CN113862765A - 一种高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺 - Google Patents

一种高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,包括:在混酸溶液中进行前处理;在混酸溶液中进行直流电解腐蚀发孔;在盐酸和添加剂混合溶液中进行直流电解腐蚀扩孔;在盐酸和添加剂混合溶液中进行化学腐蚀扩孔;在硝酸溶液中进行化学清洗;水洗烘干。本发明通过酸性溶液前处理,采用直流腐蚀,并在扩孔环境中加入添加剂聚苯乙烯磺酸钠,实现产品外观质量,比容量一致性好,偏差不超过3%,机械强度均匀,降低了设备投资和化学品消耗的成本,避免了大电流密度电化学腐蚀设备投资大、产品一致性差且经常打火的问题,操作简便,具有较高的市场竞争力。

Description

一种高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺
技术领域
本发明涉及一种高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,属于阳极箔生产技术领域。
背景技术
高压铝电解电容器用阳极箔,为了扩大其有效面积,增加单位面积的静电容量,一般采用电化学反应来腐蚀铝箔,获得高压阳极箔所需的柱状孔的有效面积,腐蚀过的铝箔再经过化成工序在铝箔的表面形成耐不同电压等级的、厚度不同的氧化膜。
现有的高压阳极箔腐蚀工艺中通常在碱性溶液中进行前处理,扩孔一般采用大电流密度的电化学腐蚀,该工艺设备投资大,生产出来的铝箔外观质量差,经常出现打火,比容量和机械强度的一致性差,偏差大,特别是生产成本较高,合格率低,市场竞争力不够。
因此需要一种低成本稳定性高的新型高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,其具体技术方案如下:
一种高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,采用混酸溶液进行前处理,以直流电进行腐蚀发孔扩孔,并在电化学腐蚀后进行化学腐蚀,具体包括以下步骤:
步骤1:前处理:将经过铝箔放入65-70℃的混酸溶液中浸泡清洗1-3min;
步骤2:直流电解腐蚀发孔:将经过前处理的铝箔放入60-80℃的混酸溶液中,在0.1-0.3A/cm2的电流密度下进行直流电解腐蚀发孔80-120s;
步骤3:直流电解腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀发孔的铝箔放入含有盐酸和添加剂的混合溶液中进行直流电解腐蚀腐蚀扩孔,所述直流电解腐蚀扩孔温度为65-80℃,电流密度为0.05-0.2A/cm2,时间为1.5-3min;
步骤4:化学腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀扩孔的铝箔放在盐酸和添加剂的混合溶液中在60-80℃进行化学腐蚀扩孔15-25min,所述盐酸和添加剂的混合溶液中含有5-7wt%的盐酸和0.02-0.04wt%的添加剂;
步骤5:化学清洗:将经过化学腐蚀扩孔的铝箔放在浓度为4-7wt%的硝酸溶液中在40-55℃下浸泡清洗5-8min;
所述步骤1、步骤2、步骤4和步骤5后均有水洗步骤,并在最后进行烘干。
进一步的,所述混酸溶液为硫酸盐酸混合溶液,所述硫酸盐酸混合溶液含有15-25wt%的硫酸和1-3wt%的盐酸。
进一步的,所述硫酸盐酸混合溶液含有20wt%的硫酸和2wt%的盐酸。
进一步的,所述添加剂为聚苯乙烯磺酸钠。
进一步的,所述铝箔为经退火处理的软态光铝箔。
进一步的,所述直流电解腐蚀发孔在含有5wt%的硫酸和1wt%的盐酸混合溶液中进行直流电解腐蚀发孔,腐蚀温度为70℃,电流密度为0.1A/cm2,时间为100s。
进一步的,所述直流电解腐蚀扩孔将经过直流电解腐蚀发孔的铝箔放在含有3wt%的盐酸和0.005wt%的聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行直流电解腐蚀扩孔,电流密度为0.1A/cm2,温度为70℃,时间为2min。
进一步的,所述化学腐蚀扩孔在温度为75℃,含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中20min。
本发明的有益效果是:本发明选择在混酸溶液中进行前处理,有效去除铝箔表面油污、杂质及氧化膜,同时使铝箔表面更易发孔,节省成本,减少污染;采用直流腐蚀发孔扩孔,通过调整电流密度和发孔时间,避免蚀孔过细、不均匀或相互吞并,调整发孔溶液浓度、发孔时间及温度,增加发孔数量,使孔深度适中且分布均匀,在扩孔环境中加入添加剂聚苯乙烯磺酸钠,实现以低成本生产外观质量好、比容量和机械强度一致性佳、偏差小且不超过3%的高合格率产品。
具体实施方式
现在对本发明作进一步详细的说明。
实施例1:
步骤1:前处理:将经退火处理的软态光铝箔放在温度68℃,含20wt%的硫酸和2wt%的盐酸的混合溶液中浸泡1min,水洗;
步骤2:直流电解腐蚀发孔:将经过前处理的铝箔放在含有20wt%的硫酸和2wt%的盐酸的混合溶液中进行直流电解腐蚀发孔,腐蚀温度为20℃,电流密度为0.1A/cm2,时间为40s,水洗;
步骤3:直流电解腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀发孔的铝箔放在含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行电化学腐蚀扩孔,电流密度为0.1A/cm2,温度为70℃,时间为2min;
步骤4:化学腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀扩孔的铝箔放在含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行化学腐蚀扩孔,腐蚀温度为75℃,时间为20min,水洗;
步骤5:化学清洗:将经过腐蚀扩孔的铝箔放在浓度为1wt%的硝酸溶液中进行浸泡清洗1min,水洗并烘干。
得到的产品结果如下:600Vf容量为0.58μF/cm2,折曲:64回,产品偏差:2.9%。
实施例2:
步骤1:前处理:将经退火处理的软态光铝箔放在温度68℃,含20wt%的硫酸和2wt%的盐酸的混合溶液中浸泡1min,水洗;
步骤2:直流电解腐蚀发孔:将经过前处理的铝箔放在含有20wt%的硫酸和2wt%的盐酸的混合溶液中进行直流电解腐蚀发孔,腐蚀温度为70℃,电流密度为0.1A/cm2,时间为40s,水洗;
步骤3:直流电解腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀发孔的铝箔放在含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行电化学腐蚀扩孔,电流密度为0.1A/cm2,温度为70℃,时间为2min;
步骤4:化学腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀扩孔的铝箔放在含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行化学腐蚀扩孔,腐蚀温度为75℃,时间为20min,水洗;
步骤5:化学清洗:将经过腐蚀扩孔的铝箔放在浓度为1wt%的硝酸溶液中进行浸泡清洗1min,水洗并烘干。
得到的产品结果如下:600Vf容量为0.65μF/cm2,折曲:64回,产品偏差:1.5%。
实施例3:
步骤1:前处理:将经退火处理的软态光铝箔放在温度68℃,含20wt%的硫酸和2wt%的盐酸的混合溶液中浸泡2min,水洗;
步骤2:直流电解腐蚀发孔:将经过前处理的铝箔放在含有20wt%的硫酸和2wt%的盐酸的混合溶液中进行直流电解腐蚀发孔,腐蚀温度为20℃,电流密度为0.2A/cm2,时间为40s,水洗;
步骤3:直流电解腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀发孔的铝箔放在含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行电化学腐蚀扩孔,电流密度为0.1A/cm2,温度为70℃,时间为2min;
步骤4:化学腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀扩孔的铝箔放在含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行化学腐蚀扩孔,腐蚀温度为75℃,时间为20min,水洗;
步骤5:化学清洗:将经过腐蚀扩孔的铝箔放在浓度为1wt%的硝酸溶液中进行浸泡清洗1min,水洗并烘干。
得到的产品结果如下:600Vf容量为0.55μF/cm2,折曲:56回,产品偏差:1.8%。
实施例4:
步骤1:前处理:将经退火处理的软态光铝箔放在温度68℃,含20wt%的硫酸和2wt%的盐酸的混合溶液中浸泡1min,水洗;
步骤2:直流电解腐蚀发孔:将经过前处理的铝箔放在含有20wt%的硫酸和2wt%的盐酸的混合溶液中进行直流电解腐蚀发孔,腐蚀温度为20℃,电流密度为0.1A/cm2,时间为40s,水洗;
步骤3:直流电解腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀发孔的铝箔放在含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行电化学腐蚀扩孔,电流密度为0.1A/cm2,温度为70℃,时间为2min;
步骤4:化学腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀扩孔的铝箔放在含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行化学腐蚀扩孔,腐蚀温度为75℃,时间为30min,水洗;
步骤5:化学清洗:将经过腐蚀扩孔的铝箔放在浓度为1wt%的硝酸溶液中进行浸泡清洗1min,水洗并烘干。
得到的产品结果如下:600Vf容量为0.57μF/cm2,折曲:60回,产品偏差:2.2%。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,其特征在于:采用混酸溶液进行前处理,以直流电进行腐蚀发孔扩孔,并在电化学腐蚀后进行化学腐蚀,具体包括以下步骤:
步骤1:前处理:将经过铝箔放入65-70℃的混酸溶液中浸泡清洗1-3min;
步骤2:直流电解腐蚀发孔:将经过前处理的铝箔放入60-80℃的混酸溶液中,在0.1-0.3A/cm2的电流密度下进行直流电解腐蚀发孔80-120s;
步骤3:直流电解腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀发孔的铝箔放入含有盐酸和添加剂的混合溶液中进行直流电解腐蚀腐蚀扩孔,所述直流电解腐蚀扩孔温度为65-80℃,电流密度为0.05-0.2A/cm2,时间为1.5-3min;
步骤4:化学腐蚀扩孔:将经过直流电解腐蚀扩孔的铝箔放在盐酸和添加剂的混合溶液中在60-80℃进行化学腐蚀扩孔15-25min,所述盐酸和添加剂的混合溶液中含有5-7wt%的盐酸和0.02-0.04wt%的添加剂;
步骤5:化学清洗:将经过化学腐蚀扩孔的铝箔放在浓度为4-7wt%的硝酸溶液中在40-55℃下浸泡清洗5-8min;
所述步骤1、步骤2、步骤4和步骤5后均有水洗步骤,并在最后进行烘干。
2.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,其特征在于:所述混酸溶液为硫酸盐酸混合溶液,所述硫酸盐酸混合溶液含有15-25wt%的硫酸和1-3wt%的盐酸。
3.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,其特征在于:所述硫酸盐酸混合溶液含有20wt%的硫酸和2wt%的盐酸。
4.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,其特征在于:所述添加剂为聚苯乙烯磺酸钠。
5.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,其特征在于:所述铝箔为经退火处理的软态光铝箔。
6.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,其特征在于:所述直流电解腐蚀发孔在含有5wt%的硫酸和1wt%的盐酸混合溶液中进行直流电解腐蚀发孔,腐蚀温度为70℃,电流密度为0.1A/cm2,时间为100s。
7.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,其特征在于:所述直流电解腐蚀扩孔将经过直流电解腐蚀发孔的铝箔放在含有3wt%的盐酸和0.005wt%的聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中进行直流电解腐蚀扩孔,电流密度为0.1A/cm2,温度为70℃,时间为2min。
8.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用阳极箔酸处理直流腐蚀工艺,其特征在于:所述化学腐蚀扩孔在温度为75℃,含有3wt%盐酸和0.005wt%聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中20min。
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