CN101403135A - 低压阳极腐蚀箔Clˉ的清洗方法 - Google Patents

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谭惠忠
王文宝
程永刚
孙岚
钱国庆
张洪
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Abstract

本发明涉及一种低压阳极腐蚀箔Cl－的清洗方法，本方法采用电渗析方法并选择合适的电极板、电源输出形式、导电液体及一定的工艺控制对腐蚀箔进行清洗，利用电场的作用对Cl－产生牵引力和其它综合作用而使Cl－脱离铝箔表面，另外电场也可以使其它离子进攻箔面以取代箔面Cl－的位置，使Cl－更好地脱离箔面，最终达到清洗箔面的效果，本方法的优点是既能有效地清洗干净Cl－，又能保证比容不损失，而且实施简单，成本低廉。

Description

低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法
技术领域
本发明涉及一种低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法，特别涉及一种利用电渗析原理清洗高比容腐蚀箔表面的Cl-的方法。
背景技术
低压电子铝箔是高纯铝箔经过盐酸(HCl)环境下电化学腐蚀，带有腐蚀空洞的表面残留许多Cl-。要将表面Cl-清洗到小于1.0mg/m2，传统的工艺方法是用高浓度的硝酸或硫酸来进行。此方法是用N03 -或SO4 2-来取代铝箔表面Cl-的位置而将其除去；另根据报道，除去铝箔表面Cl-也有用环氧丙烷进行清洗，反应式为：
环氧丙烷+盐酸＝2-氯丙醇(主要产物)
以上清洗方法是采用化学方法，对低比容的腐蚀铝箔清洗能有明显的效果。随着技术进步，低压腐蚀箔的比容越来越高，随着腐蚀铝箔比容的提高，传统的Cl-清洗方法难以达到低于1.0mg/m2的要求，传统的清洗方法出现了清洗效果不佳和比容损失的现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低压高比容腐蚀箔表面Cl-的清洗方法，该方法利用电渗析的方法清洗铝箔，既能有效地清洗干净Cl-，又保证比容不损失。
本发明的技术方案如下：
为解决高比容腐蚀铝箔表面清洗Cl-的问题采用电渗析原理，利用电场的作用对Cl-产生牵引力和其它综合作用而脱离铝箔表面；另外电场也可以使其它离子进攻箔面以取代箔面Cl-的位置，使Cl-更好地脱离箔面，最终达到清洗箔面的清洗效果。利用电渗析工艺选取合适的电极板、电源方式、导电液体来完成。具体要求如下：
1.电极板
在此清洗方式中，电极板一直处于阳极，而腐蚀铝箔处于阴极，所以要求电极板必须能承受阳极腐蚀的材料。选用石墨电极板或涂布氧化层的钛电极板比较理想，使用方法如附图1所示。
电极板在液面下部分要均匀分布一些穿孔，便于液体流动，保证铝箔的整个横向幅面都得到清洗。
电极板与铝箔之间的距离L值要适当，L≤50mm时，液体的流动性差，影响清洗效果；L≥150mm时，铝箔表面的电压值变小，也会影响效果。
2.电源方式
按照电渗析的原理，所用电源为直流电源，清洗过程中，连续施加直流电源很快就会造成浓差极化，最终达不到清洗效果。
为了解决浓度差产生极化的问题，清洗用电源为方波直流电流，方波的空置时间选取1～4秒，空置时间小于1秒，不利于去极化效果；空置时间大于4秒，会影响电渗析的作用时间，也影响到清洗效果。
3.溶液
作为清洗的液体，是选用不对腐蚀箔产生负作用的溶液，用去离子水配制，该液可选用硝酸铝、硫酸铝或对应的有机盐，这些溶质的溶解度大，不产生结晶物。溶液的电导率在0.2～2.5ms·cm之间。
4.工艺参数
此方法电渗析清洗效果温度在40℃以下都可以，温度高于40℃时，有损失比容的危险；温度太低，会增加设备的投入成本，选取10～40℃较好。
作用时间选取在2～6分钟较好，低于2分钟，会影响清洗的彻底性；高于6分钟，就有可能对腐蚀铝箔的比容产生影响。
5.施加电压
此方法应用过程中，所加的电压应该是越高越好，当所加的电压有效值小于40V时，对Cl-的清洗效果不稳定，选取在70～110V比较合理。当所加电压有效值大于110V时，会增加设备的投入，而且使用时安全性难以保证。
本发明具有既能够有效地清洗干净，又能有效的保护铝箔的比容不损失，实施简单，成本低廉的优点。
附图说明
图1为使用方法图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式以及与传统方法的比较对本发明作进一步地详述，实施例只用来说明本发明，并不能限制本发明的范围。
实施例
实施方法对比：
对低压铝箔表面Cl-的检测采用比浊法，配制标准的0.3、0.5、0.8、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、8.0mg/l的标准液作对比来判断，实施本发明的方法与传统的硝酸、硫酸清洗法和环氧丙烷化学清洗法作对比，低压腐蚀铝箔经去离子水冲洗后作空白样品，分别选取比容在50μF/cm2和75μF/cm2左右的产品。
实践例方法为：溶液是硝酸铝水溶液，调整电导率，温度为32℃，输出电压为75V，占空比为2∶1，空置时间为2秒，作用时间2分钟40秒，铝箔与电极板间距L为65mm。
表1腐蚀铝箔50μF/cm2左右的清洗效果
  清洗方式   比容(μF/cm2)   表面[Cl-]含量(mg/m2)
 比较例1   空白   49.2   [Cl-]＞8.0
 比较例2   硝酸溶液   51.8   0.3≤[Cl-]≤0.5
 比较例3   硫酸溶液   50.2   0.5≤[Cl-]≤0.8
 比较例4   环氧丙烷   49.6   [Cl-]≤0.3
 实践例1   电渗析   51.2   [Cl-]≤0.3
表2腐蚀铝箔75μF/cm2左右的清洗效果
  清洗方法  比容(μF/cm2)   表面[Cl-]含量(mg/m2)
 比较例5   空白  73.6   [Cl-]＞8.0
 比较例6   硝酸溶液  71.8   1.0≤[Cl-]≤2.0
 比较例7   硫酸溶液  73.6   3.0≤[Cl-]≤4.0
 比较例8   环氧丙烷  74.2   2.0≤[Cl-]≤3.0
 实践例2   电渗析  75.6   0.5≤[Cl-]≤0.8

Claims (8)

1.一种低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法，其特征在于：该方法采用电渗析方法，利用合适的电极板、电源输出形式、导电液体的工艺控制达到清洗高比容铝箔Cl-的效果。
2.根据权利要求1所述的低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法，其特征在于：所述的电渗析方法对腐蚀箔进行清洗，是利用电场的作用对Cl-产生牵引力和其它综合作用而使Cl-脱离铝箔表面；另外电场也可以使其它离子进攻箔面以取代箔面Cl-的位置，使Cl-更好地脱离箔面，最终达到清洗箔面的效果。
3.根据权利要求1所述的低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法，其特征在于：电渗析方法的电极板、电源输出形式及电导液体等参数采用多样参数：多样电极板，多样加电的方式，宽的电压范围，多样电流方式，宽的温度范围，多样清洗溶液，宽的电导率范围，以及其它优良工艺：在此装置中装上离子交换膜，利于Cl-分离；加入搅拌装置更有利于Cl-脱离箔面；加入超声波清洗装置等。
4.根据权利要求3所述的低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法，其特征在于：所述的电极板要用石墨板或涂氧化物的钛板等材料。
5.根据权利要求3所述的低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法，其特征在于：所述的电源输出形式采用直流方波，周期变化可调，空置时间保证在1秒钟以上。
6.根据权利要求3所述的低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法，其特征在于：所述的导电液体使用不影响铝箔性能及不产生铝化合结晶物的硫酸铝、硝酸铝或有机硫酸盐、有机硝酸盐等溶质，其导电率控制在0.2～2.5ms·cm。
7.根据权利要求3所述的低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法，其特征在于：所述的导电液体的温度在10～40℃之间。
8.根据权利要求3所述的低压阳极腐蚀箔Cl-的清洗方法，其特征在于：所述的电压有效值为70～110V。
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