)基礎(chǔ)上增加了多級(jí)特殊波形（目前行業(yè)使用電流施加方式僅為恒流電流）直流電發(fā)孔，各級(jí)將總處理時(shí)間劃分為多個(gè)不同的處理時(shí)間段，相鄰時(shí)間段之間的連接點(diǎn)為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，隨著處理節(jié)點(diǎn)的改變電流密度逐步變化，多級(jí)發(fā)孔有助于對(duì)未發(fā)孔區(qū)域進(jìn)行再次發(fā)孔，同時(shí)具有發(fā)孔電流密度大而孔生長階段電流密度小的優(yōu)勢(shì)，從而增加孔密度和孔均勻性，使產(chǎn)品強(qiáng)度高、比容性能高，產(chǎn)品強(qiáng)度和比容性能均提高5%~10%，滿足了市場(chǎng)需求，保證了電極箔的產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效益。而且腐蝕量大，比傳統(tǒng)腐蝕箔厚度薄，同時(shí)比容高，順應(yīng)了目前電子產(chǎn)品向著體積小型化、集成化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

（2）擴(kuò)孔工序如為純電化學(xué)工藝，則形成的孔洞偏??；而本發(fā)明采用化學(xué)和電化學(xué)混合型擴(kuò)孔工藝，有利于形成大型孔洞，從而提高腐蝕箔容量，更加適合高電壓化成箔。

本發(fā)明技術(shù)與已有技術(shù)所制成的電極箔性能對(duì)比，見表1所示。

表1

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合具體實(shí)施例說明本發(fā)明的技術(shù)方案：

實(shí)施例1

（1）前處理：取純度為99.99%的鋁箔，在60℃的ⅰ級(jí)槽液中浸漬3分鐘；

（2）第一水洗:將前處理后的鋁箔進(jìn)行水洗，水洗溫度為常溫，水洗時(shí)間為2分鐘；

（3）ⅰ級(jí)發(fā)孔腐蝕：ⅰ級(jí)發(fā)孔分為ⅰ-1至ⅰ-5共五極發(fā)孔腐蝕，電解液為25%的硫酸和5%的鹽酸混合液，溫度為80℃，采用特殊波形直流電，各檔施加電量3.5c/cm²,電解時(shí)間為25秒；

（4）第二水洗：將ⅰ級(jí)發(fā)孔腐蝕后的鋁箔進(jìn)行水洗，水洗溫度為常溫，水洗時(shí)間為2分鐘；

（5）擴(kuò)孔腐蝕：擴(kuò)孔腐蝕分為化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕與電化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕：化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕和電化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕各自分為8級(jí)，為化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕1和電化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕1至化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕8和電化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕8；

化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕：腐蝕液為2.0%的硝酸和1.5%的磷酸，溫度為75℃，處理時(shí)間為2分鐘；

電化學(xué)擴(kuò)孔腐蝕：腐蝕液為0.01~0.1g/l添加劑和2.8%的硝酸的混合液，溫度為60℃，采用常規(guī)波形直流電，各檔施加電量為3c/cm²，電解時(shí)間為80秒；

（6）第三水洗：將ⅱ級(jí)擴(kuò)孔腐蝕后的鋁箔進(jìn)行水洗，水洗溫度為常溫，水洗時(shí)間為2分鐘；

（7）后處理處理液為3.5%的硝酸，溫度為60℃，處理時(shí)間為2分鐘；

（8）第四水洗：將ⅱ級(jí)擴(kuò)孔腐蝕后的鋁箔進(jìn)行水洗，水洗溫度為常溫，水洗時(shí)間為2分鐘；

（9）干燥處理：將第四水洗后的鋁箔，在200℃溫度下，進(jìn)行2~3分鐘烘干處理。

實(shí)施例1-3所采用工藝的主要參數(shù)對(duì)比見表2所示，其中，實(shí)施例2-3的第一至四水洗、后處理、干燥處理均同實(shí)施例1。

表2

比較例

前處理、第一至四水洗、后處理、干燥步驟均與實(shí)施例1相同，與實(shí)施例1不同之處在于：ⅰ級(jí)發(fā)孔腐蝕：腐蝕液為30%的硫酸和4%的鹽酸混合液，溫度為70℃，采用恒流電，施加電量20c/cm²,電解時(shí)間為55秒；

ⅱ級(jí)擴(kuò)孔腐蝕：腐蝕液為0.01~0.1g/l添加劑和2.8%的硝酸的混合液，溫度為60℃，施加電量為40c/cm²，電解時(shí)間為540秒。

本發(fā)明的實(shí)施例1-3與比較例試驗(yàn)結(jié)果如表3所示：

表3

可見本發(fā)明由于腐蝕步驟特殊，從而增加孔密度和孔均勻性，使產(chǎn)品強(qiáng)度、比容性能得到提高、降低橫向散差、同時(shí)減箔率也增加，順應(yīng)了目前電子產(chǎn)品向著體積小型化、集成化方向發(fā)展的趨勢(shì)。