專利名稱：鋁電解電容器干式負極箔制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解電容器負極箔制造方法，特別是一種鋁電解電容器干式負極箔制造方法。
背景技術(shù)：
低阻抗的鋁電解電容器產(chǎn)品，是目前及未來在電器設備使用上的一大主流，而目前該產(chǎn)品因為受限于濕式電化學電蝕箔的先天穩(wěn)定度較差的缺失，及在材料的選用上無法突破，其品質(zhì)已達到瓶頸。
再者，如圖1所示，習用鋁電解電容器陰極箔制造方法是如臺灣公告第4號403923專利案(下稱引證案)，其主要是采用蝕刻的方式，包含如下步驟；(a)前處理，是利用氧化酸水溶液清除鋁原箔表面的污染物；(b)蝕刻處理，是利用含鋁離子的蝕刻液，以增大蝕刻有效面積(c)第一段后處理，是利用硝酸水溶液為處理液將蝕刻處理后的蝕刻液的殘余離子清洗干凈；(d)第二段后處理，是利用磷酸、硫酸及醋酸等水溶液為處理液再把蝕刻孔洞內(nèi)的雜質(zhì)吸附物清除掉，并在陰極箔上作好長出氧化膜的準備；及(e)第三段后處理，是利用己二酸銨、次亞磷酸銨等水溶液為處理液，并配合施加直流電源，使陰極箔上的氧化膜穩(wěn)定成長，而成為鋁電解電容器用陰極箔。然而通過上述方式仍有許多缺失乃在于因為蝕刻鋁箔需要以腐蝕液酸液來對鋁原箔進行濕式的電化學蝕刻動作后，接著再進行安定化的處理；一來由于在必須大量使用酸液之后相對所形成的廢酸處理及成本提高問題；二來由于活性高的鋁箔表面因酸液所造成無可避免的氧化問題，即使得鋁箔表面的電氣特性(品質(zhì))穩(wěn)定度受到材料特性的限制而無法保持一定，相對使得品質(zhì)無法提升。故該鋁電解電容器陰極箔的制造方法實不甚理想。
另外，習知技術(shù)亦有鋁箔電極的相關(guān)制造方法。其是采用物理氣相沉積鋁箔電極的干式物理方法，其步驟如下(a)前處理，是利用氧化酸水溶液清除鋁原箔表面的污染物；(b)物理氣相沉積，沉積一層金屬薄膜，用以增加表面積，以生成干式鋁箔電極成品；但，上述物理氣相沉積鋁箔電極方式主要是在針對電極厚度及特性的條件下，因此，比較適合使用在電池的負極材料，而不適用于鋁電解電容器；且其表面特性仍然在大氣環(huán)境下不穩(wěn)定，而無法符合鋁電解電容器的電極要求。
因此，本案發(fā)明人鑒于上述習用方法所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創(chuàng)新，并經(jīng)多年苦心孤詣潛心研究，終于成功研發(fā)完成本件鋁電解電容器干式負箔制造方法，其欲利用不同于濕式電化學的干式物理方法，在鋁箔表面進行表面鍍層處理，以達到更高效率的電子傳導作用、并又得到穩(wěn)定的表面特性，而不受外在環(huán)境的影響及改變特性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供一種可達到更高效率的電子傳導作用、并又得到穩(wěn)定的表面特性，而不受外在環(huán)境的影響及改變特性的鋁電解電容器干式負極箔制造方法。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題是由如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
一種鋁電解電容器干式負極箔制造方法，其特征是利用物理氣相沉積的方式，在適當?shù)匿X箔材料表面，連續(xù)式沉積鍍上導電層，以提升鋁箔表面的電氣特性穩(wěn)定度，其處理流程如下(a)前處理，是利用氧化酸水溶液清除鋁原箔油脂表面使粗化(b)第一層氣相沉積處理，是在該鋁原箔上以控制沉積速率來形成一層厚度0.1μm-1.0μm的鈦金屬導電層，以增大有效面積(c)第二層氣相沉積處理，是在該鈦金屬上以控制沉積速率來形成一層厚度0.01μm-0.5μm的氮化鈦(TiN)，而成為鋁電解電容器用負極箔材料。
除上述必要技術(shù)體制外，在具體實施過程中，還可補充如下技術(shù)內(nèi)容其中該導電層具有多個孔洞。
本發(fā)明是利用干式物理方法在鋁箔表面進行表面鍍層處理，以達到更高效率的電子傳導作用，并又得到穩(wěn)定的電氣表面特性，而不受外在環(huán)境的影響及改變特性，進一步提升鋁電解電容器的品質(zhì)。
本發(fā)明在降低鋁電解電容器適用的負極箔材料厚度、及提高該鋁電解電容器的負極箔材料表面積，使有效提升電容器的至少兩倍的總電容量。
本發(fā)明所提供的鋁電解電容器干式負極箔制造方法，與其他習用技術(shù)相比較，更具有下列的優(yōu)點1、可提升電容器表面電氣的穩(wěn)定性。
2、可提高至少兩倍的靜電容量。
3、可有效提高表面電子傳導速率。
4、具工商界及產(chǎn)業(yè)界上利用價值。
為對本發(fā)明的特征及其功效有進一步了解，茲列舉具體實施例，并結(jié)合附圖詳細說明如下
圖1是習用鋁電解電容器陰極箔制造方法的流程示意圖.
圖2是電池負極材料的干式制造方法的流程示意圖。
圖3是鋁電解電容器的正面的斷面圖。
圖4是本發(fā)明負極箔制造方法的流程示意圖。
圍5是本發(fā)明負極箔的制程剖面圖。
具體實施例方式
如圖3所示，鋁電解電容器具備箱體3中所收納的電容器元件1，和連接于該電容器元件1的導線2，以及將箱體3的開口部予以彌封的封口元件4。電容器元件1是藉由使正極箔和負極箔間介有分離器并回卷而形成；該導線2包括連接于陽極箔片和陰極箔片的各別的一端的一對導線2，該對導線2分別貫通封口元件4的貫通孔而自箱體3的外側(cè)被拉出；其中鋁電解電容器內(nèi)的負極箔材質(zhì)通常為電解質(zhì)，然而鋁電解電容器的負極箔功能主要是負責傳導電子，其中1/CT＝1/C+ + 1/C-CT鋁電解電容器總電容量；C+正極箔材質(zhì)電容量；C-負極箔材質(zhì)電容量；C∝A/dC電容量；A導電層的面積d；介電層的厚度其電氣特性要求如下高靜電容量(C)---目前濕式電化學方法制造的靜電容量，依不同使用規(guī)格大致從90μf/cm2-450μf/cm2；電解質(zhì)相容性高---與EG or GBL系列的電解質(zhì)液的界面能充分安定，并有效提高表面電子傳導的速率；高電氣穩(wěn)定度---目前濕式電化學方法制造的負極箔材料，由于鋁金屬箔對氧活性高，使表面極易產(chǎn)生一層氧化膜，而且因環(huán)境的不同而有不同的氧化膜狀態(tài)，使得電容器的電氣特性因此而不夠穩(wěn)定低厚度(d)---因為負極箔主要作為電子傳導的功能，達到要求的電氣特性及機械特性值以上，厚度是越低越能達到輕薄短小的要求；如圖4、圖5所示，可達成上述發(fā)明目的的鋁電解電容器干式負極箔制造方法，有別于目前利用濕式電化學的制程方法，而是利用物理氣相沉積(PVD)的方式，在適當?shù)匿X原箔材料表面，連續(xù)式沉積鍍上適合的導電層，使成為負極材料的最佳選擇，表面導電層不但比目前商業(yè)用品的導電度高，而又不影響底材鋁原箔的機械性能，更有利于電容器的卷繞制程，其處理流程如下(a)前處理41，是利用氧化酸水溶液清除鋁原箔51(厚度15μm-80μm，純度99.0％-99.9％)油脂表面的粗化；(b)第一層氣相沉積處理42，是在該鋁原箔51上以控制沉積速率來形成一層具有多個孔洞521的厚度為0.1μm-1.0μm鈦金屬52(Ti)的導電層，以有效增大其表面積，且適當?shù)匕央娮觽鲗С鰜恚?c)第二層氣相沉積處理43，是在該鈦金屬上以控制沉積速率來形成一層厚度0.01μm-0.5μm氮化鈦53(TiN)，以避免負極箔產(chǎn)生氧化作用)IA而成為鋁電解電容器用負極箔材料5；藉由上述干式的負極箔制造方法，在鋁原箔51表面進行表面鍍層處理，即可避免使用大量的酸液之后的氧化問題，也由于不會產(chǎn)生氧化作用，相對使得鋁原箔51表面的電氣特性(品質(zhì))穩(wěn)定度提升(即C--不會受外在環(huán)境的影響而改變特性)，且由于利用物理氣相沉積(PVD)的方式，亦可在適當?shù)匿X原箔51介電層表面，連續(xù)式沉積鍍上具有多個孔洞521的導電層，同時可增大其有效表面積，藉以提高靜電容量。
以上所述，僅為本發(fā)明的一較佳實施例而已，當不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，即大凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
綜上所述，本發(fā)明確實已達到所欲增進的功效，此技術(shù)思想具為高度的發(fā)明，并將目前油壓系統(tǒng)的大誤差完全予以摒除，除了具有產(chǎn)業(yè)利用性、并備有他人未曾思及發(fā)明；再者，本發(fā)明申請前未曾公開、且已達其功效，其所具的進步性、發(fā)明性，顯已符合發(fā)明專利的申請要件，依法提出發(fā)明申請。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解電容器干式負極箔制造方法，其特征是利用物理氣相沉積的方式，在適當?shù)匿X箔材料表面，連續(xù)式沉積鍍上導電層，以提升鋁箔表面的電氣特性穩(wěn)定度，其處理流程如下(a)前處理，是利用氧化酸水溶液清除鋁原箔油脂表面使粗化(b)第一層氣相沉積處理，是在該鋁原箔上以控制沉積速率來形成一層厚度0.1μm-1.0μm的鈦金屬導電層，以增大有效面積(c)第二層氣相沉積處理，是在該鈦金屬上以控制沉積速率來形成一層厚度0.01μm-0.5μm的氮化鈦(TiN)，而成為鋁電解電容器用負極箔材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解電容器干式負極箔制造方法，其特征是其中該導電層具有多個孔洞。
全文摘要
一種鋁電解電容器干式負極箔制造方法，是針對目前利用濕式的電化學蝕刻鋁箔的制程方法所造成的電氣特性(品質(zhì))穩(wěn)定度無法保持一定、及大量使用酸液之后相對所形成的廢酸處理及成本提高等問題，而亟思加以改良創(chuàng)新，其中利用物理氣相沉積的干式負極箔制造方法，在適當?shù)匿X箔材料表面，連續(xù)式沉積鍍上適合的導電層，以達到更高效率的電子傳導作用，并又得到穩(wěn)定的表面特性，使成為負極材料的最佳選擇，而表面導電層不但比目前商業(yè)用品的導電度高，而又不影響底材鋁箔的機械性能，更有利于電容器的卷繞制程。
文檔編號H01G9/055GK1477658SQ0213043
公開日2004年2月25日 申請日期2002年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者柯村忺, 劉文貴, 柯村 申請人:立敦科技股份有限公司