CN109727775A

CN109727775A - 一种双v发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法

Info

Publication number: CN109727775A
Application number: CN201811617653.9A
Authority: CN
Inventors: 杨小飞; 梁力勃; 蔡小宇; 熊传勇
Original assignee: Guangxi Hezhou Guidong Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Guangxi Hezhou Guidong Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2019-05-07
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: CN109727775B

Abstract

本发明涉及铝电解电容器用阳极铝箔腐蚀技术领域，尤其涉及中高压电解电容器特殊用箔的腐蚀方法。本发明的主要内容包括将阳极铝光箔进行前处理、双V发孔腐蚀、扩孔腐蚀和后处理四个步骤，所述的双V发孔腐蚀为将经过前处理后的铝箔依次进入两个溶液组分不同的电解槽，进行两次发孔腐蚀，分别形成所需的长隧道孔和短隧道孔。采用该双V发孔腐蚀方法，可以在铝箔内部长短结合的隧道孔结构，从而满足一些特殊电解电容器用电极箔的需求。本方法工艺流程简单，效果良好，便于控制和工业化实施。

Description

一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法

技术领域

本发明涉及铝电解电容器用阳极铝箔腐蚀技术领域，尤其涉及中高压电解电容器特殊用箔、特殊孔型的腐蚀方法。

背景技术

随着电子工业的飞速发展，铝电解电容器的应用更加广泛，并随着人们对产品个性化的要求，其特殊规格产品越来越多，性能要求也逐渐提高。阳极铝箔是铝电解电容器的关键材料，其品质直接影响电容器的性能，而铝电解阳极腐蚀箔形貌特征对电容器的使用用途有较为关键的影响。

电容储能点焊机和频闪灯广泛用于低碳钢、铜、不锈钢、合金的焊接、军工、航天、钢铁业、印刷包装业、造纸业、船舶制造、汽车工业、轮胎检测、电机测试、计量、产品研发等行业领域被广泛应用。电容储能点焊机和频闪灯用电容器相比较于一般的电容器要求更加严格，其制备技术正是本发明的重点，其共同的特点都要求能够满足快速的充放电。目前，高性能电容储能点焊机和频闪灯用箔依赖于进口，日本的红宝石、NCC生产有专用于频闪灯的电容器和电容储能点焊机用电容器，以及法国satma有电容储能点焊机用电容器用铝箔生产的报道，其性能水平居于世界前列，国内市场即使有个别电容器厂家的产品达到高品质，也是依赖于进口腐蚀箔或化成箔，如格力电器、基美电子等。目前，国内尚未有开发满足特殊用电容器的腐蚀箔生产工艺方法的文献或专利。针对电容储能电焊机以及频闪灯的特殊参数要求，尤其为满足快速充放电的性能，关键在于如何在铝箔内部腐蚀出合适的孔型结构。比如，孔径要求更大，组装成电容器后电解液在孔内部形成的电阻更小，以防止由于快速充放电过热导致电容器损坏。再比如，孔长度要求更短，同样主要是防止由于快速充放电发热过强导致电容器损坏。此外，在调整腐蚀箔隧道孔结构的同时，还应该充分满足腐蚀箔的比容要求，在两者之间找到最合适的平衡点。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法。通过双V发孔的方法，可以在铝箔内部依次形成合适比例的长孔和短孔结合的孔型结构。

为实现上述的目的，本发明的技术方案为：

一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，包括将阳极铝光箔进行前处理、双V发孔腐蚀、扩孔腐蚀和后处理四个步骤，所述双V发孔腐蚀为将经过前处理后的铝光箔依次进入到两个溶液组分不同的电解槽中，进行两次发孔腐蚀。

作为本发明的进一步改进，所述双V发孔腐蚀中的电解槽，其第一个槽溶液为含有浓度为3~5Wt.%盐酸、35~50Wt.%硫酸、2~4Wt.%铝离子的混合溶液，第二个槽溶液为含有浓度为1~3Wt.%盐酸、25~35Wt.%硫酸、1~3Wt.%铝离子的混合溶液。

作为本发明的进一步改进，所述双V发孔腐蚀为直流阳极加电腐蚀，所述的电解槽中，第一个槽的发孔腐蚀温度为75~85℃、时间为20~60s、电流密度为400~1000mA/cm²，第二个槽的发孔腐蚀温度为65~75℃、时间为30~60s，电流密度为200~600mA/cm²。

作为本发明的进一步改进，第一个槽和第二个槽的发孔腐蚀顺序可以调换。

作为本发明的进一步改进，所述前处理，是将高纯铝箔放在温度为60~80℃，含1~10Wt.%盐酸和20~40Wt.%硫酸的混合溶液中浸泡60~200 s。

作为本发明的进一步改进，所述扩孔腐蚀，是将发孔完的铝箔放在温度为60~80℃的扩孔腐蚀液中，施加电流密度为50~200mA/cm²的直流电进行扩孔腐蚀400~1000s，所述扩孔腐蚀液为含有1~10Wt.%硝酸的溶液。

作为本发明的进一步改进，所述后处理，是将扩孔腐蚀后的铝箔放在温度为50~80℃的1~10Wt.%硝酸溶液中浸泡50~120s，然后用纯水洗净。

作为本发明的进一步改进，

本发明实现的技术原理是：通过两个发孔腐蚀步骤，分别控制两个发孔过程的配方、温度和电流参数等，其中一个发孔槽使用低酸浓度、低发孔温度等参数，使在铝箔内部形成长隧道孔，另一个发孔槽使用高酸度、高发孔温度等参数，使在铝箔内部形成短隧道孔。从而达到形成一定密度的长孔和短孔结合的孔型结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：采用该双V发孔腐蚀方法，可以在铝箔内部长短结合的隧道孔结构，从而满足一些特殊电解电容器用电极箔的需求。本方法工艺流程简单，效果良好，便于控制和工业化实施。

附图说明

图1 对比例1的腐蚀箔截面扫描电镜图片

图2 实施例1的腐蚀箔截面扫描电镜图片

图3 实施例2的腐蚀箔截面扫描电镜图片。

具体实施方式

以下结合实施例描述本发明一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。

一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，包括将阳极铝光箔进行前处理、双V发孔腐蚀、扩孔腐蚀和后处理四个步骤，具体操作如下：

（1）前处理：将铝箔放在温度为80℃，含有3Wt.%盐酸和35Wt.%硫酸的混合溶液中浸泡120s；（2）第一个V发孔腐蚀：将前处理好的铝箔放入温度为75~85℃含有含有浓度为3~5Wt.%盐酸、35~50Wt.%硫酸、2~4Wt.%铝离子的混合溶液中，施加电流密度为400~1000mA/cm²的直流阳极电流进行发孔腐蚀20~60s；（3）第二个V发孔腐蚀：将完成第一个V发孔腐蚀的铝箔放入温度为65~75℃含有浓度为1~3Wt.%盐酸、25~35Wt.%硫酸、1~3Wt.%铝离子的混合溶液中，并施加电流密度为200~600mA/cm²的直流阳极电流进行发孔腐蚀30~60s；（4）二级扩孔腐蚀：将经过第二个V发孔腐蚀的铝箔放在温度为70℃的扩孔腐蚀液中，施加电流密度为100mA/cm²的直流电进行扩孔腐蚀720s，其扩孔腐蚀液为含有3Wt.%硝酸的溶液；（5）后处理：将二级扩孔完的腐蚀箔放在温度为70℃的5Wt.%硝酸溶液中浸泡100s，然后水洗干净。得到的铝箔经过烘干后，使用扫描电镜观察铝箔截面隧道孔微观结构。

对比例1

（1）前处理：将铝箔放在温度为80℃，含有3Wt.%盐酸和35Wt.%硫酸的混合溶液中浸泡120s；（2）一级发孔腐蚀：将前处理过的铝箔放在温度75℃的3Wt.%盐酸、35Wt.%硫酸和3Wt.%铝离子的混合溶液中，施加电流密度为600mA/cm²的直流电进行发孔腐蚀80 s，然后水洗干净；（3）二级扩孔腐蚀：将发孔完的铝箔放在温度为70℃的扩孔腐蚀液中，施加电流密度为100mA/cm²的直流电进行扩孔腐蚀720s，扩孔腐蚀液为含有3Wt.%硝酸的溶液；（4）后处理：将二级扩孔完的腐蚀箔放在温度为70℃的5Wt.%硝酸溶液中浸泡100s，然后水洗干净，烘干。得到的铝箔进行扫描电镜观察铝箔截面隧道孔微观结构。

实施例1

（1）前处理：将铝箔放在温度为80℃，含有3Wt.%盐酸和35Wt.%硫酸的混合溶液中浸泡120s；（2）第一个V发孔腐蚀：将前处理好的铝箔放入温度为80℃，浓度为5Wt.%盐酸、40Wt.%硫酸、3Wt.%铝离子的混合溶液中，施加电流密度为600mA/cm²的直流阳极电进行发孔腐蚀30s；（3）第二个V发孔腐蚀：将完成第一个V发孔腐蚀的铝箔放入温度为70℃，浓度为4Wt.%盐酸、35Wt.%硫酸、3Wt.%铝离子的混合溶液中，施加电流密度为200mA/cm²的直流阳极电进行发孔腐蚀50s；（4）二级扩孔腐蚀：将发孔完的铝箔放在温度为70℃的扩孔腐蚀液中，施加电流密度为100mA/cm²的直流电进行扩孔腐蚀720s，扩孔腐蚀液为含有3Wt.%硝酸的溶液；（5）后处理：将二级扩孔完的腐蚀箔放在温度为70℃的5Wt.%硝酸溶液中浸泡100s，然后水洗干净，烘干。得到的铝箔进行扫描电镜观察铝箔截面隧道孔微观结构。

实施例2

（1）前处理：将铝箔放在温度为80℃，含有3Wt.%盐酸和35Wt.%硫酸的混合溶液中浸泡120s；（2）第一个V发孔腐蚀：将前处理好的铝箔放入温度为70℃，浓度为4Wt.%盐酸、35Wt.%硫酸、3Wt.%铝离子的混合溶液中，施加电流密度为200mA/cm²的直流阳极电进行发孔腐蚀50s；（3）第二个V发孔腐蚀：将完成第一个V发孔腐蚀的铝箔放入温度为80℃，浓度为5Wt.%盐酸、40Wt.%硫酸、3Wt.%铝离子的混合溶液中，施加电流密度为600mA/cm²的直流阳极电进行发孔腐蚀30s；（4）二级扩孔腐蚀：将发孔完的铝箔放在温度为70℃的扩孔腐蚀液中，施加电流密度为100mA/cm²的直流电进行扩孔腐蚀720s，扩孔腐蚀液为含有3Wt.%硝酸的溶液；（5）后处理：将二级扩孔完的腐蚀箔放在温度为70℃的5Wt.%硝酸溶液中浸泡100s，然后水洗干净，烘干。得到的铝箔进行扫描电镜观察铝箔截面隧道孔微观结构。

本发明上述实施例方案仅是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求中指出了本发明产品组成成分、成分比例、制备方法参数的范围，而上述的说明并未指出本发明参数的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应当认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims

1.一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，包括将阳极铝光箔进行前处理、双V发孔腐蚀、扩孔腐蚀和后处理四个步骤，其特征在于：所述双V发孔腐蚀为将经过前处理后的铝光箔依次进入到两个溶液组分不同的电解槽中，进行两次发孔腐蚀。

2.根据权利要求1所述的一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，其特征在于：所述双V发孔腐蚀中的电解槽，其第一个槽溶液为含有浓度为3~5Wt.%盐酸、35~50Wt.%硫酸、2~4Wt.%铝离子的混合溶液，第二个槽溶液为含有浓度为1~3Wt.%盐酸、25~35Wt.%硫酸、1~3Wt.%铝离子的混合溶液。

3.根据权利要求1所述的一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，其特征在于：所述双V发孔腐蚀为直流阳极加电腐蚀，所述的电解槽中，第一个槽的发孔腐蚀温度为75~85℃、时间为20~60s、电流密度为400~1000mA/cm²，第二个槽的发孔腐蚀温度为65~75℃、时间为30~60s，电流密度为200~600mA/cm²。

4.根据权利要求3所述的一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，其特征在于：第一个槽和第二个槽的发孔腐蚀顺序可以调换。

5.根据权利要求1所述的一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，其特征在于：所述前处理，是将高纯铝箔放在温度为60~80℃，含1~10Wt.%盐酸和20~40Wt.%硫酸的混合溶液中浸泡60~200 s。

6.根据权利要求1所述的一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，其特征在于：所述扩孔腐蚀，是将发孔完的铝箔放在温度为60~80℃的扩孔腐蚀液中，施加电流密度为50~200mA/cm²的直流电进行扩孔腐蚀400~1000s，所述扩孔腐蚀液为含有1~10Wt.%硝酸的溶液。

7.根据权利要求1所述的一种双V发孔腐蚀制备中高压阳极铝箔长短孔特殊结构的方法，其特征在于：所述后处理，是将扩孔腐蚀后的铝箔放在温度为50~80℃的1~10Wt.%硝酸溶液中浸泡50~120s，然后用纯水洗净。