CN110760913A - 化成液、低压化成箔及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种化成箔化成用化成液、低压化成箔以及其制备方法。所述化成液的溶剂为阳离子羟基功能化的离子液体。所述低压化成箔的制备方法使用上述化成液进行一级化成。本发明的制备方法通过在一级化成中引入高电导率的阳离子羟基功能化的离子液体进行化成，得到的化成箔漏电流小，具有高稳定性和强耐大纹波电流能力，适合用作铝电解电容器的电极材料。
Description
技术领域
本发明属于电容器用电极材料技术领域，具体涉及化成液、低压化成箔及其制备方法。
背景技术
随着电子设备整机小型化的发展，对铝电解电容器的体积缩小和比容提高提出了迫切需要，阳极化成箔作为铝电解电容器中的核心材料，对电容器的各种特性起决定性作用。现有的低压阳极箔化成工艺一般是在硼酸和硼砂的溶液或己二酸及其盐水溶液中进行三级化成、磷酸处理、四级化成、高温热处理，五级化成，最后磷酸二氢铵溶液中浸渍处理，采用这种化成工艺制备得到的低压电极箔，制成铝电解电容器后，漏电流较大，导致耐纹波电流性能较差，电容器使用寿命较短。
中国专利CN201710682549.7公开了一种降低低压化成箔漏电流的方法，其特征包括如下步骤A、将化学腐蚀处理后的铝箔置于质量比为0.5～1％的3,5二羟基苯甲酸水溶液中，在室温的条件下浸渍13分钟后取出；B、将在3,5二羟基苯甲酸水溶液中浸渍过的铝箔置于质量百分比为0.5～2.5％的壬二酸盐的水溶液中，在60～75℃、电流密度为35～45mA/cm2、电压为40 50V的条件下，化成5～20分钟，取出进行第一次水洗；C、将第一次水洗后的铝箔放入质量百分比为1～3％的磷酸水溶液，在温度为30～50℃，进行1～3分钟的钝化处理，取出进行第二次水洗；D、将第二次水洗后的铝箔置于质量百分比为0.1～1％的壬二酸盐和质量百分比为0.1～0.5％的磷酸锶的混合水溶液中，在70～80℃、电流密度为45～55mA/cm2、电压为50～60V的条件下，化成2～4分钟，取出进行第三次水洗；E、将第三次水洗后的铝箔进行460～540℃的高温热处理1～3分钟，然后置于质量百分比为0.1～0.5％的磷酸锶水溶液中，在70～80℃、电流密度为55 65mA/cm2、电压为60～70V的条件下，化成2～4分钟，取出，进行第四次水洗，然后烘干。
中国专利申请CN201210282473.6公开了一种降低低压化成箔漏电流的化成处理方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将铝箔置于质量比为0.5～2％的己二酸盐水溶液中，在40～60℃的条件下浸渍3分钟后取出；B、将在己二酸盐水溶液中浸渍过的铝箔置于质量百分比为3～10％的己二酸盐的水溶液中，在65～80℃、电流密度为20mA/cm2、电压为48V的条件下，化成20分钟，取出进行第一次水洗；C、将第一次水洗后的铝箔放入质量百分比为1～8％的磷酸水溶液，在温度为50～80℃，进行1～5分钟的钝化处理，取出进行第二次水洗；D、将第二次水洗后的铝箔置于质量百分比为1～5％的己二酸盐和质量百分比为0.1～1％的磷酸二氢盐的混合水溶液中，在85℃、电流密度为20mA/cm2、电压为48V的条件下，化成5分钟，取出进行第三次水洗；E、将第三次水洗后的铝箔进行400～550℃的高温热处理1～5分钟，然后置于质量百分比为0.1～1％的磷酸二氢盐水溶液中，在85℃、电流密度为20mA/cm2、电压为48V的条件下，化成5分钟，取出，进行第四次水洗，然后烘干。
上述阳极箔的制备方法，主要是通过前处理对腐蚀箔表面改性处理或者表面保护，减少化成中水合氧化膜的生成，而化学物质主要通过吸附或者络合作用与铝基体结合，作用力较弱，在加电情况下易脱落或者分解，制备的低压化成箔的耐纹波电流能力仍然较差。
发明内容
针对现有技术中阳极箔化成步骤多、漏电流大、耐纹波电流性能较差等技术问题，本发明提供一种化成液、低压化成箔及其制备方法，使用该化成液进行一级化成，能够降低低压化成箔的漏电流，提升耐化成的稳定性和耐大纹波电流的能力，延长电容器的使用寿命。
为达上述目的，本发明提供的技术方案如下：
首先，本发明提供一种化成箔化成用化成液，所述化成液的溶剂为阳离子羟基功能化的离子液体。
优选地，所述阳离子为咪唑鎓及其衍生物阳离子、铵及其衍生物阳离子、吡啶鎓及其衍生物阳离子或吡咯烷鎓及其衍生物阳离子。
优选地，所述阳离子羟基功能化的离子液体的阴离子为磺酸类阴离子、硝酸类阴离子、硫酸类阴离子、亚胺类阴离子或PF6-。
特别优选地，所述阳离子羟基功能化的离子液体为1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基二乙基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双六氟磷酸盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基吡咯烷(三氟甲烷磺酰)亚胺盐中的至少一种。
进一步地，所述化成液的溶质为铵盐，所述溶质的质量分数为0.4～1％。
进一步优选地，所述铵盐为硼酸铵、磷酸铵、己二酸铵、磷酸二氢铵中的至少一种。
第二方面，本发明提供一种低压化成箔的制备方法，所述制备方法包括使用上述化成液进行一级化成的步骤。
进一步优选地，所述低压化成箔的制备方法包括如下步骤：
A、将低压腐蚀箔使用上述的化成液进行一级化成；
B、将一级化成后的箔置于己二酸铵水溶液进行二级化成；
C、将二级化成后的箔置于己二酸铵水溶液进行三级化成；
D、将三级化成后的箔置于磷酸水溶液进行中处理；
E、将中处理后的箔置于己二酸铵水溶液进行四级化成；
F、将四级化成后的箔进行高温热处理；
G、将高温热处理后的箔置于磷酸二氢铵水溶液进行五级化成。
优选地，所述一级化成的电压为4-8V，化成温度为50-70℃，化成时间为5-10min。
进一步优选地，所述二级化成的条件为：质量分数为5～10％的己二酸铵水溶液，70-80℃，施加10-15V的电压，化成时间为5-10min。
进一步优选地，所述三级化成的条件为：质量分数为5～10％的己二酸铵水溶液，70-80℃，施加19-21V的电压，化成时间为5-10min。
进一步优选地，所述中处理的条件为：质量分数为1～3％的磷酸水溶液，30-50℃，处理时间为4-8min。
进一步优选地，所述四级化成的条件为：质量分数为5～10％的己二酸铵水溶液，70-80℃，施加19-21V的电压，化成时间为5-10min。
进一步优选地，所述高温热处理的条件为：400-500℃，处理时间为2-4min。
进一步优选地，所述五级化成的条件为：质量分数为1～3％的磷酸二氢铵水溶液，70-80℃，施加19-21V的电压，化成时间为4-8min。
另一方面，本发明提供由上述低压化成箔的制备方法制备得到的低压化成箔。
另一方面，本发明还提供使用本发明的低压化成箔作为电极材料的铝电解电容器。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明使用非水系的阳离子羟基功能化的高电导率离子溶液体系进行一级化成，预先在电极箔表面生成致密氧化铝层，形成保护结构，避免了疏松的水合氧化铝形成，促使后续化成时，晶型氧化铝在致密膜内部生成，阻挡水分进入氧化膜层内，最终得到含水率低、氧化膜致密、缺陷少的低压化成箔，漏电流小，具有高稳定性和耐大纹波电流能力。
具体实施方式
本发明的目的是为了克服现有化成工艺的不足，提供一种化成箔化成用非水溶剂的化成液和一种增强铝电解电容器用低压化成箔的耐纹波电流能力的化成方法。
现对化成液的具体组成和化成方法进行详细说明。
1、化成液的组成
优选地，所述化成液的溶剂为羟基功能化的离子液体。因为含有羟基的离子液体具有很强的氢键作用，比水的润湿作用更强效果更好，能够快速进入电极箔孔洞内，有助于化成。
更优选地，使用阳离子羟基功能化的离子液体作为化成液的溶剂，因为离子液体的分解电压一般较低，限制了其使用范围。通过对阳离子成分进行羟基功能化，可以有效分散阳离子基团的电荷密度，提升离子液体的稳定性，可以提高其分解电压，用于更高电压段的化成。
使用阳离子羟基功能化的离子液体作为溶剂的化成液进行一级化成，与水作为溶剂的化成液相比，可以有效提高化成箔的稳定性和耐大纹波电流能力。
具体地，作为符合本发明的目的的阳离子羟基功能化的离子液体使用的阳离子可以使用各种具有季氮的阳离子。优选地，所述阳离子为咪唑鎓及其衍生物阳离子、铵及其衍生物阳离子、吡啶鎓及其衍生物阳离子或吡咯烷鎓及其衍生物阳离子。所述咪唑鎓、吡啶鎓、吡咯烷鎓均为大环结构，铵及其衍生物阳离子为大离子基团，能有效分散电荷密度，增强离子液体的稳定性，同时化成液的溶质在这些离子液体中溶解性相对较好。
所述阳离子羟基功能化的离子液体使用的阴离子无特别限制，作为本发明目的优选使用的阴离子，可以举出：磺酸类阴离子、硝酸类阴离子、硫酸类阴离子、亚胺类阴离子-或PF6-。所述磺酸类阴离子的非限制性实例包括：pCH3C6H4SO3 -、C6H5SO3 -、CH3CH2OCH2CH2OSO3 -，C6H5OCH2CH2OSO3 -、CF3SO3 -、CHF2CF2CF2CF2CH2OSO3 -、CHF2CF2CF2CF2CH2SO3 -。磺酸根基团具有很强的电负性，使得阴离子基团稳定性好，加上氟取代的烷基，可以进一步分散阴离子的电荷，增强离子液的稳定性，提高其分解电压。同时磺酸基团易电离，可以有效提高离子液的导电性，提高化成氧化效率。
所述硝酸类阴离子(例如NO3 -)同磺酸阴离子类似，可以提高离子液的稳定性、分解电压以及导电性。
所述亚胺类阴离子的非限制性实例包括：(CF3SO2)2N-、(CHF2SO2)2N-、(CH3CF2SO2)2N-。因磺酸基团或氟原子的强电负性，使得阴离子基团的稳定性大大提高。
所述硫酸类阴离子可以列举SO4 2-或HSO4 -。
本发明的离子液体是上述阴离子和上述阳离子组合而成的物质，可以用已知的方法合成。具体地，可以使用阴离子交换法、酸酯法、中和法等方法。
所述阳离子羟基功能化的离子液体的非限制性实例包括：1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基二乙基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双六氟磷酸盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基吡咯烷(三氟甲烷磺酰)亚胺盐，所述离子液体可以单独或组合使用。
所述化成液的溶质可列举：铵盐、胺盐、季铵盐、叔胺以及有机酸，等等。作为其例子，可以举出，己二酸铵等铵盐类添加剂、马来酸三乙胺等胺盐类添加剂、马来酸季铵、苯二甲酸季铵等季铵盐类添加剂、磷酸二氢铵等磷酸铵类添加剂、硼酸铵、季化咪唑鎓盐、苹果酸、琥珀酸等，优选硼酸铵、磷酸铵、己二酸铵等。所述己二酸铵溶剂适用范围广，溶液电导率高，且酸性适中，可以有效提高化成效率和氧化膜质量，因此特别优选。
所述化成液中，溶质的质量分数控制在0.4～1％(例如：0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％)。如果离子液体中溶质的分数大于1％，则化成溶液稳定性不好且偏黏稠，使得其不易进入电极箔孔洞内，同时在电场作用下溶质容易析出；如果离子液体中溶质的质量分数小于0.4％，则浓度过稀，在化成时除了溶质的消耗，也会导致部分离子液体的消耗，使得化成液不稳定。
2、化成方法
优选地，使用上述溶剂为阳离子羟基功能化的离子液体的化成液作为化成工艺中一级化成的化成液。
通过在一级化成中引入高电导率的羟基功能化的离子液体进行化成，可在无水环境中预先在电极箔表面生成致密氧化铝层，形成保护结构，避免了疏松的水合氧化铝形成，促使后续化成时，晶型氧化铝在膜内部生成，阻挡水分进入氧化膜层内，最终得到含水率低、氧化膜致密、缺陷少的低压化成箔，漏电流小，具有高稳定性和强耐大纹波电流能力。因此，与在其他级数化成液中使用羟基功能化的离子液体作为溶剂相比，在一级化成液中使用羟基功能化的离子液体作为溶剂，更为优选。
优选地，一级化成时施加4-8V的电压(例如：4V、5V、6V、7V、7V)，使用离子液体，化成电压不能过高，过高则会造成离子液体大量分解，使得化成溶液不稳定，对电极箔的性能造成影响。
化成温度和时间可以根据实际需要进行调整，优选：50-70℃(例如：50℃、55℃、60℃、65℃、70℃)，化成时间为5-10min(例如：5min、6min、7min、8min、9min、10min)。
通过使用包含上述一级化成工艺的四级化成或五级化成工艺，可以得到含水率低、氧化膜致密、缺陷少的低压化成箔，具有高稳定性和耐大纹波电流性能的化成箔，其他级数的化成可以采用本领域通用的化成工艺条件，更有选地，可以在化成工艺之间或化成工艺之后适当增加中处理或/和高温热处理或/和清洗工艺，以进一步提升化成箔的综合性能。
根据本发明实施方式提供的低压箔的制备方法，包括如下步骤：
A、将低压腐蚀箔置于溶剂为阳离子羟基功能化的离子液体溶液中进行一级化成；
B、将一级化成后的箔置于己二酸铵水溶液中进行二级化成；
C、将二级化成后的箔置于己二酸铵水溶液中进行三级化成；
D、将三级化成后的箔置于磷酸水溶液中进行中处理；
E、将磷酸处理后的箔置于己二酸铵水溶液中进行四级化成；
F、将四级化成后的箔进行高温热处理；
G、将高温热处理后的箔置于磷酸二氢铵水溶液中进行五级化成。
具体地，各步骤的工艺条件如下：
A、一级化成
一级化成用化成液组成以及一级化成工艺条件同上所述，此处不在赘述。
根据本发明的实施方式，所述阳离子羟基功能化的离子液体包括：1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基二乙基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双六氟磷酸盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基吡咯烷(三氟甲烷磺酰)亚胺盐，等等，所述离子液体可以单独或组合使用。使用上述阳离子羟基功能化的离子液体作为溶剂的化成液进行一级化成，得到的化成箔漏电流小，稳定性和耐大纹波电流能力理想，综合性能优异。
在一些实施方式中，所述阳离子羟基功能化的离子液体包括：1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基二乙基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双六氟磷酸盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基吡咯烷(三氟甲烷磺酰)亚胺盐中的一种或两种。
B、二级化成
化成液优选质量分数为5～10％(例如：5％、6％、7％、8％、9％、10％)的己二酸铵水溶液。
化成温度优选70-80℃，例如：70℃、73℃、75℃、78℃、80℃。
化成电压优选10-15V，例如：10V、11V、12V、13V、14V、15V。
化成时间优选5-10min，例如：5min、6min、7min、8min、9min、10min。
C、三级化成
化成液优选质量分数为5～10％(例如：5％、6％、7％、8％、9％、10％)的己二酸铵水溶液。
化成温度优选70-80℃，例如：70℃、73℃、75℃、78℃、80℃。
化成电压优选19-21V，例如：19V、20V、21V。
化成时间优选5-10min，例如：5min、6min、7min、8min、9min、10min。
D、中处理
进行中处理的目的是将化成中被氧化膜封堵的小孔溶解开，便于后续化成时，化成液进入孔内，对孔洞内缺陷进行化成。
优选地，将三级化成后的箔置于5～10％(例如：5％、6％、7％、8％、9％、10％)的磷酸水溶液中进行中处理。
中处理温度优选30-50℃，例如：30℃、33℃、35℃、38℃、40℃、40℃、43℃、45℃、78℃、50℃。
中处理时间优选4-8min，例如：4min、5min、6min、7min、8min。
E、四级化成
化成液优选质量分数为5～10％(例如：5％、6％、7％、8％、9％、10％)的己二酸铵水溶液。
化成温度优选70-80℃，例如：70℃、73℃、75℃、78℃、80℃。
化成电压优选19-21V，例如：19V、20V、21V。
化成时间优选5-10min，例如：5min、6min、7min、8min、9min、10min。
F、高温热处理
热处理的目的促使无定型氧化铝或者氢氧化铝在高温下脱水转变成晶型氧化铝，提高化成箔的容量。在晶型转变的同时，发生体积收缩，出现龟裂，便于后续化成时，化成液进入孔内，对孔洞内缺陷进行化成。
优选地，将四级化成后的箔置于400-500℃(例如：400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃)条件下，处理2-4min(例如：2min、3min、4min)。
G、五级化成
化成液优选质量分数为1～3％(例如：1％、2％、3％)的磷酸二氢铵水溶液。
化成温度优选70-80℃，例如：70℃、73℃、75℃、78℃、80℃。
化成电压优选19-21V，例如：19V、20V、21V。
在一些实施方式中，所述低压化成箔的制备，包括如下步骤：
A、将低压腐蚀箔置于质量分数为0.4～1％的己二酸铵的阳离子羟基功能化离子液体的溶液中，50-70℃，施加4-8V的电压，进行一级化成，时间为5-10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数为5～10％的己二酸铵水溶液，70-80℃，施加10-15V的电压，进行二级化成，时间为5-10min；
C、将二级化成后的箔置于质量分数为5～10％的己二酸铵水溶液，70-80℃，施加19-21V的电压，进行三级化成，时间为5-10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数为1～3％的磷酸水溶液，30-50℃进行中处理，时间为4-8min；
E、将中处理后的箔置于质量分数为5～10％的己二酸铵水溶液，70-80℃，施加19-21V的电压，进行四级化成，时间为5-10min；
F、将四级化成后的箔于400-500℃下高温热处理2-4min；
G、将高温热处理后的箔置于质量分数为1～3％的磷酸二氢铵水溶液，70-80℃，施加19-21V的电压，进行五级化成，时间为4-8min。
由上述制备方法得到的低压化成箔，漏电流小，具有高稳定性和强耐大纹波电流能力，适合用作铝电解电容器的电极材料。
以下所述的是本发明的优选实施方式，本发明所保护的不限于以下优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说在此发明创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本发明的保护范围。
实施例1
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.8％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐离子液体溶液中，60℃，施加电压6V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min.
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
实施例2
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.4％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐离子液体溶液中，60℃，施加电压6V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min.
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
实施例3
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为1.0％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐离子液体溶液中，60℃，施加电压6V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min.
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
实施例4
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.6％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐离子液体溶液中，50℃，施加电压4V，进行一级化成，时间为5min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min；
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
实施例5
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.8％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑硝酸盐离子液体溶液中，70℃，施加电压4V，进行一级化成，时间为5min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V的电压，进行二级化成，时间为10min；
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
实施例6
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.6％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐和1-羟乙基-3-甲基咪唑硝酸盐(质量比为50:50)的混合离子液体溶液中，70℃，施加电压7V，进行一级化成，时间为8min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V的电压，进行二级化成，时间为10min；
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
实施例7
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.6％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-羟乙基-3-甲基咪唑硝酸盐(质量比30:70)的混合离子液体溶液中，70℃，施加电压8V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min；
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V、进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V的电压，进行五级化成，时间为8min。
实施例8
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.7％的己二酸铵的N-(3-羟基)-丁基-N-甲基二乙基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐的离子液体溶液中，70℃，施加电压8V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min；
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V、进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
实施例9
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.9％的己二酸铵的N-(3-羟基)-丁基-N-甲基吡咯烷(三氟甲烷磺酰)亚胺盐的离子液体溶液中，70℃，施加8V的电压，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min；
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V、进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
对比例1
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压8V，进行二级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min；
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
对比例2
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.8％的己二酸铵的1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐离子液体溶液中，60℃，施加电压6V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min.
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
对比例3
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.2％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐离子液体溶液中，60℃，施加电压6V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min.
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
对比例4
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为1.5％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐离子液体溶液中，60℃，施加电压6V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min.
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
对比例5
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.8％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐离子液体溶液中，60℃，施加电压10V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min.
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
对比例6
A、将低压腐蚀箔置于质量分数比为0.8％的己二酸铵的1-羟乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体溶液中，60℃，施加电压10V，进行一级化成，时间为10min；
B、将一级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压12V，进行二级化成，时间为10min.
C、将二级化成后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行三级化成，时间为10min；
D、将三级化成后的箔置于质量分数比为1％的磷酸水溶液中进行，温度为50℃，时间为4min；
E、将磷酸处理后的箔置于质量分数比为8％的己二酸铵水溶液中，75℃，施加电压20V，进行四级化成，时间为8min；
F、将四级化成后的箔置于450℃的马弗炉中，处理时间为2min；
G、将高温处理后的箔置于质量分数比为1％的磷酸二氢铵水溶液中，70℃，施加电压20V，进行五级化成，时间为8min。
性能测试
根据标准检测方法是SJ/T 11140-2012铝电解电容器用电极箔国家标准对上述实施例和对比例制备的铝电解电容器用低压电极箔进行性能测试，检测结果如表1所示。
表1
从上表数据可以看到，采用本发明的化成工艺制备的低压化成箔与现有工艺(对比例1)相比，在到达电压基本一致的情况下，比容没有衰减，漏电流有明显下降，耐纹波电流性能显著提升，水煮1h后的升压时间也缩短很多，说明本发明化成工艺制备的化成箔的致密性也更好。
与阳离子非羟基功能的化的离子液体相比(对比例2)，阳极离子羟基功能化的离子液体具有很强的氢键作用和很好的润湿性，容易进入到腐蚀箔空洞内部进行化成，提升化成箔的性能。
从对比例3和对比例4可以看到，溶质和溶剂的比例需保持在适当比例范围，浓度过稀时，化成时会大量消耗离子液体，造成化成液不稳定；浓度过高时，化成液偏粘稠，不易进入腐蚀孔洞内，从而导致化成箔的性能下降。
从对比例5可以看到，化成电压也需保持在适当范围内，当电压过高时，造成离子液体大量分解，导致化成液不稳定，化成箔性能变差。
从对比例6可以看到，羧基阴离子的离子液体稳定性较差，导致化成液不稳定，化成箔性能变差。
尽管对本发明已做出了详细的说明，并列出了一些具体实例，但对本领域技术人员而言，只要不脱离本发明的精神，对本方法所做的各种调整均被视为包含在本发明的范围内。
Claims (11)
1.一种化成箔化成用化成液，其特征在于，所述化成液的溶剂为阳离子羟基功能化的离子液体。
2.根据权利要求1所述的化成箔化成用化成液，其特征在于，所述阳离子为咪唑鎓及其衍生物阳离子、铵及其衍生物阳离子、吡啶鎓及其衍生物阳离子或吡咯烷鎓及其衍生物阳离子。
3.根据权利要求1所述的化成箔化成用化成液，其特征在于，所述羟基功能化的离子液体的阴离子为磺酸类阴离子、硝酸类阴离子、硫酸类阴离子、亚胺类阴离子或PF6-。
4.根据权利要求1所述的化成箔化成用化成液，其特征在于，所述阳离子羟基功能化的离子液体为1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基二乙基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-(3-羟基)-己基吡啶双六氟磷酸盐、N-(3-羟基)-丁基-N-甲基吡咯烷(三氟甲烷磺酰)亚胺盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的化成箔化成用化成液，其特征在于，所述化成液的溶质为铵盐，所述溶质的质量分数为0.4～1％；所述铵盐为硼酸铵、磷酸铵、己二酸铵、磷酸二氢铵中的至少一种。
6.一种低压化成箔的制备方法，其特征在于，包含使用权利要求1～5任一项所述的化成液进行一级化成的步骤。
7.根据权利要求6所述的低压化成箔的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
A、将低压腐蚀箔使用权利要求1～5任一项所述的化成液进行一级化成；
B、将一级化成后的箔置于己二酸铵水溶液进行二级化成；
C、将二级化成后的箔置于己二酸铵水溶液进行三级化成；
D、将三级化成后的箔置于磷酸水溶液进行中处理；
E、将中处理后的箔置于己二酸铵水溶液进行四级化成；
F、将四级化成后的箔进行高温热处理；
G、将高温热处理后的箔置于磷酸二氢铵水溶液进行五级化成。
8.根据权利要求7所述的低压化成箔的制备方法，其特征在于，所述一级化成的电压为4-8V，化成温度为50-70℃，化成时间为5-10min。
9.根据权利要求7所述的低压化成箔的制备方法，其特征在于，所述二级化成的条件为：质量分数为5～10％的己二酸铵水溶液，70-80℃，施加10-15V的电压，化成时间为5-10min；
任选地，所述三级化成的条件为：质量分数为5～10％的己二酸铵水溶液，70-80℃，施加19-21V的电压，化成时间为5-10min；
任选地，所述中处理的条件为：质量分数为1～3％的磷酸水溶液，30-50℃，处理时间为4-8min；
任选地，所述四级化成的条件为：质量分数为5～10％的己二酸铵水溶液，70-80℃，施加19-21V的电压，化成时间为5-10min；
任选地，所述高温热处理的条件为：400-500℃，处理时间为2-4min；
任选地，所述五级化成的条件为：质量分数为1～3％的磷酸二氢铵水溶液，70-80℃，施加19-21V的电压，化成时间为4-8min。
10.一种低压化成箔，其特征在于，根据权利要求6～9任一项所述的制备方法制备得到。
11.铝电解电容器，其特征在于，包括权利要求10所述的低压化成箔。
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