CN102082050A - 一种闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法 - Google Patents

Abstract

一种闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法，包括铝光箔前处理、一级腐蚀发孔、二级腐蚀扩孔、后处理以及纯水洗步骤。一级腐蚀发孔使用高盐酸含量、低酸度、低温度的盐酸与硫酸混合溶液，并进行大电流密度、长时间一次发孔；二级腐蚀扩孔使用高酸度的盐酸体系，进行低温下小电流密度，低腐蚀量的扩孔。采用本发明能够在电极箔内形成相互穿透垂直孔，表面孔洞均匀，从而提高孔洞的比表面积，增加电极箔的静电容量，降低了损耗和漏电流。产出的腐蚀电极箔经形成后361vf比容能达到1.3～1.36μF/cm²，形成箔tgδ较小、每平方厘米面积上的漏电流少于20μA。

Description

一种闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法

一、技术领域

本发明涉及电极铝箔腐蚀技术领域，特别是一种闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法。

二、背景技术

闪光灯铝电解电容器用电极铝箔，其工作方式要在短时间内不断地进行充放电，要求有较高的储能密度、较小的损耗和漏电流。普通高压铝电解电容器的工作方式不一样，要求相对低一些，在电路中通常起滤波作用。所以闪光灯专用电极箔的要求就更高，该箔的特点是高比容、低损耗，漏电流小。其腐蚀方式通常采用深度腐蚀甚至穿孔腐蚀，这样能有效地防止因频繁地充放电而产生较高的温升。目前国内闪光灯专用电极箔仍依赖进口，主要生产商有日本的JCC和KDK。因此，在工业生产上，开发出闪光灯专用电极铝箔腐蚀工艺有着广阔的前景。

三、发明内容

本发明在于克服了现有腐蚀工艺技术不能进行深度腐蚀甚至穿孔腐蚀的技术问题，解决了原有腐蚀工艺高损耗、高漏电流、低比容的技术问题。提供一种既提高电极铝箔的静电容量，同时降低损耗和漏电流的闪光灯专用电极铝箔深度腐蚀工艺，使腐蚀箔孔密度大、孔径适中、电性能稳定，使用361VF检测比容达到1.31μF/cm²以上，漏电流少于20μA。

实现本发明目的的技术方案是：一种闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法，包括如下步骤：

1.1前处理

将铝光箔放在温度为78～88℃的一级腐蚀溢流液浸泡60～150秒，

1.2一级腐蚀发孔

是将前处理过并清洗过的箔放于温度为70～80℃，含有2.0～10wt％盐酸、25～45wt％硫酸和0.5～5.5wt％铝离子的混合液中，施加电流密度为200～550mA/cm²的直流电进行电解腐蚀90～210秒，

1.3二级腐蚀扩孔

将经过一级腐蚀处理和清洗的箔放入温度为75～85℃，含有4～8wt％盐酸、0.1～0.5g/L的N-N二甲基酰胺缓蚀剂和0.5～5.5wt％铝离子溶液中，施加电流密度为50～100mA/cm 2的直流电进行电解腐蚀600～900秒，对一级腐蚀后的箔进行扩孔处理。

1.4后处理

将二级腐蚀扩孔过的箔放入温度为60～70℃，含有0.13～10wt％硝酸溶液中浸泡30～180秒。

所述的铝光箔，厚度为120μm，纯度达到99.99％的铝光箔。

所述清洗是将前处理过的箔进行常温下纯水浸泡清洗和喷淋清洗。

所述的纯水为25±2℃下检测电阻率在2～17MΩ.cm的水。

本发明的积极效果是：

本发明的技术方案与原有技术主要区别在于，闪光灯电极铝箔腐蚀方法较原来在一次腐蚀配方中提高了盐酸含量，降低了一次酸度，降低了一次腐蚀电流，以及延长了一级腐蚀时间，以使在电极箔内形成了表面孔洞均匀和截面相互穿透的垂直孔，表面孔洞均匀；在二级腐蚀液中提高盐酸含量和温度，从而提高了孔洞的比表面积，增加了电极箔的静电容量，降低了损耗和漏电流。产出的腐蚀电极箔经形成后361vf比容能达到1.3～1.36μF/cm²，形成箔tgδ较小、每平方厘米面积上的漏电流少于20μA。

四、附图说明

图1、2为现有腐蚀工艺实施例4的腐蚀电极箔表面及截面电子显微镜扫描图。

图3、4为本发明实施例1的腐蚀电极箔表面及截面电子显微镜扫描图。

五、具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明所述的闪光灯专用电极铝箔深度腐蚀方法，包括如下步骤：

铝光箔→前处理→纯水洗→一级腐蚀→纯水洗→二级腐蚀→纯水洗→后处理→纯水洗→烘干→腐蚀电极箔。

(1)前处理：将铝光箔放前处理液中浸泡60～150秒，其作用是对铝光箔表面进行预处理，除去铝光箔表面的油污和杂质。

(2)一级腐蚀：是将前处理过并清洗好的的箔放于温度为一级腐蚀液中，施加电流密度为200～550mA/cm²的直流电进行电解腐蚀90～210秒。主要是使箔表面形成有一定深度和均匀的初始蚀孔。

(3)纯水洗：是将经前级处理过的箔进行常温下纯水浸泡清洗和喷淋清洗150～300秒，主要避免箔经过前一级处理后把前一道工序的电解液带入到下一道工序。

(4)二级腐蚀：将最后经过一级腐蚀处理和清洗的箔放入二级腐蚀液中，施加电流密度为50～100mA/cm²的直流电进行电解腐蚀600～900秒，主要是对一级腐蚀后的箔进行扩孔和把蚀孔加大加深。

(5)后处理：将二级腐蚀扩孔过的箔放入温度为60～70℃，含有0.13～10wt％硝酸溶液中浸泡30～180秒。主要作用是消除箔表面残留的金属杂质和蚀孔中残留的氯离子，消除淤积于蚀孔中的氢氧化铝。

实施例1

将铝光箔放入前处理液中浸泡60秒，清洗干净后放于温度为80℃，含有2.0wt％盐酸、25wt％硫酸和0.5wt％铝离子的一次腐蚀混合液中，施加电流密度为550mA/cm²的直流电进行电解腐蚀210秒，用纯水清洗干净再放入85℃，含盐酸4wt％、0.5wt％铝离子和0.1g/L缓蚀剂的二次腐蚀液中通以50mA/cm²的电流处理900秒，然后将箔样清洗干净放入后处理液中浸泡30秒后烘干，361Vf容量检测。

实施例2

将铝光箔放入前处理液中浸泡120秒，清洗干净后放于温度为73℃，含有6wt％盐酸、30wt％硫酸和2wt％铝离子的一次腐蚀混合液中，施加电流密度为450mA/cm²的直流电进行电解腐蚀180秒，用纯水清洗干净再放入82℃，含盐酸5.5wt％、3wt％铝离子和0.3g/L缓蚀剂的二次腐蚀液中通以75mA/cm²的电流处理720秒，然后将箔样清洗干净放入后处理液中浸泡60秒后烘干，361Vf容量检测。

实施例3

将铝光箔放入前处理液中浸泡150秒，清洗干净后放于温度为70℃，含有10wt％盐酸、45wt％硫酸和5.5wt％铝离子的一次腐蚀混合液中，施加电流密度为200mA/cm²的直流电进行电解腐蚀90秒，用纯水清洗干净再放入75℃，含盐酸8wt％、5.5wt％铝离子和0.5g/L缓蚀剂的二次腐蚀液中通以100mA/cm²的电流处理600秒，然后将箔样清洗干净放入后处理液中浸泡180秒后烘干，361Vf容量检测。

实施例4

本实施例为现有的腐蚀工艺，将铝光箔放入前处理液中浸泡120秒，清洗干净后放于温度为79℃，含有平2.0wt％盐酸、45wt％硫酸和2wt％铝离子的一次腐蚀混合液中，施加电流密度为350mA/cm²的直流电进行电解腐蚀75秒，用纯水清洗干净再放入二次腐蚀液中通以75mA/cm²的电流处理720秒，然后将箔样清洗干净放入后处理液中浸泡60秒后烘干，361Vf容量检测。

表1为本发明的腐蚀工艺与原腐蚀工艺的结果对比如下：

(化成条件：10％硼酸，90℃，0.05A/cm²，Vfe＝361V)

表1本发明的腐蚀工艺与原腐蚀工艺的试验结果对比表

从表1结果和图1、2及图3、4的电镜图片可以看出，采用本发明产出的腐蚀电极箔表面孔洞均匀洁净，无杂质性粉体，截面孔洞成互相贯穿。电极箔经形成后361vf比容能达到1.338～1.380μF/cm²，平均1.361μF/cm²，比原来提高12.3％；损耗角tgδ为3.9～4.8％，平均4.3％，比原来下降0.5％～1.4％；漏电流15～18μA，每平方厘米面积上的漏电流少于20μA，平均16.7μA，比原来减少6.3μA；达到闪光灯电极箔的使用要求。得箔率为62.5～65％，平均63.8％，只比原来工艺减少1％，基本维持原有得箔率。

Claims (4)

1.一种闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法，其特征在于，该腐蚀方法包括如下步骤：

1.1前处理

将铝光箔放在温度为78～88℃的一级腐蚀溢流液浸泡60～150秒，

1.2一级腐蚀发孔

将前处理过并清洗过的箔放于温度为70～80℃，含有2.0～10wt％盐酸、25～45wt％硫酸和0.5～5.5wt％铝离子的混合液中，施加电流密度为200～550mA/cm²的直流电进行电解腐蚀90～210秒，

1.3二级腐蚀扩孔

将经过一级腐蚀处理和清洗过的箔放入温度为75℃～85℃，含有4～8wt％盐酸、0.1～0.5g/L的N-N二甲基酰胺缓蚀剂和0.5～5.5wt％铝离子溶液中，施加电流密度为50～100mA/cm 2的直流电进行电解腐蚀600～900秒，对一级腐蚀后的箔进行扩孔处理，

1.4后处理

将二级腐蚀扩孔过的箔放入温度为60～70℃，含有0.13～10wt％硝酸溶液中浸泡30～180秒。

2.根据权利要求1所述的闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法，其特征在于，所述铝光箔的厚度为120μm，纯度为99.99％的铝光箔。

3.根据权利要求1所述的闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法，其特征在于，所述清洗是将前处理过的箔进行常温下纯水浸泡清洗和喷淋清洗。

4.根据权利要求3所述的闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法，其特征在于，所述的纯水为25±2℃下检测电阻率在2～17MΩ.cm的水。

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