CN108251889B - 一种铝箔电解加电电极装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝箔电解加电电极装置，包括若干个一次发孔槽（2）和一个循环泵（7）；在一次发孔槽（2）内均分别设有两块石墨极板（3），并且在每一块石墨极板（3）的外侧面设有一个密封盒（5），密封盒（5）上设有进出液口（6），进出液口（6）通过连接管Ⅰ分别与循环泵（7）相连通，在两块石墨极板（3）两侧的边侧面分别设有一块侧封板（4）；所述的石墨极板（3）上还设有若干个通孔。本发明能够大量减少加电过程中产生的气体所带来的气泡对铝箔表面的冲击，并实现极板间的循环量可控制，保证了铝箔表面有序发孔和获得大电流密度均匀的发孔，从而避免铝箔表面气体堆积，获得更好的初始蚀孔结构和腐蚀均匀度。
Description
技术领域
本发明涉及一种电化学加电的腐蚀设备，具体涉及一种铝箔电解加电电极装置。
背景技术
铝电解电容器用阳极铝箔制造过程主要分为铝光箔制造、腐蚀箔制造和化成箔制造，其最终完成制造的化成箔就是我们目前铝电解电容器所用的阳极电极箔。而目前阳极电极铝箔厂主要进行腐蚀和化成两个工序，光箔基本源于采购，因而对于阳极电极箔的制造对于电子铝箔厂来说腐蚀箔制造工序与化成箔制造工序就尤为重要，特别是腐蚀箔制造工序，它决定了阳极箔孔型结构和孔密度，以及生成的孔在表面的分布，也决定了阳极箔容量。
腐蚀箔制造工序的主要过程是将铝光箔置于特定的腐蚀液中进行预腐蚀、发孔腐蚀、扩孔腐蚀、纯化学腐蚀等处理，其目的是在铝箔表面形成一定数量的孔，以此获得较大的表面积，从而得到一定容量的阳极腐蚀箔，这些工序中最为关键的是发孔腐蚀，也就是蚀孔的生成过程。因而在腐蚀箔制造工序中，要获得高比容、高质量和离散率小的腐蚀箔，就需要在发孔阶段获得均匀一致的蚀孔，如果不能得到好的初始蚀孔，会导致后级腐蚀出现表面蚀孔钝化、并孔或表面严重削失等现象，从而使生产出来的腐蚀箔静电容量低、容量离散率高而无法满足铝电解电容器生产需要。
国内传统的高压阳极电极箔腐蚀一般采用直流电化学腐蚀蚀发孔：即在侵蚀溶液中设置一对电极板，其电极板为石墨极板（如附图1），电极板接电源负极，铝箔接正析从电极板这间穿过，该电极具有表面均匀和实心的特点，但在该极板与铝箔实施加电过程中，因侵蚀液中H+-2e=H2，产生大量的气泡，并且因侧封板的阻档作用，其产出氢气带动所产生的大量气泡只有向上涌出，并在上涌的过程中对铝箔带来较大的表面冲击，影响到铝箔发孔的均匀性从而影响到性能的提升。
中国专利号CN 201321503Y公开了一种铝箔的电解腐蚀装置，该专利对低压电解腐蚀装置，并主要通过循环方式的调整来减少电流的无规律泄露和保护短时间内获得大电流密度的发孔为出发点，该方式对产生的气体带来的气泡并不能起到降低作用，并且该专利方式主要应用于低压腐蚀。
发明内容
本发明的目的在于针对传统石墨极板在加电过程中所存在的缺陷，提供了一种新型的铝箔电解加电电极装置。该装置能够大量减少加电过程中产生的气体所带来的气泡对铝箔表面的冲击，并实现极板间的循环量可控制，保证了铝箔表面有序发孔和获得大电流密度均匀的发孔，从而避免铝箔表面气体堆积，获得更好的初始蚀孔结构和腐蚀均匀度。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种铝箔电解加电电极装置，包括若干个一次发孔槽和一个循环泵，一次发孔槽通过连接管Ⅲ与循环泵相连通；在每一个一次发孔槽内均分别设有两块相对而立的石墨极板，石墨极板之间设置供铝箔通过的电化学腐蚀通道，并且在每一块石墨极板的外侧面设有一个密封盒，密封盒上设有进出液口，进出液口通过连接管Ⅰ分别与循环泵相连通，在两块石墨极板两侧的边侧面分别设有一块侧封板，从而由密封盒、侧封板形成四周封闭的空间；所述的石墨极板上还设有若干个通孔；所述的通孔水平设置或者倾斜设置，倾斜角度为0～60°；在采用该装置对铝箔进行发孔腐蚀时，铝箔从一次发孔槽的上方输送进入两块石墨极板之间的电化学腐蚀通道，然后从两块石墨极板底部输送出来，再进入下一个一次发孔槽。
在本发明中，两块石墨极板为一对；在实际生产过程中，可以根据需要，在一个一次发孔槽内设置多对石墨极板，每一对石墨极板均配置相同结构的侧封板和密封盒。
本发明进一步说明，所述的石墨极板的通孔倾斜设置时，统一设为向上倾斜或者向下倾斜。
本发明进一步说明，所述的密封盒覆盖石墨极板设置通孔的区域。
本发明进一步说明，所述的石墨极板的上方还设有喷淋管；喷淋管通过连接管Ⅱ与循环泵相连接。
本发明进一步说明，所述的连接管Ⅰ、连接管Ⅱ和连接管Ⅲ上均分别设有球阀。
本发明的铝箔电解加电电极装置，在每对极板上进行开孔，并通过密封盒对开孔区域进行密封，其密封盒连接循环泵；从而实现向极板间平行、斜向上或斜向下喷射更新的腐蚀液，从而使得腐蚀箔既能保持更新和新鲜，且能使用液流更均匀分布于铝箔两侧，避免气体吸附在铝箔，提高了铝箔发孔率、改善了孔形分布，获得了更均匀的初始蚀孔。本发明还可实现通过石墨板开孔孔洞与密封盒把极板间与铝箔电化学反应所产生的气泡有效的抽出，从而避免了气体吸附在铝箔表面和气体上涌对铝箔表面冲击所造成的局部纯化、表面气泡斑和上部气泡堆积等不利影响，提高了铝箔表面发孔率和发孔均匀性，更有利于获得上部大电流密度的均匀发孔，得到更高性能的腐蚀箔。实验证明：本发明在铝箔电解加电腐蚀过程中可有效的解决铝箔表面气泡斑、杜绝铝箔的局部钝化、边缘容量低，纵向和横向容量散差大等问题，使用铝箔腐蚀更为均匀，铝箔产品的腐蚀箔散差较传统装置产品低1.5～3%，腐蚀箔性能提升2～3%。
本发明的侧封板和密封盒均采用绝缘屏蔽板材制成。
本发明的优点：
本发明结构简单、设计合理，能够大量减少加电过程中产生的气体所带来的气泡对铝箔表面的冲击，并实现极板间的循环量可控制，保证了铝箔表面有序发孔和获得大电流密度均匀的发孔，从而避免铝箔表面气体堆积，获得更好的初始蚀孔结构和腐蚀均匀度。
附图说明
图1是传统铝箔电解加电电极装置的结构示意图。
图2是本发明一实施例中铝箔电解加电电极装置的结构示意图。
图3是本发明一实施例中铝箔电解加电电极装置的截面结构示意图。
附图标记：1-铝箔，2-一次发孔槽，3-石墨极板，4-侧封板，5-密封盒，6-进出液口，7-循环泵，8-球阀，9-喷淋管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如图2-3所示，一种铝箔电解加电电极装置，包括若干个一次发孔槽2和一个循环泵7，一次发孔槽2通过连接管Ⅲ与循环泵7相连通；在每一个一次发孔槽2内均分别设有两块相对而立的石墨极板3，石墨极板3之间设置供铝箔通过的电化学腐蚀通道，并且在每一块石墨极板3的外侧面设有一个密封盒5，密封盒5上设有进出液口6，进出液口6通过连接管Ⅰ分别与循环泵7相连通，在两块石墨极板3两侧的边侧面分别设有一块侧封板4，从而由密封盒5、侧封板4形成四周封闭的空间；所述的石墨极板3上还设有若干个通孔；所述的通孔水平设置；在采用该装置对铝箔1进行发孔腐蚀时，铝箔1从一次发孔槽2的上方输送进入两块石墨极板3之间的电化学腐蚀通道，然后从两块石墨极板3底部输送出来，再进入下一个一次发孔槽。
所述的密封盒5覆盖石墨极板3设置通孔的区域。所述的石墨极板3的上方还设有喷淋管9；喷淋管9通过连接管Ⅱ与循环泵7相连接。所述的连接管Ⅰ、连接管Ⅱ和连接管Ⅲ上均分别设有球阀8。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于：所述的石墨极板3的通孔向上倾斜60°设置。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于：所述的石墨极板3的通孔向下倾斜60°设置。
实施结果：
在铝箔的电化学腐蚀中，统一采用纯度为99.99%、厚度为100 μm、立方织构占有率大于95%的铝箔，生产工艺流程为：前处理、一级发孔腐蚀、二级扩孔腐蚀、后处理和干燥。干燥后的腐蚀箔进行化成处理，其化成条件：10%硼酸，90℃，0.05A/cm2，Vfe=520V。结果如下：
本发明铝箔电解加电电极装置使用实施例2（抽液）方式，腐蚀箔比容性能提升2.24%，腐蚀箔散差降低1.83%。
Claims (5)
1.一种铝箔电解加电电极装置，其特征在于：包括若干个一次发孔槽（2）和一个循环泵（7），一次发孔槽（2）通过连接管Ⅲ与循环泵（7）相连通；在每一个一次发孔槽（2）内均分别设有两块相对而立的石墨极板（3），石墨极板（3）之间设置供铝箔通过的电化学腐蚀通道，并且在每一块石墨极板（3）的外侧面设有一个密封盒（5），密封盒（5）上设有进出液口（6），进出液口（6）通过连接管Ⅰ分别与循环泵（7）相连通，在两块石墨极板（3）两侧的边侧面分别设有一块侧封板（4），从而由密封盒（5）、侧封板（4）形成四周封闭的空间；所述的石墨极板（3）上还设有若干个通孔；所述的通孔水平设置或者倾斜设置，倾斜角度为0～60°；在采用该装置对铝箔（1）进行发孔腐蚀时，铝箔（1）从一次发孔槽（2）的上方输送进入两块石墨极板（3）之间的电化学腐蚀通道，然后从两块石墨极板（3）底部输送出来，再进入下一个一次发孔槽。
2.根据权利要求1所述的铝箔电解加电电极装置，其特征在于：所述的石墨极板（3）的通孔倾斜设置时，统一设为向上倾斜或者向下倾斜。
3.根据权利要求1所述的铝箔电解加电电极装置，其特征在于：所述的密封盒（5）覆盖石墨极板（3）设置通孔的区域。
4.根据权利要求1所述的铝箔电解加电电极装置，其特征在于：所述的石墨极板（3）的上方还设有喷淋管（9）；喷淋管（9）通过连接管Ⅱ与循环泵（7）相连接。
5.根据权利要求4所述的铝箔电解加电电极装置，其特征在于：所述的连接管Ⅰ、连接管Ⅱ和连接管Ⅲ上均分别设有球阀（8）。
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