專利名稱：陽(yáng)極鋁箔的電化學(xué)腐蝕工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種中高壓鋁電解電容器用陽(yáng)極鋁箔的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子整機(jī)的體積小型化趨勢(shì)也一直持續(xù)，作為各種整機(jī)最重要的元器件之一的鋁電解電容器的體積也被要求要相應(yīng)縮小。其中，制約鋁電解電容器體積縮小的最重要影響因素就是核心原材料——陽(yáng)極鋁箔的比電容。
中國(guó)專利CN85101035公開(kāi)了一種高壓陽(yáng)極鋁箔的擴(kuò)面腐蝕方法，該專利第二次腐蝕過(guò)程不施加直流電，而采用硝酸和硝酸鋁的混合液進(jìn)行純化學(xué)腐蝕由于硝酸對(duì)鋁箔表面的剝蝕比較嚴(yán)重，用該方法生產(chǎn)的陽(yáng)極鋁箔比電容較低，并且由于硝酸反應(yīng)時(shí)的自催化特性，第二次腐蝕過(guò)程的工藝可控性較差。
中國(guó)專利CN1292434A公開(kāi)了一種中高壓陽(yáng)極鋁箔的擴(kuò)面腐蝕方法，該專利在第二次純化學(xué)腐蝕的電解液中引入銅離子及其絡(luò)合物，用以提高擴(kuò)面腐蝕的反應(yīng)速度。但該方法有可能會(huì)造成金屬銅吸附于鋁箔表面，導(dǎo)致后續(xù)清洗去除金屬雜質(zhì)困難，制成化成箔和電容器后會(huì)使產(chǎn)品使用壽命降低。
日本專利特開(kāi)2002-246274公開(kāi)了一種提高陽(yáng)極鋁箔比容的方法，使用此方法生產(chǎn)出的陽(yáng)極鋁箔具有樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)的腐蝕孔洞，提高了擴(kuò)面率從而提高了比容。但也因?yàn)檫@種孔洞結(jié)構(gòu)的特殊性，導(dǎo)致其不適合高壓鋁電解電容器，并且鋁箔機(jī)械強(qiáng)度較差。
日本專利特開(kāi)2005-203530公開(kāi)了提高陽(yáng)極鋁箔比容和強(qiáng)度的腐蝕方法，但工藝流程和機(jī)械設(shè)備復(fù)雜，投資大且操作管理不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服當(dāng)前中高壓鋁電解電容器用陽(yáng)極鋁箔腐蝕擴(kuò)面技術(shù)的不足，提出一種陽(yáng)極鋁箔的電化學(xué)腐蝕工藝。
本發(fā)明的陽(yáng)極鋁箔的電化學(xué)腐蝕工藝，包括以下步驟
第一次電化學(xué)腐蝕擴(kuò)面是在含有硫酸和氯離子的混合溶液中進(jìn)行，施加在鋁箔上的電流為直流電。混合溶液中硫酸的質(zhì)量百分比為20％～40％，氯離子的質(zhì)量百分比為1.5％～7.5％，溶液溫度為60℃～90℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.20A/cm2～0.80A/cm2。其中，當(dāng)硫酸濃度低于20％時(shí)，會(huì)使鋁箔表面的腐蝕孔洞密度不足，比電容下降；當(dāng)硫酸濃度高于40％時(shí)，會(huì)使鋁箔表面的腐蝕孔洞過(guò)密，造成表面剝蝕，也會(huì)使比電容下降。當(dāng)氯離子濃度低于1.5％時(shí)，鋁箔表面的腐蝕孔洞密度不足，比電容下降；當(dāng)氯離子濃度高于7.5％時(shí)，鋁箔表面的腐蝕孔洞密度也變偏低，比電容下降，而且機(jī)械強(qiáng)度不好。當(dāng)溶液溫度低于60℃時(shí)，會(huì)使鋁箔表面的腐蝕孔洞密度變低，比電容下降，而且機(jī)械強(qiáng)度不好；當(dāng)溶液溫度高于90℃時(shí)，鋁箔表面的腐蝕孔洞密度過(guò)密，造成表面剝蝕，比電容下降。當(dāng)電流密度低于0.20A/cm2時(shí)，腐蝕孔洞密度不足，比電容偏低；當(dāng)電流密度高于0.80A/cm2時(shí)，鋁箔表面的腐蝕孔洞密度過(guò)密，造成表面剝蝕，比電容下降。
第二次電化學(xué)腐蝕擴(kuò)面是在添加無(wú)機(jī)磷酸或無(wú)機(jī)磷酸鹽或兩者的混合物的鹽酸溶液中進(jìn)行，施加在鋁箔上的電流為直流電。混合溶液中氯離子的質(zhì)量百分比為2.0％～10.0％，施加在鋁箔上的電流密度為0.05A/cm2～0.30A/cm2，溶液溫度為70℃～95℃，所添加的無(wú)機(jī)磷酸或磷酸鹽質(zhì)量百分比為0.01％～1％，其中，當(dāng)氯離子的濃度低于2.0％時(shí)，反應(yīng)速度太慢，比電容偏低，生產(chǎn)效率也偏低；當(dāng)氯離子的濃度高于10.0％時(shí)，反應(yīng)速度太快，鋁箔表面剝蝕嚴(yán)重，比電容也偏低。當(dāng)鋁離子的濃度低于2.0％時(shí)，鋁箔表面剝蝕嚴(yán)重，比電容偏低；當(dāng)溫度低于70℃時(shí)，反應(yīng)速度太慢，比電容偏低，生產(chǎn)效率也偏低；當(dāng)溫度高于95℃時(shí)，反應(yīng)速度太快，鋁箔表面剝蝕嚴(yán)重，比電容偏低。當(dāng)添加的無(wú)機(jī)磷酸或磷酸鹽濃度低于0.01％時(shí)，不能起保護(hù)鋁箔表面的作用，鋁箔表面剝蝕嚴(yán)重，比電容偏低當(dāng)無(wú)機(jī)磷酸或其鹽濃度高于1％時(shí)，由于保護(hù)過(guò)度，腐蝕孔洞擴(kuò)大的合理過(guò)程受阻，也會(huì)使比容偏低。
此外，本發(fā)明所使用的化工原料來(lái)源廣泛，第一次電化學(xué)腐蝕擴(kuò)面混合溶液中的氯離子可以鹽酸或氯化物的方式添加。第二次電化學(xué)腐蝕擴(kuò)面混合溶液中的無(wú)機(jī)磷酸或磷酸鹽可以是磷酸、磷酸二氫銨、六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉等中的一種或一種以上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果1、比電容提高、偏差減小詳細(xì)對(duì)比可見(jiàn)實(shí)施例。
2、機(jī)械強(qiáng)度提高詳細(xì)對(duì)比可見(jiàn)實(shí)施例。
3、外觀肉眼觀察均勻、一致性好。
4、耐水性好，比原有工藝可儲(chǔ)存更長(zhǎng)時(shí)間比容不衰減。
具體的實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1使用鋁含量大于99.9％、立方織構(gòu)度大于98％的110微米厚度特定型號(hào)電子光箔，經(jīng)適當(dāng)前處理去除箔表面油脂后，進(jìn)行兩次電化學(xué)擴(kuò)面腐蝕第一次電化學(xué)腐蝕溶液中硫酸的質(zhì)量百分比為30％，氯離子以鹽酸的方式添加，其質(zhì)量百分比為4.0％，溶液溫度為75℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.50A/cm2。第二次電化學(xué)腐蝕溶液中氯離子的質(zhì)量百分比為6.0％，所添加的磷酸質(zhì)量百分比約為0.20％，溶液溫度為85℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.10A/cm2。
實(shí)施例2使用鋁含量大于99.9％、立方織構(gòu)度大于98％的110微米厚度特定型號(hào)電子光箔，經(jīng)適當(dāng)前處理去除箔表面油脂后，進(jìn)行兩次電化學(xué)擴(kuò)面腐蝕第一次電化學(xué)腐蝕溶液中硫酸的質(zhì)量百分比為30％，氯離子以氯化銨的方式添加，其質(zhì)量百分比為5.9％，溶液溫度為75℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.50A/cm2。第二次電化學(xué)腐蝕溶液中氯離子的質(zhì)量百分比為6.0％，所添加的磷酸二氫銨質(zhì)量百分比約為0.23％，溶液溫度為85℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.10A/cm2。
實(shí)施例3使用鋁含量大于99.9％、立方織構(gòu)度大于98％的110微米厚度特定型號(hào)電子光箔，經(jīng)適當(dāng)前處理去除箔表面油脂后，進(jìn)行兩次電化學(xué)擴(kuò)面腐蝕第一次電化學(xué)腐蝕溶液中硫酸的質(zhì)量百分比為30％，氯離子以氯化鈉的方式添加，其質(zhì)量百分比為6.4％，溶液溫度為75℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.50A/cm2。第二次電化學(xué)腐蝕溶液中氯離子的質(zhì)量百分比為6.0％，所添加的六偏磷酸鈉質(zhì)量百分比約為0.21％，溶液溫度為85℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.10A/cm2。
實(shí)施例4使用鋁含量大于99.9％、立方織構(gòu)度大于98％的110微米厚度特定型號(hào)電子光箔，經(jīng)適當(dāng)前處理去除箔表面油脂后，進(jìn)行兩次電化學(xué)擴(kuò)面腐蝕第一次電化學(xué)腐蝕溶液中硫酸的質(zhì)量百分比為30％，氯離子以氯化鉀的方式添加，其質(zhì)量百分比為8.2％，溶液溫度為75℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.50A/cm2。第二次電化學(xué)腐蝕溶液中氯離子的質(zhì)量百分比為6.0％，所添加的多聚磷酸鈉質(zhì)量百分比約為0.20％，溶液溫度為85℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.10A/cm2。
實(shí)施例5使用鋁含量大于99.9％、立方織構(gòu)度大于98％的110微米厚度特定型號(hào)電子光箔，經(jīng)適當(dāng)前處理去除箔表面油脂后，進(jìn)行兩次電化學(xué)擴(kuò)面腐蝕第一次電化學(xué)腐蝕溶液中硫酸的質(zhì)量百分比為30％，氯離子以氯化鉀的方式添加，其質(zhì)量百分比為8.2％，溶液溫度為75℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.50A/cm2。第二次電化學(xué)腐蝕溶液中氯離子的質(zhì)量百分比為6.0％，添加質(zhì)量百分比約為0.10％多聚磷酸鈉+0.10％磷酸，溶液溫度為85℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.10A/cm2。
將上述實(shí)施例1～實(shí)施例5中經(jīng)過(guò)兩次電化學(xué)腐蝕擴(kuò)面完畢后的鋁箔依次在50％濃硝酸、純水中清洗干凈，按電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《SJ/T11140-1997鋁電解電容器用電極箔》對(duì)其590V比電容及機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，所得結(jié)果如表1所示。
表1

權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)極鋁箔的電化學(xué)腐蝕工藝，包括兩次直流電化學(xué)腐蝕擴(kuò)面過(guò)程，其特征是第一次電化學(xué)腐蝕擴(kuò)面是在含有硫酸和氯離子的混合溶液中進(jìn)行，施加在鋁箔上的電流為直流電，混合溶液中硫酸的質(zhì)量百分比為20％～40％，氯離子的質(zhì)量百分比為1.5％～7.5％，溶液溫度為60℃～90℃，施加在鋁箔上的電流密度為0.20A/cm2～0.80A/cm2；第二次電化學(xué)腐蝕擴(kuò)面是在添加無(wú)機(jī)磷酸或無(wú)機(jī)磷酸鹽或兩者的混合物的鹽酸溶液中進(jìn)行，施加在鋁箔上的電流為直流電，混合溶液中氯離子的質(zhì)量百分比為2.0％～10.0％，施加在鋁箔上的電流密度為0.05A/cm2～0.30A/cm2，溶液溫度為70℃～95℃，所添加的無(wú)機(jī)磷酸或磷酸鹽質(zhì)量百分比為0.01％～1％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極鋁箔的電化學(xué)腐蝕工藝，其特征是第二次電化學(xué)腐蝕擴(kuò)面混合溶液中的無(wú)機(jī)磷酸或磷酸鹽是磷酸、磷酸二氫銨、六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉之一或其混合物。
全文摘要
本發(fā)明的陽(yáng)極鋁箔的電化學(xué)腐蝕工藝，包括兩次直流電化學(xué)腐蝕過(guò)程。第一次電化學(xué)腐蝕是在含有硫酸、氯離子、鋁離子的混合溶液中進(jìn)行，第二次電化學(xué)腐蝕是在添加無(wú)機(jī)磷酸或無(wú)機(jī)磷酸鹽或兩者的混合物的鹽酸溶液中進(jìn)行；本發(fā)明工藝所生產(chǎn)的腐蝕鋁箔具有比電容大、外觀均勻、機(jī)械強(qiáng)度高、耐水性好等多種優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01G9/04GK101029411SQ200610124290
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者李建霖 申請(qǐng)人:東莞市東陽(yáng)光電容器有限公司