CN113089069B - 一种微孔箔材的制备方法 - Google Patents

一种微孔箔材的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113089069B
CN113089069B CN202010022935.5A CN202010022935A CN113089069B CN 113089069 B CN113089069 B CN 113089069B CN 202010022935 A CN202010022935 A CN 202010022935A CN 113089069 B CN113089069 B CN 113089069B
Authority
CN
China
Prior art keywords
foil
pore
density
polar plate
microporous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010022935.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113089069A (zh
Inventor
刘忆恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi Wote Haimer New Materials Technology Co ltd
Original Assignee
Shanxi Wote Haimer New Materials Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi Wote Haimer New Materials Technology Co ltd filed Critical Shanxi Wote Haimer New Materials Technology Co ltd
Priority to CN202010022935.5A priority Critical patent/CN113089069B/zh
Priority to KR1020200169656A priority patent/KR102467926B1/ko
Publication of CN113089069A publication Critical patent/CN113089069A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113089069B publication Critical patent/CN113089069B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02—Etching
    • C25F3/14—Etching locally
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02—Etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/04—Aerobic processes using trickle filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种微孔箔材的制备方法。本发明包括：步骤一、确定箔材的修正系数k1；步骤二、在腐蚀槽内放置极板并加入成孔液，将箔材浸入到腐蚀槽内的成孔液中；步骤三、以极板为阴极，箔材为阳极，给极板外加电流电压，控制电流I、腐蚀槽内温度T和移动速度V等参数，根据式一和式二所示的公式调节参数，获得预定孔径大小Ф和预定孔径密度Ψ的通孔。本发明提供了一种通过参数调节进而有效控制箔材上成孔的孔径大小和孔径密度的方法，通过将该方法应用在电化学腐蚀箔材的工艺中，可有效获得预定孔径大小和预定孔径密度的通孔，进而达到箔材上孔径大小和孔径密度控制的目的。

Description

一种微孔箔材的制备方法
技术领域
本发明涉及电化学腐蚀领域，具体涉及一种微孔箔材的制备方法。
背景技术
箔材为极薄的金属片或带材。大多数金属以及它们的合金都能制成箔材，如：金、银、铜、铁、锡、锌、铅、镍、铝、钨、钼、钽、铌、钛以及钢和不锈钢等。不同国家对不同品种箔材的厚度极限有不同的规定，如中国规定铝箔的最大厚度为0.20mm，铜镍铅锌钢等箔材的最大厚度为0.05mm；美国规定铝箔的最大厚度为0.051mm，钢及精密合金箔的最大厚度为0.127mm。针对不同需求，箔材的厚度需求不同。
现有技术中要在最大厚度也仅仅只达到微米级的箔材上制孔，且成孔密度和孔径大小要能够控制，最常规的做法是直接采用机械打孔，但该方式只能制备毫米级孔径大小的通孔，想要获得微米级孔径大小的通孔，则需要极高的机械精度，导致机械成本显著提高。
为了获得微米级孔径大小的通孔，现有技术中公开了采用化学腐蚀的方式进行成孔操作的工艺。如中国文献CN107017383A中公开的三维多孔铝箔加工方法，该工艺中，通过将铝箔进行活化、微化学腐蚀、电化学腐蚀、化学扩孔等步骤后制成分布均匀且孔径在20μm大小的孔。该工艺中虽然公开有可以制成微米级的孔，但由于化学腐蚀的不可控性，孔径大小和密度分布与工艺中各个参数之间的关联性，以及参数与参数之间的相互影响，导致孔径大小和密度分布与各个参数之间的关系错中复杂，本领域技术人员无法在电化学腐蚀箔材的工艺中通过参数的控制有效获得预定孔径大小和密度的通孔。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：现有技术中并没有公开如何能够有效通过调节电化学腐蚀箔材的工艺参数获得预定孔径大小和预定孔径密度的通孔的问题；本发明提供了一种可有效获得预定孔径大小和预定孔径密度的通孔的微孔箔材的制备方法。
一种微孔箔材的制备方法，包括：
步骤一、确定箔材的修正系数k1；
Figure BDA0002361445670000021
h为箔材实测平均厚度，单位为μm，该h的计算方式为：在箔材的各个点上测量该点位置处的真实厚度，将各个点上测量的真实厚度进行平均即可获得箔材实测平均厚度h，
hmax为箔材最大厚度，单位为μm，
hmin为箔材最小厚度，单位为μm，
ρ标为箔材真密度，单位为g/cm3，
ρ实为箔材实测密度，单位为g/cm3；
步骤二、在腐蚀槽内放置长度L为100～2400cm的极板并加入氯离子浓度C为0.5～6mol/L的成孔液，将箔材浸入到腐蚀槽内的成孔液中，箔材与极板之间的距离d为3～7cm，控制浸入到腐蚀槽内的箔材面积与极板面积之比S为0.8～1.2；
步骤三、以极板为阴极，箔材为阳极，给极板外加6～128V的电压U，控制电流I为30～250A、腐蚀槽内温度T为20～60℃，腐蚀时，使箔材在腐蚀槽内移动，控制箔材相对于极板的移动速度V为3.3～50cm/s，通过式一和式二所示的关系式获得预定孔径密度Ψ和预定孔径大小Ф的通孔；其中，
式一：
Figure BDA0002361445670000031
式二：
Figure BDA0002361445670000032
上述h的单位换算成cm后代入式一和式二中进行计算，Ψ单位为个/cm2，Ф单位为μm。
当箔材为钢箔时，
Figure BDA0002361445670000033
当箔材为铜箔时，
Figure BDA0002361445670000034
当箔材为铝箔时，
Figure BDA0002361445670000035
当箔材为钢箔时，I为30～80A，U为64～128V，T为20～60℃，C为0.6～5mol/L，h为18～22μm，d为3～7cm。
当箔材为钢箔时，所述成孔液中包括：0.5～1.5mol/L的HCl，0.1～0.3mol/L的HNO3，0.1～0.5mol/L的NH4Cl，5～10g/L的FeCl3，其余为H2O。
当箔材为铜箔时，I为150～250A，U为6～96V，T为45±2℃，C为0.9～5mol/L，h为6～10μm，d为4～7cm。
当箔材为铜箔时，所述成孔液中包括：0.5～1.5mol/L的HCl，0.5～2mol/L的C2H2O4，0.1～0.5mol/L的NH4Cl，0.1～1mol/L的FeCl3，其余为H2O。
当箔材为铝箔时，I为30～150A，U为6～48V，T为20～60℃，C为0.5～6mol/L，h为10～25μm，d为3～7cm。
当箔材为铝箔时，所述成孔液中包括：0.1～0.8mol/L的CuCl2，0.1～1mol/L的FeCl3。
当箔材为铝箔时，所述成孔液中还包括：0.5～1.5mol/L的NaCl，0.1～0.3mol/L的BaCl2，0.1～0.5mol/L的CaCl2，0.1～0.5mol/L的NH4Cl。
所述ρ实使用十万分之一天平称量，ρ实使用十万分之一天平称量，ρ实精确到小数点后第4位；所述hmax、hmin精确到小数点后至少1位。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明为电化学腐蚀箔材工艺提供了一种通过参数调节进而有效控制箔材上成孔的孔径大小和孔径密度的方法，该方法中包括有公式一和公式二；其中，公式一为参数与预预定孔径密度之间的关联关系式，公式二为参数与预定孔径大小之间的关联关系式；通过将包括有上述关系式的方法应用在电化学腐蚀箔材的工艺中，可有效获得预定孔径大小和预定孔径密度的通孔，进而达到箔材上孔径大小和孔径密度控制的目的。本发明的发明人通过从电化学腐蚀箔材工艺的若干参数中筛选出对孔径和密度具有影响的关键性参数，并通过大量的实验和逻辑分析(包括参数与最终制成的通孔的孔径大小和密度之间的相互关系，参数与参数之间相互联合作用对最终制成的通孔的孔径大小和密度之间的相互关系)并结合修正系数k1的修正，进而获得可应用于不同箔材的且能够清晰表示各个参数与密度和孔径大小之间关联性的关系式，本发明通过将包含该关系式的方法应用在电化学腐蚀箔材工艺中并结合该方法中参数的调节即可有效控制通孔的预定孔径密度和预定大小，实现电化学腐蚀方法中通过参数调节控制孔径大小和孔径密度的目的。通过检测得知，通过公式二获得的预定孔径大小与实际制备获得的孔径大小的误差范围为±0.5μm，通过公式一获得的预定孔径密度与实际制备获得的孔径密度之间的误差范围为±30个/㎝2，控制准确度高。
2.本发明中进一步优化了箔材的种类和相应箔材种类所对应的修正系数，通过修正系数的修正，可以使预设值和实际值之间的误差控制在更小的范围内，更加精确地控制箔材上通孔的孔径大小和孔径密度。
3.本发明中根据箔材种类，通过优化相应箔材所对应的成孔液组成和工艺参数，使通孔的孔径大小和孔径密度控制更加精准。如箔材为钢箔时，电流I控制在30～80A范围内，电压U控制在64～128V范围内，箔材在成孔液中的速度范围为3～9cm/s等；又如箔材为铜箔时，电流I控制在150～250A范围内，电压U控制在6～96V范围内，箔材在成孔液中的速度范围为10～17cm/s等；再如箔材为铝箔时，电流I控制在30～150A范围内，电压U控制在6～48V范围内，箔材在成孔液中的速度范围为12～50cm/s等。通过上述参数范围的限制，能够获得在相应孔径密度和孔径大小范围内的参数关系式；如钢箔可以获得孔径大小为1～15μm、孔径密度为500～15000个/㎝2的通孔，铜箔可以获得孔径大小为1～20μm、孔径密度为500～12000个/㎝2的通孔，铝箔可以获得孔径大小为1～20μm、孔径密度为300～8000个/㎝2的通孔。
附图说明
为了更清楚地显示本发明的产品结构，本发明还提供以下附图。
图1为本发明中用于腐蚀的箔材的槽内结构示意图。
附图标记说明：
1-腐蚀槽，2-极板，3-箔材，4-传输滚轴。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种微孔钢箔孔径的控制方法，包括：
步骤一、确定箔材的修正系数k1，
Figure BDA0002361445670000061
h为箔材实测平均厚度，单位为μm；hmax为箔材最大厚度，单位为μm；hmin为箔材最小厚度，单位为μm；ρ标为箔材真密度，单位为g/cm3；ρ实为箔材实测密度，单位为g/cm3；
步骤二、在腐蚀槽内放置长度L为100～2400cm的极板并加入氯离子浓度C为0.5～5mol/L的成孔液，将箔材浸入到腐蚀槽内的成孔液中，箔材与极板之间的距离d为3～7cm，控制浸入到腐蚀槽内的箔材面积与极板面积之比S为0.8～1.2；
步骤三、以极板为阴极，箔材为阳极，给极板外加64～128V电压U，控制电流I的范围为30～80A，腐蚀槽内温度T为20～60℃，腐蚀时，使箔材在腐蚀槽内移动，控制箔材相对于极板的移动速度V为3.3～50cm/s，通过式一和式二所示的关系式获得预定孔径大小Ф和预定孔径密度Ψ的通孔；
其中，Ψ与V、U和I等参数的关系式如式一所示，Ф与V、U和I等参数的关系式如式二所示；
式一：
Figure BDA0002361445670000071
式二：
Figure BDA0002361445670000072
上述h的单位换算成cm后代入式一和式二中进行计算，Ψ单位为个/cm2，Ф单位为μm。
本实施例中成孔液中包括：0.5mol/L的HCl，0.3mol/L的HNO3，0.1mol/L的NH4Cl，0.033mol/L的FeCl3，其余为H2O。
本实施例的箔材以钢箔为例，采用太原钢铁集团股份有限公司生产的手撕钢不锈钢箔。该不锈钢箔的h为20μm，hmax为20.3μm，hmin为19.6μm，ρ标为7.8g/cm3，ρ实为7.7984g/cm3；k1＝139285.7；在本实施例的式一和式二中，Cl-浓度C为0.7mol/L，S为1.1，d为4cm，L为1000cm，t为117s，V为8.5cm/s，T为60℃，I为60A，U为64V，本实施例中在将上述参数代入式一和式二时，将h换算成0.002cm进行计算。
通过上述参数的设置，获得预定孔径大小为7.98μm、预定孔径密度为4626个/cm2的通孔。将上述工艺参数下获得的不锈钢箔进行检测，测量出不锈钢箔的平均孔径为8μm，通孔密度为4630个/cm2。本发明的预定孔径大小和预定孔径密度与实际孔径大小和实际孔径密度差异均小于0.5％。因此，本发明的方法可以有效控制钢箔上通孔的孔径大小和孔径密度。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，采用的箔材相同，参数不同，具体如下：
本实施例中成孔液中包括：1.5mol/L的HCl，0.1mol/L的HNO3，0.1mol/L的NH4Cl，0.04mol/L的FeCl3，其余为H2O。C为1.72mol/L，S为0.9，d为6cm，h为0.002cm，L为2000cm，t为308s，V为6.5cm/s，T为50℃，I为40A，U为128V。
通过上述参数设置能够获得通孔的预定孔径大小为13.16μm，通孔的预定孔径密度为11446个/cm2。将上述工艺参数下获得的不锈钢箔进行检测，测量出不锈钢箔的平均孔径为13.2μm，密度为11450个/cm2。本发明的预定孔径大小和预定孔径密度与实际孔径大小和实际孔径密度差异均小于0.3％。因此，本发明的方法可以有效控制钢箔上通孔的孔径大小和孔径密度。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，采用的箔材相同，参数不同，具体如下：
本实施例中成孔液中包括：1mol/L的HCl，0.2mol/L的HNO3，0.5mol/L的NH4Cl，0.06mol/L的FeCl3，其余为H2O。C为1.68mol/L，S为1，d为6cm，h为0.002cm，L为1500cm，t为300s，V为5cm/s，I为80A，U为84V，T为43℃。
通过上述参数设置能够获得通孔的预定孔径大小为12.88μm，通孔的预定孔径密度为11204个/cm2。将上述工艺参数下获得的不锈钢箔进行检测，测量出不锈钢箔的平均孔径为13μm，密度为11200个/cm2。本发明的预定孔径大小和预定孔径密度与实际孔径大小和实际孔径密度差异均小于1％。因此，本发明的方法可以有效控制钢箔上通孔的孔径大小和孔径密度。
实施例4
一种微孔铜箔孔径的控制方法，包括：
步骤一、确定箔材的修正系数k1，
Figure BDA0002361445670000081
步骤二、在腐蚀槽内放置长度L为100～2400cm的极板并加入氯离子浓度C为0.5～5mol/L的成孔液，将箔材浸入到腐蚀槽内的成孔液中，箔材与极板之间的距离d为4～7cm，控制浸入到腐蚀槽内的箔材面积与极板面积之比S为0.8～1.2；
步骤三、以极板为阴极，箔材为阳极，给极板外加6～96V的电压U，控制电流I的范围为150～250A、腐蚀槽内温度T为45±2℃，腐蚀时，使箔材在腐蚀槽内移动，控制箔材相对于极板的移动速度V为10～17cm/s，通过式一和式二所示的关系式获得预定孔径大小Ф和预定孔径密度Ψ的通孔；
其中，Ψ与V、U和I等参数的关系式如式一所示，Ф与V、U和I等参数的关系式如式二所示；
式一：
Figure BDA0002361445670000091
式二：
Figure BDA0002361445670000092
上述h的单位换算成cm后代入式一和式二中进行计算，Ψ单位为个/cm2，Ф单位为μm。
本实施例中成孔液中包括：0.5mol/L的HCl，1mol/L的C2H2O4，0.3mol/L的NH4Cl，0.5mol/L的FeCl3，其余为H2O。
本实施例的箔材以T10180铜箔为例。本实施例中；h为10μm，hmax为10.2μm，hmin为9.8μm，ρ标为8.9g/cm3，ρ实为8.8998g/cm3；k1＝1112500；在本实施例的式一和式二中，Cl-浓度C为2.3mol/L，S为1.1，d为4cm，L为2000cm，t为200s，V为10cm/s，T为45℃，I为150A，U为24V，本实施例中在将上述参数代入式一和式二时，将h换算成0.001cm进行计算。
通过上述参数的设置，进而获得预定孔径大小为4.33μm、预定孔径密度为2510个/cm2的通孔。将上述工艺参数下获得的铜箔进行检测，测量出的平均孔径为4.3μm，通孔密度为2500个/cm2。因此，本发明的预定孔径大小和预定孔径密度与实际孔径大小和实际孔径密度差异均小于0.7％。因此，本发明的方法可以有效控制铜箔上通孔的孔径大小和孔径密度。
实施例5
本实施例与实施例4的区别在于，采用的箔材相同，参数不同，具体如下：
本实施例中成孔液中包括：
1mol/L的HCl，1mol/L的C2H2O4，0.3mol/L的NH4Cl，0.5mol/L的FeCl3，其余为H2O。本实施例中Cl-浓度C为2.8mol/L，S为1，d为5cm，h为0.001cm，L为2000cm，t为200s，V为10cm/s，T为47℃，I为200A，U为48V。
获得预定孔径大小为7.49μm、预定孔径密度为5429个/cm2的通孔。将上述工艺参数下获得的铜箔进行检测，测量出的平均孔径为7.5μm，通孔密度为5430个/cm2。本发明的预定孔径大小和预定孔径密度与实际孔径大小和实际孔径密度差异均小于0.2％。因此，本发明的方法可以有效控制铜箔上通孔的孔径大小和孔径密度。
实施例6
本实施例与实施例4的区别在于，采用的箔材相同，参数不同，具体如下：
本实施例中成孔液中包括：
1.5mol/L的HCl，1mol/L的C2H2O4，0.3mol/L的NH4Cl，0.5mol/L的FeCl3，其余为H2O。本实施例中Cl-浓度C为3.3mol/L，S为1，d为6cm，h为0.001cm，L为2400cm，t为240s，V为10cm/s，T为43℃，I为250A，U为96V。
获得预定孔径大小为12.91μm、预定孔径密度为11234个/cm2的通孔。将上述工艺参数下获得的铜箔进行检测，测量出的平均孔径为13μm，通孔密度为11230个/cm2。本发明的预定孔径大小和预定孔径密度与实际孔径大小和实际孔径密度差异均小于0.7％。因此，本发明的方法可以有效控制铜箔上通孔的孔径大小和孔径密度。
实施例7
一种微孔铝箔孔径的控制方法，包括：
步骤一、确定箔材的修正系数k1，
Figure BDA0002361445670000111
步骤二、在腐蚀槽内放置长度L为100～2400cm的极板并加入氯离子浓度C为0.5～6mol/L的成孔液，将箔材浸入到腐蚀槽内的成孔液中，箔材与极板之间的距离d为3～7cm，控制浸入到腐蚀槽内的箔材面积与极板面积之比S为0.8～1.2；
步骤三、以极板为阴极，箔材为阳极，给极板外加6～48V电压U，控制电流I的范围为30～150A、腐蚀槽内温度T为20～60℃，腐蚀时，使箔材在腐蚀槽内移动，控制箔材相对于极板的移动速度V为12～50cm/s，通过式一和式二所示的关系式获得预定孔径大小Ф和预定孔径密度Ψ的通孔；
其中，Ψ与V、U和I等参数的关系式如式一所示，Ф与V、U和I等参数的关系式如式二所示；
式一：
Figure BDA0002361445670000121
式二：
Figure BDA0002361445670000122
上述h的单位换算成cm后代入式一和式二中进行计算，Ψ单位为个/cm2，Ф单位为μm。
本实施例中成孔液中包括：0.1mol/L的CuCl2，0.2mol/L的FeCl3，0.5mol/L的NaCl，0.1mol/L的BaCl2，0.1mol/L的CaCl2，0.3mol/L的NH4Cl。
本实施例的箔材以1070-H18铝箔为例。本实施例中h为10μm，hmax为10.25μm，hmin为9.75μm，ρ标为2.7g/cm3，ρ实为2.6999g/cm3；k1＝540000；在本实施例的式一和式二中，Cl-浓度C为2mol/L，S为1，d为4cm，L为2000cm，t为167s，V为12cm/s，T为48℃，I为50A，U为24V，本实施例中在将上述参数代入式一和式二时，将h换算成0.001cm进行计算。
通过上述参数的设置，进而获得预定孔径大小为2.71μm，预定孔径密度,1571个/cm2的通孔。将上述工艺参数下获得的铝箔进行检测，测量出的孔径为2.7μm，通孔密度为1560个/cm2。本发明的预定孔径大小和预定孔径密度与实际孔径大小和实际孔径密度差异均小于0.7％。因此，本发明的方法可以有效控制铝箔上通孔的孔径大小和孔径密度。
实施例8
本实施例与实施例7的区别在于，采用的箔材相同，参数不同，具体如下：
本实施例中成孔液中包括：
0.4mol/L的CuCl2，0.5mol/L的FeCl3，0.5mol/L的NaCl，0.1mol/L的BaCl2，0.1mol/L的CaCl2，0.3mol/L的NH4Cl。本实施例中Cl-浓度C为3.5mol/L，S为1，d为5cm，h为0.001cm，L为2400cm，t为120s，V为20cm/s，T为60℃，I为100A，U为24V。
获得预定孔径大小为3.3μm、预定孔径密度为2395个/cm2的通孔。将上述工艺参数下获得的铝箔进行检测，测量出的平均孔径为3.5μm，通孔密度为2400个/cm2。本发明的预定孔径大小和预定孔径密度与实际孔径大小和实际孔径密度差异均小于6％。因此，本发明的方法可以有效控制铜箔上通孔的孔径大小和孔径密度。
实施例9
本实施例与实施例7的区别在于，采用的箔材相同，参数不同，具体如下：
本实施例中成孔液中包括：
0.8mol/L的CuCl2，1mol/L的FeCl3，0.5mol/L的NaCl，0.1mol/L的BaCl2，0.1mol/L的CaCl2，0.3mol/L的NH4Cl。本实施例中Cl-浓度C为5.8mol/L，S为1，d为4cm，h为0.001cm，L为2400cm，t为80s，V为30cm/s，T为60℃，I为100A，U为48V。
获得预定孔径大小为11.07μm、预定孔径密度为6422个/cm2的通孔。将上述工艺参数下获得的铝箔进行检测，测量出的平均孔径为11μm，通孔密度为6410个/cm2。本发明的预定孔径大小和预定孔径密度与实际孔径大小和实际孔径密度差异均小于0.7％。因此，本发明的方法可以有效控制铝箔上通孔的孔径大小和孔径密度。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种微孔箔材的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一、确定箔材的修正系数k1；
Figure 89062DEST_PATH_IMAGE001
；
h为箔材实测平均厚度，单位为μm，
hmax为箔材最大厚度，单位为μm，
hmin为箔材最小厚度，单位为μm，
ρ标为箔材真密度，单位为g/cm3，
ρ实为箔材实测密度，单位为g/cm3；
步骤二、在腐蚀槽内放置长度L为100～2400cm的极板并加入氯离子浓度C为0.5～6mol/L的成孔液，将箔材浸入到腐蚀槽内的成孔液中，箔材与极板之间的距离d为3～7 cm，控制浸入到腐蚀槽内的箔材面积与极板面积之比S为0.8～1.2；
步骤三、以极板为阴极，箔材为阳极，给极板外加6～128V的电压U，控制电流I为30～250A、腐蚀槽内温度T为20～60℃，腐蚀时，使箔材在腐蚀槽内移动，控制箔材相对于极板的移动速度V为3.3～50cm/s，通过式一和式二所示的关系式获得预定孔径密度Ψ和预定孔径大小Ф的通孔；其中，
式一：
Figure 841117DEST_PATH_IMAGE002
，
式二：
Figure 663580DEST_PATH_IMAGE003
；
上述h的单位换算成cm后代入式一和式二中进行计算，Ψ单位为个/cm2，Ф单位为μm。
2.根据权利要求1所述的微孔箔材的制备方法，其特征在于，
当箔材为钢箔时,
Figure 930613DEST_PATH_IMAGE004
；
当箔材为铜箔时，
Figure 129513DEST_PATH_IMAGE005
；
当箔材为铝箔时，
Figure 798392DEST_PATH_IMAGE006
；
所述Avg(h)为箔材实测平均厚度，单位为μm；ρ为箔材实测密度，单位为g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的微孔箔材的制备方法，其特征在于，当箔材为钢箔时，I为30～80A，U为64～128V，T为20～60℃，C为0.6～5mol/L，h为18～22μm，d为3～7 cm。
4.根据权利要求1或2所述的微孔箔材的制备方法，其特征在于，当箔材为钢箔时，所述成孔液中包括：0.5～1.5mol/L的HCl，0.1～0.3mol/L的HNO3，0.1～0.5mol/L的NH4Cl，5～10g/L的FeCl3，其余为H2O。
5.根据权利要求1或2所述的微孔箔材的制备方法，其特征在于，当箔材为铜箔时，I为150～250A，U为6～96V，T为45±2℃，C为0.9～5mol/L，h为6～10μm ，d为4～7cm。
6.根据权利要求1或2所述的微孔箔材的制备方法，其特征在于，当箔材为铜箔时，所述成孔液中包括：0.5～1.5mol/L的HCl，0.5～2mol/L的C2H2O4，0.1～0.5mol/L的NH4Cl，0.1～1mol/L的FeCl3，其余为H2O。
7.根据权利要求1或2所述的微孔箔材的制备方法，其特征在于，当箔材为铝箔时，I为30～150A，U为6～48V，T为20～60℃，C为0.5～6mol/L，h为10～25μm，d为3～7cm。
8.根据权利要求1或2所述的微孔箔材的制备方法，其特征在于，当箔材为铝箔时，所述成孔液中包括：0.1～0.8mol/L的CuCl2，0.1～1mol/L的FeCl3。
9.根据权利要求8所述的微孔箔材的制备方法，其特征在于，所述成孔液中还包括：0.5～1.5mol/L的NaCl，0.1～0.3mol/L的BaCl2，0.1～0.5mol/L的CaCl2，0.1～0.5mol/L的NH4Cl。
10.根据权利要求1或2所述的微孔箔材的制备方法，其特征在于，所述ρ实使用十万分之一天平称量，ρ实精确到小数点后第4位；所述hmax、hmin精确到小数点后至少1位。
CN202010022935.5A 2020-01-09 2020-01-09 一种微孔箔材的制备方法 Active CN113089069B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010022935.5A CN113089069B (zh) 2020-01-09 2020-01-09 一种微孔箔材的制备方法
KR1020200169656A KR102467926B1 (ko) 2020-01-09 2020-12-07 미세 다공성 포일의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010022935.5A CN113089069B (zh) 2020-01-09 2020-01-09 一种微孔箔材的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113089069A CN113089069A (zh) 2021-07-09
CN113089069B true CN113089069B (zh) 2022-05-20

Family

ID=76664092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010022935.5A Active CN113089069B (zh) 2020-01-09 2020-01-09 一种微孔箔材的制备方法

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102467926B1 (zh)
CN (1) CN113089069B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114141541B (zh) * 2021-12-10 2023-09-29 南通海星电子股份有限公司 一种电极箔光边成型方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1598985A (zh) * 2004-08-20 2005-03-23 厦门大学 铝电解电容器用低压阳极箔的表面纳米布孔方法
WO2011122239A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-06 東洋アルミニウム株式会社 負極集電体用金属箔
JP2011240353A (ja) * 2010-05-17 2011-12-01 Kobe Steel Ltd 箔圧延の圧延荷重予測方法、箔圧延の形状予測方法および箔圧延のパススケジュール決定方法
CN107658470A (zh) * 2017-10-09 2018-02-02 山西沃特海默新材料科技股份有限公司 一种微孔电池铝箔的电化学腐蚀制备方法
CN110098059A (zh) * 2019-04-01 2019-08-06 扬州宏远电子股份有限公司 长寿命高稳定性固态电极箔及其生产方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4793957B2 (ja) 2007-01-31 2011-10-12 ニチコン株式会社 電解コンデンサ用アルミニウム電極箔の製造方法
EP3202957B1 (en) * 2014-09-30 2020-07-29 Fujifilm Corporation Aluminum plate
EP3598863A4 (en) 2017-03-13 2020-03-18 FUJIFILM Corporation ELECTROMAGNETIC SHAFT SHIELDING ELEMENT
CN107658135A (zh) * 2017-11-06 2018-02-02 南通海星电子股份有限公司 一种提高铝电解电容器用电极箔发孔密度的预处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1598985A (zh) * 2004-08-20 2005-03-23 厦门大学 铝电解电容器用低压阳极箔的表面纳米布孔方法
WO2011122239A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-06 東洋アルミニウム株式会社 負極集電体用金属箔
JP2011240353A (ja) * 2010-05-17 2011-12-01 Kobe Steel Ltd 箔圧延の圧延荷重予測方法、箔圧延の形状予測方法および箔圧延のパススケジュール決定方法
CN107658470A (zh) * 2017-10-09 2018-02-02 山西沃特海默新材料科技股份有限公司 一种微孔电池铝箔的电化学腐蚀制备方法
CN110098059A (zh) * 2019-04-01 2019-08-06 扬州宏远电子股份有限公司 长寿命高稳定性固态电极箔及其生产方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"The influence of the edge effect in activation of foils in a field of thermal neutrons";Hrazdil, O.等;《Jaderna Energie》;19751031;第382页 *
"宽幅超薄铝箔轧制设备及工艺分析";范培卿 等;《轻合金加工技术》;20161231;第29-32页 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102467926B1 (ko) 2022-11-15
KR20210090090A (ko) 2021-07-19
CN113089069A (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4116804A (en) Catalytically active porous nickel electrodes
EP2666890B1 (en) Porous metal having high corrosion resistance and process for producing same
JP6596747B2 (ja) 燃料電池及び金属多孔体の製造方法
US8394245B2 (en) Production apparatus for electro-deposited metal foil, production method of thin plate insoluble metal electrode used in production apparatus for electro-deposited metal foil, and electro-deposited metal foil produced by using production apparatus for electro-deposited metal foil
EP3016189B1 (en) Porous metal body, method for manufacturing porous metal body, and fuel cell
US6839219B2 (en) Laminate for forming capacitor layer and method for manufacturing the same
EP2641999A1 (en) Electrolytic copper foil
CN113089069B (zh) 一种微孔箔材的制备方法
US4789437A (en) Pulse electroplating process
JP7021669B2 (ja) 金属多孔体、固体酸化物型燃料電池及び金属多孔体の製造方法
US20190226110A1 (en) Multi-Step Electrodeposition Technique for Hierarchical Porous Coatings with Tunable Wickability, Wettability and Durability
EP3327838B1 (en) Electrolytic copper foil for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
JP4632966B2 (ja) 電解金属粉の製造方法
WO2021261122A1 (ja) 構造体及び構造体の製造方法
WO2020217668A1 (ja) 金属多孔体、電解用電極、水素製造装置、燃料電池および金属多孔体の製造方法
Kim et al. Electrochemical nucleation and growth of copper on chromium-plated electrodes
CN113557583A (zh) 一种电极结构体及其制备方法
CN111013983B (zh) 一种应用于电解铜箔的阳极板制备方法
JP7076693B2 (ja) 金属多孔体、燃料電池及び金属多孔体の製造方法
JPH05140795A (ja) 金属板に支持された電解銅箔の製造方法
US20220081787A1 (en) Porous body, electrochemical cell, and method for producing porous body
CN1263890C (zh) 金刚石薄膜自支撑圆形窗口试样的制备方法
JPS58126994A (ja) 電解用陰極
JPS58107490A (ja) 電極基材の製造方法
JP2006057174A (ja) 不溶性電極

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant