CN113458143A - 一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,包括以下步骤:一、将铝原料中加入溶剂、粘结剂和分散剂后搅拌;二、将铝原料浆料涂覆在铝箔基体表面,然后烘干;三、将烘干涂覆后铝箔基体轧制处理;四、将阳极箔前驱体烧结;五、将烧结后阳极箔前驱体水煮处理;步骤六、将水煮后阳极箔前驱体化成处理,得到铝电解电容器阳极箔。本发明通过引入冷轧方法对铝电解电容器阳极箔中的粉层厚度进行控制,解决铝箔基体涂布后烧结膜厚度不均匀的情况,通过轧制调整铝箔基体表面烧结膜的孔隙率,使得在后期化成过程中获得质量较佳的氧化膜,从而提高铝电解电容器阳极箔的电容量,获得满足中高压环境使用的铝电解电容器阳极箔。
Description
技术领域
本发明属于铝电解电容器技术领域,具体涉及一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法。
背景技术
铝电解电容器作为电子工业的重要器件,已经被广泛应用于工业变频、逆变器、电力电子电路等领域。阳极箔是铝电解电容器的关键元件,阳极箔的品质关系着电容器的使用寿命,直接影响电子整机的使用寿命。现在国内的高压铝电解电容器的阳极箔大多采用的是腐蚀箔,而腐蚀箔的加工需要具有高立方织构含量的铝箔,然后再使用硫酸-盐酸体系进行电化学腐蚀或化学腐蚀,在铝箔表面产生高密度的方形隧道孔,以增大比表面积,再经化成后形成氧化铝介电层,形成最终的阳极铝箔。现有阳极铝箔的生产工长,加工成本高,对加工、腐蚀条件要求苛刻,品质稳定性的维护成本也高,且对加工、腐蚀过程中,产生的废酸、废油的处理具有较大的环保压力。与高纯铝腐蚀扩面技术不同的是粉层电子铝箔技术,一种通过在芯层铝箔上烧结铝粉,产生具有高比表面积的多孔结构的技术。粉层电子铝箔的制备不需要腐蚀环节,不仅大幅降低制造成本,而且节能减排、绿色环保。
粉层电子铝箔的制备虽然具有制造成本低、绿色环保等优点,然而在粉层电子铝箔涂覆过程中由于浆料流动性的特点导致涂覆在铝基体表面的铝层厚度和孔隙率很难得到控制,因此需要引入一种加工技术来控制粉层电子铝箔的厚度和孔隙率。轧制作为一种常规的材料加工技术手段,在材料加工过程中具有精准控制厚度和价格便宜的优势。近年来,有发明专利提出将铝粉通过轧制方法直接与铝基体结合制备粉层电子铝箔样品,但并没有利用轧制来控制粉层电子铝箔厚度和孔隙率,因此很难提高电容量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法。该方法通过将铝原料涂覆在铝箔基体表面制备粉层电子铝箔,使铝电解电容器阳极箔具有更高的比表面积和一定的孔隙率,通过引入冷轧方法对铝电解电容器阳极箔中的粉层厚度和孔隙率进行控制,提高粉层电子铝箔的电容量,从而提高铝电解电容器阳极箔的电容量,获得满足中高压环境使用的铝电解电容器阳极箔,并且通过冷轧解决铝箔基体涂布后烧结膜厚度不均匀的情况,通过调整轧制参数使得制备的阳极箔获得均匀的厚度。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、将铝原料加入到溶剂和粘结剂中进行搅拌,得到铝原料浆料;所述铝原料为铝粉和/或铝合金粉;
步骤二、将步骤一中得到的铝原料浆料涂覆在铝箔基体表面,然后进行烘干处理,得到烘干涂覆后铝箔基体;
步骤三、将步骤二中得到的烘干涂覆后铝箔基体进行轧制处理,得到阳极箔前驱体;
步骤四、将步骤三中得到的阳极箔前驱体进行烧结处理,得到烧结后阳极箔前驱体;
步骤五、将步骤四中得到的烧结后阳极箔前驱体进行水煮处理,得到水煮后阳极箔前驱体;
步骤六、将步骤五中得到的水煮后阳极箔前驱体进行化成处理,得到铝电解电容器阳极箔。
本发明通过将铝原料涂覆在铝箔基体表面制备粉层电子铝箔,使铝电解电容器阳极箔具有更高的比表面积和一定的孔隙率,通过烘干处理,使溶剂蒸发保证了粉层电子铝箔具有初步的稳定结构,便于后续冷轧的进行;本发明通过引入冷轧方法对铝电解电容器阳极箔中的粉层厚度进行控制,通过轧制使得制备的阳极箔获得均匀的厚度,解决铝箔基体涂布后烧结膜厚度不均匀的情况,同时通过轧制调整铝箔基体表面烧结膜的孔隙率,使得在后期化成过程中获得质量较佳的氧化膜,提高粉层电子铝箔的电容量,从而提高铝电解电容器阳极箔的电容量,获得满足中高压环境使用的铝电解电容器阳极箔;本发明通过烧结去除溶剂和粘结剂,并使铝箔基体表面的粉层电子铝箔和铝箔基体充分结合在一起,通过水煮在阳极箔表面形成水化膜,通过化成处理,在阳极箔表面形成氧化膜,提高阳极箔的性能。
上述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤一中所述铝粉和铝合金粉的粒径均小于20μm,质量纯度均大于99.99%。本发明通过控制铝粉和铝合金粉的粒径为阳极箔提供更高的比表面积和一定的孔隙率,提高电学性能,通过控制质量纯度防止引入杂质。
上述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤一中所述溶剂为柠檬酸三丁酯、丙三醇、乙二醇和松油醇中的一种或多种,所述粘结剂为乙基纤维素、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯和羧甲基纤维素中的一种或多种,所述分散剂为卵磷脂、油酸、司班-85和三乙醇胺中的一种或多种。本发明通过采用溶剂和分散剂使不规则状铝粉在铝粉浆料中均匀分散,并且溶解粘结剂,使粘结剂与铝原料混合均匀,同时承载铝原料,通过控制溶剂的种类,使铝原料分散均匀,挥发速度快,沸点低、污染小、价格便宜,本发明通过采用粘结剂在后续涂覆过程中将铝原料结在铝箔基体上,提升铝原料浆料的粘度,易于铝原料颗粒之间的粘结,通过控制粘结剂种类,易溶于溶剂,使铝原料浆料具有优良的流变性能,短时间内不易分层与沉淀,挥发速度快,沸点低、价格便宜。
上述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤二中所述铝箔基体在涂覆之前进行去氧化膜处理,所述去氧化膜处理的过程为在质量浓度为0.1%~10%的NaOH溶液中浸泡。本发明通过去氧化膜处理去除铝箔基体表面的氧化层,并且有脱脂、去尘的作用,易于涂覆层结合,在烧结过程中使铝原料更好的结合在基体表面,通过在质量浓度为0.1%~10%的NaOH溶液中浸泡将氧化层充分去除。
上述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤二中所述铝箔基体的厚度为30μm~60μm,所述烘干涂覆后铝箔基体中铝原料浆料的厚度为40μm~100μm。本发明通过控制铝箔基体的厚度,增加涂覆层的厚度,减少铝基体的使用,节约成本,过薄影响机械强度,影响后期阳极箔的卷曲、缠绕,过厚影响阳极箔的比电容,通过控制铝原料浆料的厚度,保证制备出的粉层电子铝箔的厚度控制在130μm~230μm,过小无法保证比电容,过大无法保证后期使用。
上述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤二中所述铝原料浆料的涂覆方式为采用刮刀进行双面涂布;所述烘干处理在真空条件下进行,温度为80℃~200℃。本发明通过采用刮刀进行双面涂布,获得高平滑度和光泽度的铝电解电容器阳极箔,且相比其它涂覆方式调节精度高,本发明通过控制烘干的条件和温度,防止引入其他杂质,并且初步去除铝原料浆料中的溶剂、粘结剂和分散剂使铝原料浆料固结形成粉层电子铝箔,便于后续轧制的进行。
上述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤三中所述轧制处理过程中的轧制的速度为2m/s~20m/s,轧制方法为纵轧,轧制的压下量为20μm~80μm,轧制的道次数为1次~10次。本发明通过轧制可以通过调节压下量来控制铝粉间的接触面积,从而调节阳极箔的孔隙率,同时阳极箔的比表面积随着孔隙率的增加呈现先增加而减小的变化趋势,当孔隙率达到某一特定值,此时阳极箔的比表面积最大,可以得到比电容值高的阳极箔,通过调节轧制参数控制阳极箔的厚度,得到均匀厚度的阳极箔,并改善阳极箔的表面形貌;本发明通过控制轧制速度保证阳极箔不发生卷曲、开裂和膜脱落,过大会使粉层表面开裂,甚至脱落,过小影响生产效率;通过采用纵轧利于阳极箔的开卷和收卷,通过控制轧制压下量保证阳极箔膜不发生开裂和脱落,过大会使粉层表面开裂,甚至脱落,过小导致轧制次数过多,影响生产效率;通过控制轧制道次进而控制阳极箔的压下量,保证轧制完的阳极箔厚度在可控范围内。
上述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤四中所述烧结处理的过程为:首先将涂覆后铝箔基体以5℃/min~20℃/min的升温速率加热至250℃~300℃后保温1h~4h,然后以5℃/min~20℃/min的升温速率加热至350℃~500℃后保温2h~8h,之后以5℃/min~20℃/min的升温速率加热至600℃~650℃后保温1h~24h,再随炉冷却;所述烧结过程中炉内气氛为氮气、氩气或真空。本发明通过三阶段升温进行煅烧,在前两个阶段中通过较低的温度去除残留的溶剂、粘结剂和分散剂,在第三阶段中通过较高的温度,使铝箔基体表面的粉层电子铝箔和铝箔基体充分结合在一起,增强阳极箔的结构强度。
上述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤五中所述水煮处理采用去离子水,煮沸时间为10min~20min。本发明通过采用去离子水防止引入其他杂质,通过控制煮沸时间在阳极箔表面形成厚度合适的水化膜,利于化成处理。
上述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤六中所述化成处理采用质量浓度为0.5%~20%的硼酸溶液,化成电压为520V。本发明通过化成处理在阳极材料表面形成氧化膜,提高材料的性能。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明通过将铝原料涂覆在铝箔基体表面制备粉层电子铝箔,使铝电解电容器阳极箔具有更高的比表面积和一定的孔隙率,通过引入冷轧方法对铝电解电容器阳极箔中的粉层厚度进行控制,通过轧制使得制备的阳极箔获得均匀的厚度,解决铝箔基体涂布后烧结膜厚度不均匀的情况,同时通过轧制调整铝箔基体表面烧结膜的孔隙率,使得在后期化成过程中获得质量较佳的氧化膜,提高粉层电子铝箔的电容量,从而提高铝电解电容器阳极箔的电容量,获得满足中高压环境使用的铝电解电容器阳极箔。
2、本发明通过烘干处理,使溶剂蒸发保证了粉层电子铝箔具有初步的稳定结构,便于后续冷轧的进行,通过烧结去除溶剂和粘结剂,并使铝箔基体表面的粉层电子铝箔和铝箔基体充分结合在一起,通过水煮在阳极箔表面形成水化膜,通过化成处理,在阳极箔表面形成氧化膜,提高阳极箔的性能。
3、本发明通过轧制可以通过调节压下量来控制铝粉间的接触面积,从而调节阳极箔的孔隙率,同时阳极箔的比表面积随着孔隙率的增加呈现先增加而减小的变化趋势,当孔隙率达到某一特定值,此时阳极箔的比表面积最大,可以得到比电容值高的阳极箔,通过调节轧制参数控制阳极箔的厚度,得到均匀厚度的阳极箔,并改善阳极箔的表面形貌。
4、本发明通过控制轧制速度保证阳极箔不发生卷曲、开裂和膜脱落,过大会使粉层表面开裂,甚至脱落,过小影响生产效率;通过采用纵轧利于阳极箔的开卷和收卷,通过控制轧制压下量保证阳极箔膜不发生开裂和脱落,过大会使粉层表面开裂,甚至脱落,过小导致轧制次数过多,影响生产效率;通过控制轧制道次进而控制阳极箔的压下量,保证轧制完的阳极箔厚度在可控范围内。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的铝电解电容器阳极箔的SEM图。
具体实施方式
实施例1
本实施例包括以下步骤:
步骤一、将铝原料中加入溶剂、粘结剂和分散剂后进行搅拌,得到铝原料浆料;所述铝原料为铝粉;所述铝粉的粒径小于20μm,质量纯度大于99.99%;所述溶剂为松油醇,所述粘结剂为乙基纤维素,所述分散剂为卵磷脂,其中松油醇、乙基纤维素和卵磷脂的质量比为97:3:1;
步骤二、将步骤一中得到的铝原料浆料涂覆在铝箔基体表面,然后进行烘干处理,得到烘干涂覆后铝箔基体;所述铝箔基体在涂覆之前进行去氧化膜处理,所述去氧化膜处理的过程为在质量浓度为0.1%的NaOH溶液中浸泡;所述铝箔基体的厚度为30μm,所述烘干涂覆后铝箔基体中铝原料浆料的厚度为100μm;所述铝原料浆料的涂覆方式为采用刮刀进行双面涂布;所述烘干处理在真空条件下进行,温度为150℃;
步骤三、将步骤二中得到的烘干涂覆后铝箔基体进行轧制处理,得到阳极箔前驱体;所述轧制处理过程中的轧制的速度为10m/s,轧制方法为纵轧,轧制的压下量为60μm,轧制的道次数为6次;
步骤四、将步骤三中得到的阳极箔前驱体进行烧结处理,得到烧结后阳极箔前驱体;所述烧结处理的过程为:首先将涂覆后铝箔基体以20℃/min的升温速率加热至250℃后保温2h,然后以20℃/min的升温速率加热至400℃后保温2h,之后以20℃/min的升温速率加热至600℃后保温8h,再随炉冷却;所述烧结过程中炉内气氛为氩气;
步骤五、将步骤四中得到的烧结后阳极箔前驱体进行水煮处理,得到水煮后阳极箔前驱体;所述水煮处理采用去离子水,煮沸时间为15min;
步骤六、将步骤五中得到的水煮后阳极箔前驱体进行化成处理,得到铝电解电容器阳极箔;所述化成处理采用质量浓度为10%的硼酸溶液,化成电压为520V。
经检测,本实施例制备的铝电解电容器阳极箔的静态比容量达到0.85μF/cm2。
图1是本实施例制备的铝电解电容器阳极箔的SEM图,从图1中可以看出,本实施例制备的铝电解电容器阳极箔为两层粉层电子铝箔夹有一层铝箔基体的三明治结构,三层之间紧密结合,而且粉层电子铝箔上具有很多孔隙,为铝电解电容器阳极箔提供了较大的比表面积,增加了铝电解电容器阳极箔的静态比容量。
实施例2
本实施例包括以下步骤:
步骤一、将铝原料中加入溶剂、粘结剂和分散剂后进行搅拌,得到铝原料浆料;所述铝原料为铝粉;所述铝粉的粒径小于20μm,质量纯度大于99.99%;所述溶剂为乙二醇和松油醇,所述粘结剂为乙基纤维素,所述分散剂为卵磷脂,其中乙二醇、松油醇、乙基纤维素和卵磷脂的质量比为10:85:5:1;
步骤二、将步骤一中得到的铝原料浆料涂覆在铝箔基体表面,然后进行烘干处理,得到烘干涂覆后铝箔基体;所述铝箔基体在涂覆之前进行去氧化膜处理,所述去氧化膜处理的过程为在质量浓度为10%的NaOH溶液中浸泡;所述铝箔基体的厚度为60μm,所述烘干涂覆后铝箔基体中铝原料浆料的厚度为100μm;所述铝原料浆料的涂覆方式为采用刮刀进行双面涂布;所述烘干处理在真空条件下进行,温度为200℃;
步骤三、将步骤二中得到的烘干涂覆后铝箔基体进行轧制处理,得到阳极箔前驱体;所述轧制处理过程中的轧制的速度为10m/s,轧制方法为纵轧,轧制的压下量为20μm,轧制的道次数为2次;
步骤四、将步骤三中得到的阳极箔前驱体进行烧结处理,得到烧结后阳极箔前驱体;所述烧结处理的过程为:首先将涂覆后铝箔基体以5℃/min的升温速率加热至270℃后保温4h,然后以10℃/min的升温速率加热至500℃后保温4h,之后以5℃/min的升温速率加热至600℃后保温24h,再随炉冷却;所述烧结过程中炉内气氛为氮气;
步骤五、将步骤四中得到的烧结后阳极箔前驱体进行水煮处理,得到水煮后阳极箔前驱体;所述水煮处理采用去离子水,煮沸时间为20min;
步骤六、将步骤五中得到的水煮后阳极箔前驱体进行化成处理,得到铝电解电容器阳极箔;所述化成处理采用质量浓度为20%的硼酸溶液,化成电压为520V。
经检测,本实施例制备的铝电解电容器阳极箔的静态比容量达到0.80μF/cm2。
实施例3
本实施例包括以下步骤:
步骤一、将铝原料中加入溶剂、粘结剂和分散剂后进行搅拌,得到铝原料浆料;所述铝原料为铝粉和/或铝合金粉;所述铝粉和铝合金粉的粒径均小于20μm,质量纯度均大于99.99%;所述溶剂为松油醇,所述粘结剂为乙基纤维素,所述分散剂为卵磷脂,其中松油醇、乙基纤维素和卵磷脂的质量比为96:4:1;
步骤二、将步骤一中得到的铝原料浆料涂覆在铝箔基体表面,然后进行烘干处理,得到烘干涂覆后铝箔基体;所述铝箔基体在涂覆之前进行去氧化膜处理,所述去氧化膜处理的过程为在质量浓度为8%的NaOH溶液中浸泡;所述铝箔基体的厚度为60μm,所述烘干涂覆后铝箔基体中铝原料浆料的厚度为100μm;所述铝原料浆料的涂覆方式为采用刮刀进行双面涂布;所述烘干处理在真空条件下进行,温度为80℃;
步骤三、将步骤二中得到的烘干涂覆后铝箔基体进行轧制处理,得到阳极箔前驱体;所述轧制处理过程中的轧制的速度为10m/s,轧制方法为纵轧,轧制的压下量为80μm,轧制的道次数为10次;
步骤四、将步骤三中得到的阳极箔前驱体进行烧结处理,得到烧结后阳极箔前驱体;所述烧结处理的过程为:首先将涂覆后铝箔基体以10℃/min的升温速率加热至300℃后保温1h,然后以5℃/min的升温速率加热至350℃后保温8h,之后以10℃/min的升温速率加热至630℃后保温1h,再随炉冷却;所述烧结过程中炉内气氛为氩气;
步骤五、将步骤四中得到的烧结后阳极箔前驱体进行水煮处理,得到水煮后阳极箔前驱体;所述水煮处理采用去离子水,煮沸时间为10min;
步骤六、将步骤五中得到的水煮后阳极箔前驱体进行化成处理,得到铝电解电容器阳极箔;所述化成处理采用质量浓度为10%的硼酸溶液,化成电压为520V。
经检测,本实施例制备的铝电解电容器阳极箔的静态比容量达到1.30μF/cm2。
实施例4
本实施例包括以下步骤:
步骤一、将铝原料中加入溶剂、粘结剂和分散剂后进行搅拌,得到铝原料浆料;所述铝原料为铝合金粉中;所述铝合金粉的粒径小于20μm,质量纯度均大于99.99%;所述溶剂为柠檬酸三丁酯、丙三醇和松油醇,所述粘结剂为聚乙烯醇和羧甲基纤维素,所述分散剂为油酸和三乙醇胺,其中柠檬酸三丁酯、丙三醇、松油醇、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、油酸和三乙醇胺的质量比为10:10:70:5:5:0.5:0.5;
步骤二、将步骤一中得到的铝原料浆料涂覆在铝箔基体表面,然后进行烘干处理,得到烘干涂覆后铝箔基体;所述铝箔基体在涂覆之前进行去氧化膜处理,所述去氧化膜处理的过程为在质量浓度为2%的NaOH溶液中浸泡;所述铝箔基体的厚度为40μm,所述烘干涂覆后铝箔基体中铝原料浆料的厚度为60μm;所述铝原料浆料的涂覆方式为采用刮刀进行双面涂布;所述烘干处理在真空条件下进行,温度为100℃;
步骤三、将步骤二中得到的烘干涂覆后铝箔基体进行轧制处理,得到阳极箔前驱体;所述轧制处理过程中的轧制的速度为2m/s,轧制方法为纵轧,轧制的压下量为40μm,轧制的道次数为8次;
步骤四、将步骤三中得到的阳极箔前驱体进行烧结处理,得到烧结后阳极箔前驱体;所述烧结处理的过程为:首先将涂覆后铝箔基体以15℃/min的升温速率加热至280℃后保温3h,然后以8℃/min的升温速率加热至450℃后保温6h,之后以15℃/min的升温速率加热至620℃后保温10h,再随炉冷却;所述烧结过程中炉内气氛为真空;
步骤五、将步骤四中得到的烧结后阳极箔前驱体进行水煮处理,得到水煮后阳极箔前驱体;所述水煮处理采用去离子水,煮沸时间为15min;
步骤六、将步骤五中得到的水煮后阳极箔前驱体进行化成处理,得到铝电解电容器阳极箔;所述化成处理采用质量浓度为0.5%的硼酸溶液,化成电压为520V。
经检测,本实施例制备的铝电解电容器阳极箔的静态比容量达到1.12μF/cm2。
实施例5
本实施例包括以下步骤:
步骤一、将铝原料中加入溶剂、粘结剂和分散剂后进行搅拌,得到铝原料浆料;所述铝原料为铝合金粉;所述铝合金粉的粒径小于20μm,质量纯度大于99.99%;所述溶剂为丙三醇,所述粘结剂为聚甲基丙烯酸酯和羧甲基纤维素,所述分散剂为司班-85和三乙醇胺,其中,丙三醇、聚甲基丙烯酸酯、羧甲基纤维素、司班-85和三乙醇胺的质量比为85:10:5:0.5:0.5;
步骤二、将步骤一中得到的铝原料浆料涂覆在铝箔基体表面,然后进行烘干处理,得到烘干涂覆后铝箔基体;所述铝箔基体在涂覆之前进行去氧化膜处理,所述去氧化膜处理的过程为在质量浓度为5%的NaOH溶液中浸泡;所述铝箔基体的厚度为50μm,所述烘干涂覆后铝箔基体中铝原料浆料的厚度为40μm;所述铝原料浆料的涂覆方式为采用刮刀进行双面涂布;所述烘干处理在真空条件下进行,温度为170℃;
步骤三、将步骤二中得到的烘干涂覆后铝箔基体进行轧制处理,得到阳极箔前驱体;所述轧制处理过程中的轧制的速度为15m/s,轧制方法为纵轧,轧制的压下量为30μm,轧制的道次数为1次;
步骤四、将步骤三中得到的阳极箔前驱体进行烧结处理,得到烧结后阳极箔前驱体;所述烧结处理的过程为:首先将涂覆后铝箔基体以8℃/min的升温速率加热至290℃后保温2.5h,然后以15℃/min的升温速率加热至430℃后保温6h,之后以8℃/min的升温速率加热至640℃后保温20h,再随炉冷却;所述烧结过程中炉内气氛为氮气;
步骤五、将步骤四中得到的烧结后阳极箔前驱体进行水煮处理,得到水煮后阳极箔前驱体;所述水煮处理采用去离子水,煮沸时间为15min;
步骤六、将步骤五中得到的水煮后阳极箔前驱体进行化成处理,得到铝电解电容器阳极箔;所述化成处理采用质量浓度为5%的硼酸溶液,化成电压为520V。
经检测,本实施例制备的铝电解电容器阳极箔的静态比容量达到1.05μF/cm2。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、将铝原料中加入溶剂、粘结剂和分散剂后进行搅拌,得到铝原料浆料;所述铝原料为铝粉和/或铝合金粉;
步骤二、将步骤一中得到的铝原料浆料涂覆在铝箔基体表面,然后进行烘干处理,得到烘干涂覆后铝箔基体;
步骤三、将步骤二中得到的烘干涂覆后铝箔基体进行轧制处理,得到阳极箔前驱体;
步骤四、将步骤三中得到的阳极箔前驱体进行烧结处理,得到烧结后阳极箔前驱体;
步骤五、将步骤四中得到的烧结后阳极箔前驱体进行水煮处理,得到水煮后阳极箔前驱体;
步骤六、将步骤五中得到的水煮后阳极箔前驱体进行化成处理,得到铝电解电容器阳极箔。
2.根据权利要求1所述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤一中所述铝粉和铝合金粉的粒径均小于20μm,质量纯度均大于99.99%。
3.根据权利要求1所述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤一中所述溶剂为柠檬酸三丁酯、丙三醇、乙二醇和松油醇中的一种或多种,所述粘结剂为乙基纤维素、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯和羧甲基纤维素中的一种或多种,所述分散剂为卵磷脂、油酸、司班-85和三乙醇胺中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤二中所述铝箔基体在涂覆之前进行去氧化膜处理,所述去氧化膜处理的过程为在质量浓度为0.1%~10%的NaOH溶液中浸泡。
5.根据权利要求1所述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤二中所述铝箔基体的厚度为30μm~60μm,所述烘干涂覆后铝箔基体中铝原料浆料的厚度为40μm~100μm。
6.根据权利要求1所述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤二中所述铝原料浆料的涂覆方式为采用刮刀进行双面涂布;所述烘干处理在真空条件下进行,温度为80℃~200℃。
7.根据权利要求1所述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤三中所述轧制处理过程中的轧制的速度为2m/s~20m/s,轧制方法为纵轧,轧制的压下量为20μm~80μm,轧制的道次数为1次~10次。
8.根据权利要求1所述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤四中所述烧结处理的过程为:首先将涂覆后铝箔基体以5℃/min~20℃/min的升温速率加热至250℃~300℃后保温1h~4h,然后以5℃/min~20℃/min的升温速率加热至350℃~500℃后保温2h~8h,之后以5℃/min~20℃/min的升温速率加热至600℃~650℃后保温1h~24h,再随炉冷却;所述烧结过程中炉内气氛为氮气、氩气或真空。
9.根据权利要求1所述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤五中所述水煮处理采用去离子水,煮沸时间为10min~20min。
10.根据权利要求1所述的一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法,其特征在于,步骤六中所述化成处理采用质量浓度为0.5%~20%的硼酸溶液,化成电压为520V。
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