CN104611747B - 一种固态电容器专用铝箔的生产方法 - Google Patents

一种固态电容器专用铝箔的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种固态电容器专用铝箔的生产方法,包括如下步骤:1)将铝箔加入己二酸铵溶液中进行化成处理,得到一级化成铝箔;2)二级化成处理;3)三级化成处理;4)将三级化成铝箔加入磷酸溶液中进行去极化处理;5)一级修补化成处理;6)二级修补化成处理;7)后处理;8)将后处理铝箔放入焙烧炉中进行焙烧处理,然后将焙烧后的铝箔放入干燥炉中进行干燥处理,得到产品。本发明制作的铝箔具有高比容、长寿命、耐水合时间好、低漏电压的特点。

Description

一种固态电容器专用铝箔的生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种铝箱的生产方法,特别是涉及一种固态电容器专用铝箱的生产方 法。
背景技术
[0002] 固态电容全称为:固态铝质电解电容。它与普通电容(即液态铝质电解电容)最大 差别在于采用了不同的介电材料,液态铝电容介电材料为电解液,而固态电容的介电材料 则为导电性高分子材料。现有技术中的固态铝电解电容器铝质难以降低固态电容的漏电压 及客户端产生电容器良品率较低,铝质作为固态电容的主要原材料之一,铝箱皮膜的质量 好坏及稳定性直接影响到电容的使用寿命。由于在化成过程中,工艺生产条件的优劣会影 响到皮膜的稳定性,固态铝质多采用高比容铝箱,铝箱价格高昂,目前市场需求量大,但质 量不好,会导致电容的成本增高。另外,现有工艺的生产条件难以达到此固态电容的要求, 漏电压较大。
发明内容
[0003] 针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种固态电容器专用铝箱的生产方 法,采用本方法制作的铝箱具有高比容、长寿命、耐水合时间好、低漏电压的特点。
[0004] 实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0005] —种固态电容器专用铝箱的生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
[0006] 1) —级化成处理(Fl):将铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化成处理, 控制温度为75±3°C,pH为6.0±0.8,电导率为90±51^/〇11,电压为10±2¥,电流为800± 200A,化成时间为4分钟,得到一级化成铝箱;
[0007] 2)二级化成处理(F+1):将一级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中以液 中供电的方式进行化成处理,控制温度为36 ± 2°C,pH为6.0 ±0.8,电导率为70± 10ms/cm, 电压为22 ± 3V,电流为600 ± 200A,化成时间为4分钟,得到二级化成铝箱;
[0008] 3)三级化成处理(F3):将二级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化 成处理,控制温度为75 ± 3°C,pH为6.0 ± 0.8,电导率为90 ± 5ms/cm,电压为23 ± 3V,电流为 400 ± 200A,化成时间为4分钟,得到三级化成铝箱;
[0009] 4)去极化处理(PD槽):将三级化成铝箱加入浓度为16.8%的磷酸溶液中进行去极 化处理,控制温度为60 ± 3°C,电导率为45 ± 5ms/Cm,化成时间为1分钟,得到去极化铝箱;
[0010] 5) —级修补化成处理(F4-2):将去极化铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液 中修补化成处理,控制温度为85 ± 3 °C,pH为6.0 ± 0.8,电导率为3.3 ± 0.3ms/cm,电压为23 ± 3V,电流为400 ± 200A,化成时间为4分钟,得到一级修补化成铝箱;
[0011] 6)二级修补化成处理(F4-3):将一级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢 铵溶液中进行修补化成处理,控制温度为85 ±3°C,pH为6.0 ±0.8,电导率为3.3 ±0.3ms/ cm,电压为23 ± 3V,电流为400 ± 200A,化成时间为4分钟,得到二级修补化成铝箱;
[0012] 7)后处理:将二级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液中修补化成 处理,控制温度为80 ± 3 °C,pH为4.8 ± 0.5,电导率为4.5 ± 0.5ms/cm,化成时间为4分钟,得 到后处理铝箱;
[0013] 8)热处理:将后处理铝箱放入焙烧炉中进行焙烧处理,控制温度为300 ± 20°C,时 间为2分钟;然后将焙烧后的铝箱放入干燥炉中进行干燥处理,控制温度为200± 20°C,时间 为2分钟;得到产品。
[0014] 作为优选,在步骤8)中,焙烧处理过程分为四个阶段进行,具体如下:
[0015] 第一阶段,控制温度为300±20°C,时间为2分钟;
[0016] 第二阶段,控制温度为300±20°C,时间为2分钟;
[0017] 第三阶段,控制温度为300±20°C,时间为2分钟;
[0018] 第四阶段,控制温度为300 ± 20 °C,时间为2分钟。
[0019] 作为优选,在步骤8)中,干燥处理过程分为两个阶段进行,具体如下:
[0020] 第一阶段,控制温度为200±20°C,时间为2分钟;
[0021] 第二阶段,控制温度为200 ± 20 °C,时间为2分钟。
[0022] 本发明的有益效果在于:
[0023] 1、本发明改进了工艺步骤和优化技术参数,其工艺步骤依次采用三级化成处理 后,再进行去极化处理,然后进行两级修补化成处理,后处理,最后进行热处理,同时,本发 明提高了 PD槽温度并且相应地改变了焙烧炉温度,使得制作的铝箱具有高比容、长寿命、耐 水合时间好、低漏电压的优点。
[0024] 2、本发明在化成液中前段用的己二酸铵在第一接触形成较薄致密的膜,紧接着在 磷酸二氢铵形化成液中形成一层含磷的无定形三氧化铝膜,大大提高氧化铝膜的耐水合性 能。
[0025] 3、本发明经阳极形成氧化铝膜后,再在含磷酸根离子的处理液中去极化处理,氧 化铝表面与磷酸根离子作用生成的磷酸铝,磷酸根离子分布在表面密度较大的氧化膜层既 形成有效的挡水层,又减少对氧化膜层的破坏,从而提高氧化膜的性能。
具体实施方式
[0026] 下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述:
[0027] 实施例1:
[0028] —种固态电容器专用铝箱的生产方法,包括如下步骤:
[0029] 1) 一级化成处理(Fl):将铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化成处理, 控制温度为72 °C,pH为5.2,电导率为90 ± 5ms/cm,电压为10 ± 2V,电流为800 ± 200A,化成时 间为4分钟,得到一级化成铝箱;
[0030] 2)二级化成处理(F+1):将一级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中以液 中供电的方式进行化成处理,控制温度为34°C,pH为5.2,电导率为70± lOms/cm,电压为22 ± 3V,电流为600 ± 200A,化成时间为4分钟,得到二级化成铝箱;
[0031] 3)三级化成处理(F3):将二级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化 成处理,控制温度为72°C,pH为5.2,电导率为90±51^/〇11,电压为23±3¥,电流为400± 200A,化成时间为4分钟,得到三级化成铝箱;
[0032] 4)去极化处理(PD槽):将三级化成铝箱加入浓度为16.8%的磷酸溶液中进行去极 化处理,控制温度为57°C,电导率为45 ± 5ms/Cm,化成时间为1分钟,得到去极化铝箱;
[0033] 5) —级修补化成处理(F4-2):将去极化铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液 中修补化成处理,控制温度为82°C,pH为5.2,电导率为3.3 ±0.3ms/cm,电压为23 ± 3V,电流 为400 ± 200A,化成时间为4分钟,得到一级修补化成铝箱;
[0034] 6)二级修补化成处理(F4-3):将一级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢 铵溶液中进行修补化成处理,控制温度为82°C,pH为5.2,电导率为3.3±0.311^/〇11,电压为 23 ± 3V,电流为400 ± 200A,化成时间为4分钟,得到二级修补化成铝箱;
[0035] 7)后处理:将二级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液中修补化成 处理,控制温度为77 °C,pH为4.3,电导率为4.5 ± 0.5ms/Cm,化成时间为4分钟,得到后处理 铝箱;
[0036] 8)热处理:将后处理铝箱放入焙烧炉中进行焙烧处理,然后将焙烧后的铝箱放入 干燥炉中进行干燥处理,得到产品。
[0037] 焙烧处理过程分为四个阶段进行,具体如下:
[0038] 第一阶段,控制温度为350°c,时间为2分钟;
[0039] 第二阶段,控制温度为350°C,时间为2分钟;
[0040] 第三阶段,控制温度为350°C,时间为2分钟;
[0041] 第四阶段,控制温度为350°C,时间为2分钟。
[0042] 干燥处理过程分为两个阶段进行,具体如下:
[0043] 第一阶段,控制温度为250°C,时间为2分钟;
[0044] 第二阶段,控制温度为250°C,时间为2分钟。
[0045] 实施例2:
[0046] —种固态电容器专用铝箱的生产方法,包括如下步骤:
[0047] 1) 一级化成处理(Fl):将铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化成处理, 控制温度为75 °C,pH为6.0,电导率为90 ± 5ms/cm,电压为10 ± 2V,电流为800 ± 200A,化成时 间为4分钟,得到一级化成铝箱;
[0048] 2)二级化成处理(F+1):将一级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中以液 中供电的方式进行化成处理,控制温度为36°C,pH为6.0,电导率为70± 10ms/cm,电压为22 ± 3V,电流为600 ± 200A,化成时间为4分钟,得到二级化成铝箱;
[0049] 3)三级化成处理(F3):将二级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化 成处理,控制温度为75°C,pH为6.0,电导率为90±5ms/cm,电压为23±3V,电流为400 土 200A,化成时间为4分钟,得到三级化成铝箱;
[0050] 4)去极化处理(PD槽):将三级化成铝箱加入浓度为16.8%的磷酸溶液中进行去极 化处理,控制温度为60°C,电导率为45ms/Cm,化成时间为1分钟,得到去极化铝箱;
[0051] 5) —级修补化成处理(F4-2):将去极化铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液 中修补化成处理,控制温度为85°C,pH为6.0,电导率为3.3 ±0.3ms/cm,电压为23 ± 3V,电流 为400 ± 200A,化成时间为4分钟,得到一级修补化成铝箱;
[0052] 6)二级修补化成处理(F4-3):将一级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢 铵溶液中进行修补化成处理,控制温度为85°C,pH为6.0,电导率为3.3 ±0.3ms/Cm,电压为 23 ± 3V,电流为400 ± 200A,化成时间为4分钟,得到二级修补化成铝箱;
[0053] 7)后处理:将二级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液中修补化成 处理,控制温度为80 °C,pH为4.8,电导率为4.5 ± 0.5ms/cm,化成时间为4分钟,得到后处理 铝箱;
[0054] 8)热处理:将后处理铝箱放入焙烧炉中进行焙烧处理,然后将焙烧后的铝箱放入 干燥炉中进行干燥处理,得到产品。
[0055] 焙烧处理过程分为四个阶段进行,具体如下:
[0056] 第一阶段,控制温度为300°C,时间为2分钟;
[0057] 第二阶段,控制温度为300°C,时间为2分钟;
[0058] 第三阶段,控制温度为300°C,时间为2分钟;
[0059] 第四阶段,控制温度为300 °C,时间为2分钟。
[0060] 干燥处理过程分为两个阶段进行,具体如下:
[0061] 第一阶段,控制温度为200°C,时间为2分钟;
[0062] 第二阶段,控制温度为200°C,时间为2分钟。
[0063] 实施例3:
[0064] —种固态电容器专用铝箱的生产方法,包括如下步骤:
[0065] 1) 一级化成处理(Fl):将铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化成处理, 控制温度为78 °C,pH为6.8,电导率为90 ± 5ms/cm,电压为10 ± 2V,电流为800 ± 200A,化成时 间为4分钟,得到一级化成铝箱;
[0066] 2)二级化成处理(F+1):将一级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中以液 中供电的方式进行化成处理,控制温度为38°C,pH为6.8,电导率为70± 10ms/cm,电压为22 ± 3V,电流为600 ± 200A,化成时间为4分钟,得到二级化成铝箱;
[0067] 3)三级化成处理(F3):将二级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化 成处理,控制温度为78 °C,pH为6.8,电导率为90 ± 5ms/cm,电压为23 ± 3V,电流为400 土 200A,化成时间为4分钟,得到三级化成铝箱;
[0068] 4)去极化处理(PD槽):将三级化成铝箱加入浓度为16.8%的磷酸溶液中进行去极 化处理,控制温度为63°C,电导率为45 ± 5ms/Cm,化成时间为1分钟,得到去极化铝箱;
[0069] 5) —级修补化成处理(F4-2):将去极化铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液 中修补化成处理,控制温度为88°C,pH为6.8,电导率为3.3 ±0.3ms/cm,电压为23 ± 3V,电流 为400 ± 200A,化成时间为4分钟,得到一级修补化成铝箱;
[0070] 6)二级修补化成处理(F4-3):将一级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢 铵溶液中进行修补化成处理,控制温度为88°C,pH为6.8,电导率为3.3 ±0.3ms/Cm,电压为 23 ± 3V,电流为400 ± 200A,化成时间为4分钟,得到二级修补化成铝箱;
[0071] 7)后处理:将二级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液中修补化成 处理,控制温度为83 °C,pH为5.3,电导率为4.5 ± 0.5ms/Cm,化成时间为4分钟,得到后处理 铝箱;
[0072] 8)热处理:将后处理铝箱放入焙烧炉中进行焙烧处理,然后将焙烧后的铝箱放入 干燥炉中进行干燥处理,得到产品。
[0073] 焙烧处理过程分为四个阶段进行,具体如下:
[0074] 第一阶段,控制温度为280°C,时间为2分钟;
[0075] 第二阶段,控制温度为280°C,时间为2分钟;
[0076] 第三阶段,控制温度为280°C,时间为2分钟;
[0077] 第四阶段,控制温度为280°C,时间为2分钟。
[0078] 干燥处理过程分为两个阶段进行,具体如下:
[0079] 第一阶段,控制温度为180°C,时间为2分钟;
[0080] 第二阶段,控制温度为180°c,时间为2分钟。
[0081] 对比例1:
[0082] 本实施例提供一种固态电容器专用铝箱的生产方法,除了表1中公开的工艺参数, 后段(一级修补化成处理、二级修补化成处理、后处理)使用己二酸铵溶液外,其他步骤与参 数与实施例2相同。
[0083] 表1对比例1的工艺参数表
[0084]
Figure CN104611747BD00081
[0085] 性能检测
[0086] 分别对实施例1-3及对比例1所得到的产品进行性能检测,具体结果参见表2。
[0087] 表2性能参数对比表
[0088]
Figure CN104611747BD00091
[0090] 对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各 种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范 围之内。

Claims (3)

1. 一种固态电容器专用铝箱的生产方法,其特征在于,包括如下步骤: 1) 一级化成处理:将铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化成处理,得到一级 化成铝箱; 2) 二级化成处理:将一级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中以液中供电的方 式进行化成处理,得到二级化成铝箱; 3) 三级化成处理:将二级化成铝箱加入浓度为63%的己二酸铵溶液中进行化成处理, 得到三级化成铝箱; 4) 去极化处理:将三级化成铝箱加入浓度为16.8%的磷酸溶液中进行去极化处理,得 到去极化铝箱; 5) —级修补化成处理:将去极化铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液中修补化成 处理,得到一级修补化成铝箱; 6) 二级修补化成处理:将一级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液中进 行修补化成处理,得到二级修补化成铝箱; 7) 后处理:将二级修补化成铝箱加入浓度为0.6%的磷酸二氢铵溶液中修补化成处理, 得到后处理铝箱; 8) 热处理:将后处理铝箱放入焙烧炉中进行焙烧处理,然后将焙烧后的铝箱放入干燥 炉中进行干燥处理,得到产品; 其中,1) 一级化成处理的具体参数为:控制温度为75 ± 3°C,pH为6.0 ± 0.8,电导率为90 ± 5ms/cm,电压为10 ± 2V,电流为800 ± 200A,化成时间为4分钟; 2) 二级化成处理的具体参数为:控制温度为36 ± 2°C,pH为6.0 ± 0.8,电导率为70 土 10ms/cm,电压为22 ± 3V,电流为600 ± 200A,化成时间为4分钟; 3) 三级化成处理的具体参数为:控制温度为75 ± 3°C,pH为6.0 ± 0.8,电导率为90 土 5ms/cm,电压为23 ± 3V,电流为400 ± 200A,化成时间为4分钟; 4) 去极化处理的具体参数为:控制温度为60±3°C,电导率为45±5ms/Cm,时间为1分 钟; 5) —级修补化成处理的具体参数为:控制温度为85 ± 3°C,pH为6.0 ±0.8,电导率为3.3 ± 0.3ms/cm,电压为23 ± 3V,电流为400 ± 200A,化成时间为4分钟; 6) 二级修补化成处理的具体参数为:控制温度为85 ± 3°C,pH为6.0 ±0.8,电导率为3.3 ± 0.3ms/cm,电压为23 ± 3V,电流为400 ± 200A,化成时间为4分钟; 7) 后处理的具体参数为:控制温度为80 ± 3 °C,pH为4.8 ± 0.5,电导率为4.5 ± 0.5ms/ cm,时间为4分钟; 8) 热处理的具体参数为:焙烧处理,控制温度为300 ± 20°C,时间为2分钟;干燥处理,控 制温度为200±20°C,时间为2分钟。
2. 根据权利要求1所述的固态电容器专用铝箱的生产方法,其特征在于:在步骤8)中, 焙烧处理过程分为四个阶段进行,具体如下: 第一阶段,控制温度为300 ± 20°C,时间为2分钟; 第二阶段,控制温度为300 ± 20°C,时间为2分钟; 第三阶段,控制温度为300 ± 20°C,时间为2分钟; 第四阶段,控制温度为300±20°C,时间为2分钟。
3.根据权利要求1所述的固态电容器专用铝箱的生产方法,其特征在于:在步骤8)中, 干燥处理过程分为两个阶段进行,具体如下: 第一阶段,控制温度为200 ± 20°C,时间为2分钟; 第二阶段,控制温度为200 ± 20°C,时间为2分钟。
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