CN102723205A - 中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法 - Google Patents

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张玉红
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Abstract

本发明公开了一种铝电解电容器用阳极箔的腐蚀方法，其主要步骤为：将铝光箔进行前处理，然后在浓度为0.6～5wt%硫酸和2～5wt%盐酸混合液中进行一级直流电解腐蚀，接着在浓度为1～5wt%盐酸、0.2～0.8wt%磷酸及0.05～0.2wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行二级化学腐蚀，再在浓度为0.3～3wt%硝酸、0.2～0.8wt%磷酸及0.05～0.2wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行三级直流电解腐蚀，最后在浓度为0.2～2wt%的硝酸水溶液中浸泡。采用本发明的腐蚀方法不仅解决了中高压阳极箔的腐蚀问题，而且中高压阳极箔在获得高比容前提下，具有很好的机械强度。

Description

中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法
技术领域
本发明属于铝电解电容器制造领域，具体涉及中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法。
 
背景技术
铝电解电容器用阳极箔，为了提高比容，一般采用电化学腐蚀工艺来增大铝箔的有效表面积，其中主要包括铝箔表面的初始蚀孔的引发和铝箔蚀孔的扩孔技术。现有技术采用二段电化学扩孔，在孔径增加的同时，也伴随着是铝箔表面的溶解，降低了腐蚀箔的机械强度，限制了其应用领域。
 
发明内容
  本发明针对现有阳极箔的腐蚀方法只能对中压的阳极箔进行腐蚀而无法对高压的阳极箔进行腐蚀所存在的缺陷提供一种中高压阳极箔的腐蚀方法，并解决了有效表面积与机械强度两者间的矛盾。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案依次包括：
A、前处理：将铝箔放在0.6～5wt%硫酸和2～5wt%盐酸的混合溶液中浸泡1～3分钟；
B、一级直流电解腐蚀：将上述经过前处理的铝箔放入0.6～5wt%硫酸和2～5wt%盐酸的混合溶液中进行一级直流电解腐蚀；
C、二级化学腐蚀：将上述经过一级直流电解腐蚀的铝箔放入浓度为1～5 wt%盐酸、0.2～0.8wt%磷酸及0.05～0.2wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行二级化学腐蚀； 
D、三级直流电解腐蚀：将上述经过二级化学腐蚀的铝箔放入浓度为0.3～3wt%硝酸、0.2～0.8wt%磷酸及0.05～0.2wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行三级直流电解腐蚀；
E、后处理：将上述经过三级直流电解腐蚀的铝箔在0.3～3wt%的硝酸水溶液中浸泡。
上述中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，作为优选，在前处理中，铝箔在混合溶液中浸泡温度在50℃～70℃。
上述中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，作为优选，在一级直流电解腐蚀中，电流密度为15～30A/dm2，电量为1500～2300C/dm2。
上述中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，作为优选，在一级直流电解腐蚀中，所述的混合溶液的温度为65℃～75℃。
上述中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，作为优选，在二级化学腐蚀中，所述的混合溶液的温度为80℃～90℃。
上述中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，作为优选，在三级直流电解腐蚀中，电流密度为3～6A/dm2，电量为1000～1500C/dm2。
上述中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，作为优选，在三级直流电解腐蚀中，所述的混合溶液的温度为70℃～85℃。
上述中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，作为优选，在后处理中，铝箔在硝酸水溶液中浸泡温度在40～60℃。
本发明的前处理目的是除去铝箔表面的油污、杂质，有利于一级直流电解腐蚀时形成均匀分布的初始蚀孔。
本发明的一级直流电解腐蚀目的是在铝箔表面形成初始蚀孔，并且使蚀孔孔径的大小合理、分布均匀。
本发明的二级化学腐蚀的目的是在初始蚀孔的基础上扩孔，增大孔径。
本发明的三级直流电解腐蚀的目的是在二级化学腐蚀扩孔的基础上进一步扩孔，使蚀孔的孔径满足中高压化成的要求。
本发明后处理目的是除去铝箔表面残留的金属杂质，经过后处理后铝箔表面金属杂质残留量≤1mg/m2。 
综上所述，本发明和现有技术相比具有如下优点：
不仅解决了现有技术的中高压阳极箔腐蚀问题，而且中高压阳极箔在获得高比容前提下，具有很好的机械强度。
 
实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1
采用本发明的腐蚀工艺对110μm新疆众和箔进行腐蚀并对其进行化成，具体的操作过程如下：
1、前处理：
将铝箔（新疆众和110μm箔）放在68℃、浓度为5wt%硫酸和3wt%盐酸的混合溶液中浸泡1分钟后，取出。
2、一级直流电解腐蚀：
将上述经过前处理后的铝箔放在温度为75℃，浓度为5wt%的硫酸和3wt%盐酸混合溶液中进行一级直流电解腐蚀，电流密度为26A/dm2，电量为2100C/dm2。
3、二级化学腐蚀：
将上述经过一级直流电解腐蚀的铝箔放在浓度为3wt%盐酸、0.2wt%磷酸及0.1wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行二级化学腐蚀，混合溶液的各项参数为：
温度：81℃
时间：6分钟。 
4、三级直流电解腐蚀：将上述经过二级化学腐蚀的铝箔放入温度为71℃，浓度为2wt%硝酸、0.2wt%磷酸及0.1wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行三级直流电解腐蚀，电流密度为3A/dm2，电量为1200C/dm2。
5、后处理：
将上述经过三级直流电解腐蚀的铝箔在温度为58℃、浓度为2wt%的硝酸水溶液中浸泡3分钟进行化成；
其中化成条件为：
10%硼酸　　90℃　　0.05A/dm2　Vfe＝200V 610V
经过实施例1和化成工艺生产的110μm新疆众和箔达到的各项性能分别为：
C200Vf＝2.45～2.55μF/cm2  C610Vf＝0.53～0.55μF/cm2  抗拉强度＝22.0N/cm。
实施例2
采用本发明的腐蚀工艺对115μm日本昭和箔进行腐蚀并对其进行化成，具体的操作过程如下：
1、前处理：
将铝箔（115μm日本昭和箔）放在69℃、浓度为4wt%硫酸和4wt%盐酸的混合溶液中浸泡2分钟后，取出。
2、一级直流电解腐蚀：
将上述经过前处理后的铝箔放在温度为73℃，浓度为4wt%的硫酸和4wt%盐酸混合溶液中进行一级直流电解腐蚀，电流密度为28A/dm2，电量为2200C/dm2。
3、二级化学腐蚀：
将上述经过一级直流电解腐蚀的铝箔放在浓度为2wt%盐酸、0.3wt%磷酸及0.2wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行二级化学腐蚀，混合溶液的各项参数为：
温度：82℃
时间：8分钟 
4、三级直流电解腐蚀：将上述经过二级化学腐蚀的铝箔放入温度为75℃，浓度为3wt%硝酸、0.3wt%磷酸及0.2wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行三级直流电解腐蚀，电流密度为4A/dm2，电量为1500C/dm2。
5、后处理：
将上述经过三级直流电解腐蚀的铝箔在温度为60℃、浓度为3wt%的硝酸水溶液中浸泡4分钟进行化成；
其中化成条件为：
10%硼酸　　90℃　　0.05A/dm2　Vfe＝200V 610V
经过实施例2和化成工艺生产的115μm日本昭和箔达到的各项性能分别为：
C200Vf＝2.65～2.75μF/cm2  C610Vf＝0.56～0.58μF/cm2  抗拉强度＝21.0N/cm。
需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神的示例性说明，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，均在本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，包括：
A、前处理：将铝箔放在50℃～70℃、浓度0.6～5wt%硫酸和2～5wt%盐酸的混合溶液中浸泡；
B、一级直流电解腐蚀：将上述经过前处理的铝箔放入浓度0.6～5wt%硫酸和2～5wt%盐酸的混合溶液中进行一级直流电解腐蚀；
C、二级化学腐蚀：将上述经过一级直流电解腐蚀的铝箔放入浓度为1～5 wt%盐酸、0.2～0.8wt%磷酸及0.05～0.2wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行二级化学腐蚀；
D、三级直流电解腐蚀：将上述经过二级化学腐蚀的铝箔放入浓度为0.3～3wt%硝酸、0.2～0.8wt%磷酸及0.05～0.2wt%间硝基苯磺酸钠的混合溶液中进行三级直流电解腐蚀；
E、后处理：将上述经过三级直流电解腐蚀的铝箔在温40℃～60℃、浓度0.3～3wt%的硝酸水溶液中浸泡。
2.根据权利要求1所述的中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，其特征在于：在前处理中，铝箔在浓度0.6～5wt%硫酸和2～5wt%盐酸的混合溶液中浸泡的时间为1～3分钟。
3.根据权利要求1或2所述的中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，其特征在于：在一级直流电解腐蚀中，电流密度为15～30A/dm2，电量为1500～2300C/dm2；所述的混合溶液的温度为65℃～75℃。
4.根据权利要求1所述的中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，其特征在于：在二级化学腐蚀中，所述的混合溶液的温度为80℃～90℃，时间为5～9分钟。
5.根据权利要求1所述的中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，其特征在于：在三级直流电解腐蚀中，电流密度为3～6A/dm2，电量为1000～1500C/dm2；所述的混合溶液的温度为70℃～85℃。
6.根据权利要求1或4或5所述的中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法，其特征在于：在后处理中，铝箔在硝酸水溶液中浸泡时间为2～6分钟。
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