CN101532163B - 铝电解电容器阳极箔二级腐蚀液配方 - Google Patents
铝电解电容器阳极箔二级腐蚀液配方 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种铝电解电容器阳极箔二级腐蚀液配方，其特征是：以对铝箔腐蚀能力较小的硝酸作腐蚀液，或以硝酸作为主腐蚀液，添加少量含氯离子的化合物，或少量的聚丙稀酸阴离子电解质，或含氯离子的化合物和少量的聚丙稀酸阴离子电解质的混合物为二级腐蚀液。本发明的优点是：由于采用了对铝箔腐蚀能力较小的硝酸作腐蚀液，或在硝酸中添加少量含氯离子的化合物或少量的聚丙稀酸阴离子电解质或者两种物质的混合物作为二级腐蚀液，解决了现有二级腐蚀工艺配方对铝箔表面溶解度太大的缺点，使之既能够提高铝箔的静电容量，又能提高铝箔的折曲强度。
Description
技术领域
本发明涉及金属铝箔的电化学腐蚀液，具体是铝电解电容器阳极箔二级腐蚀液配方。
背景技术
铝电解电容器阳极箔腐蚀工艺的主要作用是：在保证铝箔投影面积不变的情况下，扩大铝箔的比表面积，再经下道赋能工序后达到提高电解电容器用阳极箔(下称化成箔)静电容量的目的。目前的腐蚀工艺流程一般为：前处理→一级腐蚀→二级腐蚀→后处理。前处理的作用是清除铝箔表面的油污及自然氧化膜、使铝光箔均匀活化，以利于一级腐蚀时形成初始蚀孔。一级腐蚀是在酸、碱、盐或其混合液中，通过电解在铝箔表面生成具有一定大小、深度的初始蚀孔。二级腐蚀是在酸、碱、盐或其混合液中，通过电解使一级腐蚀形成的初始蚀孔扩大变深，进一步扩大铝箔的比表面积，二级腐蚀的液的配方和其它参数均与一级腐蚀条件有较大的差异。后处理的作用是清洗经过一二级腐蚀后残留在铝箔表面及蚀孔中的阴、阳离子及其它杂质。从已有的文献记载及实际的情况看，合理的二级腐蚀条件，能在极少的表面溶解腐蚀情况下，恰当的控制蚀孔的深浅和大小，大幅度的扩大铝箔的比表面积，目前一般的二级腐蚀工艺是把经一级腐蚀后的铝箔放在高浓度的盐酸(或加入添加剂)溶液中，经过一段时间的电解来达到扩孔的目的，由于氯离子对铝有极强的侵蚀作用且浓度较高，容易使铝箔表面形成溶解、减薄，从而使已形成的孔深变浅，箔的静电容量和折弯强度变小，无法得到更高容量和强度的阳极箔。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供四种铝电解电容器阳极箔二级腐蚀液配方，这种配方均能解决现有二级腐蚀工艺配方对铝箔表面溶解度太大的缺点，大幅度提高阳极箔的比容和强度。
实现本发明目的的技术方案是：
本发明配方采用对铝箔腐蚀能力较小的硝酸直接作主腐蚀液或以硝酸作为主要原料，添加少量含氯离子的化合物或少量的聚丙稀酸阴离子电解质，或者氯离子化合物与聚丙稀酸阴离子电解质两种物质的混合物；各配方中各组份用量为：
(1)直接用硝酸作腐蚀液，硝酸的浓度为0.1～1.0N；
(2)以硝酸作主要原料，添加少量聚丙稀酸阴离子电解质，每升腐蚀液中含有0.1～1.0N的HNO3和0.2～2.0g的聚丙烯酸；
(3)以硝酸作主要原料，添加少量含氯离子的化合物，每升腐蚀液里含有0.1～1.0N的HNO3和0.1～1.0N的HCl；
(4)以硝酸作主要原料，添加少量含氯离子的化合物和少量聚丙稀酸阴离子电解质，每升腐蚀液里含有0.1～1.0N的HNO3和0.1～1.0N的HCl和0.2～2.0g的聚丙烯酸。
本发明配方经试验表明，二级电化学腐蚀的电流密度为0.02～0.2A/cm2，腐蚀液的温度为50～90℃，电化学腐蚀时间为300～1200S。
如果硝酸浓度低于0.1N或盐酸浓度低于0.1N都达不到理想的扩孔效果，如果硝酸浓度大于2.0N会造成过程控制难度加大和费用增加，如果盐酸浓度大于2.5N则会使铝箔形成表面全面溶解。如果聚丙烯酸的浓度低于0.2g/L时，起不到缓蚀效果，如果大于2.0g/l时，铝箔的容量急剧下降。腐蚀电流密度太大、腐蚀时间太长或腐蚀液温度太高均容易使铝箔产生表面全面溶解，反之，腐蚀电流太小、腐蚀时间太短或腐蚀液温度太低，则扩孔效果不佳，达不到提高容量的目的。
本发明的优点是：由于采用了对铝箔腐蚀能力较小的硝酸作腐蚀液，或在硝酸中添加少量含氯离子的化合物或少量的聚丙稀酸阴离子电解质或者两种物质的混合物作为二级腐蚀液，解决了现有二级腐蚀工艺配方对铝箔表面溶解度太大的缺点，使之既能够提高铝箔的静电容量，又能提高铝箔的折曲强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明内容作进一步的描述，但不是对本发明的限定。
实施例中使用的光箔为国产光箔，纯度大于或等于99.99％、(100)面占有率大于或等于95％、厚度110μm的软态箔，腐蚀箔的各项性能测试方法按国家电子工业部颁布的SJ/T11140-1997标准执行。
对比例是将经过前处理、一级腐蚀后的铝箔，放到84.5℃、1.6N的HCl溶液中、施加电流密度为0.080A/cm2进行10min二级腐蚀，然后进行正常的后正理。铝箔的520Vf容量及折弯强度见表一。
实施例1
一种以硝酸作铝电解电容器阳极箔二级腐蚀液配方，是将经过前处理、一级腐蚀后的铝箔，放到70.0℃、0.8N的HNO3溶液中、施加电流密度为0.085A/cm2进行12min二级腐蚀，然后进行正常的后正理。铝箔的520Vf容量及折曲强度见表一。
实施例2
一种以硝酸为主添加少量聚丙稀酸阴离子电解质的配方，是将经过前处理、一级腐蚀后的铝箔，放到70.0℃、0.8N的HNO3与0.7g/L的聚丙烯酸的混合溶液中、施加电流密度为0.085A/cm2进行12min二级腐蚀，然后进行正常的后正理。铝箔的520Vf容量及折曲强度见表一。
实施例3
一种以硝酸为主要原料，添加少量含氯离子的化合物的配方，是将经过前处理、一级腐蚀后的铝箔，放到70.0℃、0.8N的HNO3与0.2N的HCl混合溶液中、施加电流密度为0.085A/cm2进行12min二级腐蚀，然后进行正常的后正理。铝箔的520Vf容量及折曲强度见表一。
实施例4
将经过前处理、一级腐蚀后的铝箔，放到84.5℃、0.8N的HNO3与0.2N的HCl混合溶液中、施加电流密度为0.080A/cm2进行10min二级腐蚀，然后进行正常的后正理。铝箔的520Vf容量及折曲强度见表一。
实施例5
将经过前处理、一级腐蚀后的铝箔，放到70.0℃、0.8N的HNO3与0.2N的NaCl混合溶液中、施加电流密度为0.085A/cm2进行12min二级腐蚀，然后进行正常的后正理。铝箔的520Vf容量及折曲强度见表一。
实施例6
一种以硝酸为主要原料，添加少量含氯离子的化合物和少量的聚丙稀酸阴离子电解质的配方，是将经过前处理、一级腐蚀后的铝箔，放到70.0℃、0.8N的HNO3+0.2N的HCl+0.7g/L的聚丙烯酸混合溶液中、施加电流密度为0.085A/cm2进行12min二级腐蚀，然后进行正常的后正理。铝箔的520Vf容量及折曲强度见表一。
表一 不同的二级腐蚀液、不同的工艺参数对铝箔性能的影响
从表中可以看到实施例2、实施例5、实施例6的容量分别比对比例高出7.8％、12.5％和10.9％，且所有实施例的折曲强度均比对比例有了明显的提高。
Claims (1)
1.一种铝电解电容器阳极箔二级腐蚀液，其特征在于：腐蚀液以HNO3溶液为主，添加少量HCl和少量聚丙烯酸阴离子电解质组成，各组份用量为：腐蚀液里含有0.8N的HNO3和0.2N的HCl和0.7g/L的聚丙烯酸，该腐蚀液用于处理光箔，该光箔为国产光箔，纯度大于或等于99.99％、(100)面占有率大于或等于95％、厚度110μm的软态箔。
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