CN110387567A - 降低化成铝箔漏电的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低化成铝箔漏电的方法,涉及铝箔的加工生产领域,主要采用的技术方案为:将腐蚀的铝箔放入醇溶液中进行水煮处理,然后对所述铝箔依次进行多级化成、烘培处理、中处理、清洗、后处理和烘干。本方法促使铝箔表面直接生长出致密的氧化膜,降低化成铝箔的漏电,延长铝箔产品寿命。
Description
技术领域
本发明涉及铝箔的加工生产领域,尤其涉及一种降低化成铝箔漏电的方法。
背景技术
现在生活家电向小型化、轻便式发展,要求铝电解电容器体积越小越好,因此急需高容量的阳极铝箔。目前除了提高腐蚀箔容量外,使用有机酸工艺也可以提高化成箔容量,但是有机酸工艺生产的化成箔一般漏电较大,因此寻找有效的降低漏电的方法尤为重要。
目前,铝电解电容器用化成箔的生产流程为:腐蚀箔经水煮处理再经多级化成、烘箱或磷酸破坏处理、再次化成。使用硼酸液化成得到的化成箔寿命长、漏电小,但是硼酸液中化成的铝箔容量较低,已经很难满足铝电解电容器的需求,因此一般采用容量较高的有机酸如柠檬酸工艺化成。有机酸工艺有漏电大、寿命短的缺点,为了弥补这些缺点,通常用硼酸溶液化成破坏处理后的铝箔,同时也会损失部分容量。然而水煮后的铝箔表面生长的水合氧化膜在很大程度上影响化成箔的质量,所以改变水合氧化膜的组织结构,也可以使化成铝箔降低漏电,延长化成铝箔寿命。
在生产高比容有机酸化成工艺中,通常在化成槽液中加入特定物质改变水合氧化膜的特性,从而起到降漏电的作用。但是其缺点在于,拥有大量缺陷的水合氧化膜形成之后,经预处理步骤后只能改变表面上的水合氧化膜,不如直接生长出致密的水合氧化铝膜性能更稳定。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种降低化成铝箔漏电的方法,主要目的是改进生产高比容电极箔的有机酸化成工艺,在满足产品的电性能前提下,降低化成铝箔的漏电,延长产品寿命。
为达到上述目的,本发明主要提供如下技术方案:
本发明提供了一种降低化成铝箔漏电的方法,所述方法如下:
将腐蚀铝箔放入醇溶液中进行水煮处理,然后依次进行多级化成、烘培处理、中处理、清洗、后处理和烘干。
可选的,所述醇溶液为1g/L-12g/L的甘露醇水溶液。
可选的,所述醇溶液为14vol.%-50vol.%丙三醇水溶液。
可选的,所述醇溶液为25vol.%-50vol.%乙二醇水溶液。
可选的,所述醇溶液为25vol.%-50vol.%乙醇水溶液。
可选的,在所述水煮处理的过程中,水煮温度为80-100℃。
可选的,在所述多级化成的过程中,化成温度为60-100℃。
可选的,所述多级化成包括依次进行的一级化成、二级化成、三级化成、四级化成和五级化成。
本发明的优点和有益效果在于:
水煮处理时,在水煮槽中添加醇类物质改变水的活性,降低了溶液中自由水分子的量,从而控制水合氧化膜的生长速度,使其生长的更致密。醇类物质拥有羟基(-OH),在水中(H-O-H)可以与氢(-H)元素键合,因此醇与水分子间的作用力,削弱了水的活性,与铝的反应速度降低,可以通过改变醇与水的配比得到最优的反应速度值,保证形成均匀的氧化铝晶核,进一步生长出致密的水合氧化铝膜。从而,改进了生产高比容电极铝箔的有机酸化成工艺,在满足产品的电性能前提下,降低了化成铝箔的漏电流,增长了产品寿命。
水煮温度小于或等于100℃时,醇类物质几乎不与铝反应,不会生成除水合氧化铝之外的物质,但是醇却可以很好的抑制水分子的活性,降低水与铝箔的反应速度,所以可以通过改变醇与水的配比得到最优的反应速度值,进一步保证形成均匀的氧化铝晶核,进一步生长出致密的水合氧化铝膜。
所述多级化成按照一级化成、二级化成、三级化成、四级化成和五级化成的顺序依次进行,每一级化成都在独立的反应槽中完成,每一级化成都根据化成电压选择合适电导率的槽液,电导率越高,槽液电压越小,槽液耗电量就越少。如果只采用一级化成,化成槽液电压与多级化成中最后一级化成槽液电压一致,这样在整个过程中槽液压降较大,槽液耗电量较大。所以多级化成可以提高生产效率,减少耗电量。
本发明可以克服有机酸工艺漏电流比较大的缺点,所用化学试剂均是常用药品,并且工艺控制简单,易于工业化生产,可以提升化成铝箔的质量。
附图说明
图1为经现有技术处理的铝箔的漏电测量结果图;
图2为经本发明实施例1处理的铝箔的漏电测量结果图;
图3为经本发明实施例2处理的铝箔的漏电测量结果图;
图4为经本发明实施例3处理的铝箔的漏电测量结果图;
图5为经本发明实施例4处理的铝箔的漏电测量结果图;
图6为经本发明实施例5处理的铝箔的漏电测量结果图;
图7为经本发明实施例6处理的铝箔的漏电测量结果图;
图8为经本发明实施例7处理的铝箔的漏电测量结果图;
图9为经本发明实施例8处理的铝箔的漏电测量结果图;
图10为经本发明实施例9处理的铝箔的漏电测量结果图;
图11为经本发明实施例10处理的铝箔的漏电测量结果图;
图12为经本发明实施例11处理的铝箔的漏电测量结果图;
图13为经本发明实施例12处理的铝箔的漏电测量结果图。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
在详细阐述本发明降低化成铝箔漏电的方法之前,有必要对本发明中提及的相关材料做进一步说明,以达到更好的效果。本发明中:
多级化成,是将铝箔做阳极,不锈钢做阴极进行的电化学反应分级进行,例如铝箔化成至590V可以依次一级化成至160V,二级化成至300V,三级化成至460V,四级化成至590V。每一级都在独立的反应槽中完成。因为槽液的电导率决定了闪火电压的大小,所以每一级都根据化成电压选择合适的槽液电导率,电导率越高,槽液电压越小,槽液耗电量就越少。一般槽液电导率都会逐级降低。如果只采用一级化成,那化成液与多级化成中最后一级一致,这样在整个过程中槽液压降较大,槽液耗电量较大。在多级化成过程中,整个化成反应分摊到多级反应中,因此生产线上的铝箔移动的速度得到提高,提高了生产效率。
现有技术的具体操作方法如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在90℃水中煮腐蚀的铝箔10min后,在80℃的温度下对铝箔进行化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图1,经过1200s漏电测试,漏电电流大小约为70μA。
实施例1
本发明的一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入1g/L的甘露醇,配成水-甘露醇溶液,在80℃的水-甘露醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在60℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图2,经过1200s的漏电测试,漏电电流大小约为68μA。
实施例2
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入6g/L的甘露醇,配成水-甘露醇溶液,在90℃的水-甘露醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在85℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图3,经过1200s的漏电测试,漏电电流大小约为65μA。
实施例3
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入12g/L的甘露醇,配成水-甘露醇溶液,在100℃的水-甘露醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在100℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图4,经过1200s漏电测试,漏电电流大小约为70μA。
实施例4
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入14vol.%丙三醇,配成水-丙三醇溶液,在80℃水-丙三醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在60℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图5,经过1200s漏电测试,漏电电流大小约为60μA。
实施例5
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入25vol.%丙三醇,配成水-丙三醇溶液,在90℃水-丙三醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在85℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图6,经过1200s的漏电测试,漏电电流大小约为50μA。
实施例6
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入50vol.%丙三醇,配成水-丙三醇溶液,在100℃水-丙三醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在100℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图7,经过1200s漏电测试,漏电电流大小约为62μA。
实施例7
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入25vol.%乙二醇,配成水-乙二醇溶液,在80℃水-乙二醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在85℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图8,经过1200s的漏电测试,漏电电流大小约为45μA。
实施例8
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入37.5vol.%乙二醇,配成水-乙醇溶液,在85℃水-乙醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在80℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图9,经过1200s的漏电测试,漏电电流大小约为49μA。
实施例9
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入50vol.%乙二醇,配成水-乙醇溶液,在90℃水-乙醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在85℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图10,经过1200s的漏电测试,漏电电流大小约为62μA。
实施例10
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入25vol.%乙醇,配成水-乙醇溶液,在80℃水-乙醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在85℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图11,经过1200s漏电测试,漏电电流大小约为49μA。
实施例11
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入37.5vol.%乙醇,配成水-乙醇溶液,在90℃水-乙醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在80℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图12,经过1200s漏电测试,漏电电流大小约为50μA。
实施例12
本发明的另一种具体操作如下:
取腐蚀铝箔原材料,其中Al纯度≥99.99%,在水中加入50vol.%乙醇,配成水-乙醇溶液,在90℃水-乙醇溶液中煮腐蚀的铝箔10min后,在85℃的温度下对铝箔依次进行一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成、焙烧处理、中处理、清洗、后处理、烘干等工序。
对所得化成箔进行漏电测试,测试所使用的仪器是TV1000铝箔电性能测试仪,结果见图13,经过1200s的漏电测试,漏电电流大小约为50μA。
综上所述,不同的醇其浓度对漏电的影响不尽相同,其中,1g/L-12g/L的甘露醇溶液对铝箔的降漏电效果不明显。从总体上分析,醇浓度过低,降漏电效果不明显,醇浓度过高时会严重抑制水合铝膜的生长,在没有水合铝膜的情况下化成出来的氧化膜质量不好,因此醇浓度应在一定范围内才能起到降低铝箔漏电的效果。其中,对于乙醇这种挥发性强的醇,乙醇比例提高会导致醇水溶液挥发严重,溶液有效成分损失严重,不利于控制生产成本。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种降低化成铝箔漏电的方法,其特征在于:将腐蚀的铝箔放入醇溶液中进行水煮处理,然后对所述铝箔依次进行多级化成、烘培处理、中处理、清洗、后处理和烘干。
2.根据权利要求1所述的降低化成铝箔漏电的方法,其特征在于:所述醇溶液为1g/L-12g/L的甘露醇水溶液。
3.根据权利要求1所述的降低化成铝箔漏电的方法,其特征在于:所述醇溶液为14vol.%-50vol.%丙三醇水溶液。
4.根据权利要求1所述的降低化成铝箔漏电的方法,其特征在于:所述醇溶液为25vol.%-50vol.%乙二醇水溶液。
5.根据权利要求1所述的降低化成铝箔漏电的方法,其特征在于:所述醇溶液为25vol.%-50vol.%乙醇水溶液。
6.根据权利要求1至5任一项所述的降低化成铝箔漏电的方法,其特征在于:在所述水煮处理的过程中,水煮温度为80℃-100℃。
7.根据权利要求1至5任一项所述的降低化成铝箔漏电的方法,其特征在于:在所述多级化成的过程中,化成温度为60℃-100℃。
8.根据权利要求1至5任一项所述的降低化成铝箔漏电的方法,其特征在于:所述多级化成包括依次进行的一级化成、二级化成、三级化成、四级化成和五级化成。
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