CN113882011A - 一种交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，包括：前处理；直流电解腐蚀一级发孔；直流电解腐蚀次级发孔，在一级发孔环境中进行直流电解腐蚀次级发孔，所述次级发孔分多次进行，腐蚀电流密度逐次递减；化学腐蚀扩孔；将经过化学腐蚀扩孔的铝箔进行水洗，烘干。通过低电流密度直流多级发孔，并逐次降低电流密度完成布孔，代替高电流密度一次完成发孔，避免高电流密度一次发孔造成的发孔间距过小、孔径过大导致孔间吞并问题，通过在氯化钠和高氯酸钠混合溶液中进行直流电解腐蚀发孔，增大腐蚀环境的离子强度，有利于孔洞纵向深入贯穿，调整腐蚀温度和时间，控制发孔数量和大小，使得孔间距合理，得到能够适应高压交流电的贯穿孔洞型铝箔。
Description
技术领域
本发明涉及一种交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，属于阳极箔生产技术领域。
背景技术
交流铝电解电容器用阳极箔，为了增加其承受瞬时大电流的能力，所需要的腐蚀孔型必须为贯穿型，所需孔密度不要过高，需要一种特殊的腐蚀工艺进行生产，辅食锅的铝箔再经过化成工序在铝箔表面形成耐不同电压等级、不同厚度的氧化膜。
现有的高压阳极箔腐蚀工艺中发孔扩孔一般采用大电流密度的电化学腐蚀，发孔密集且孔径过宽，容易造成并孔，发孔不均匀等问题，需要采用小电流密度进行多级电化学发孔，然后经过二次将孔洞贯穿，进而提升高压腐蚀箔的孔洞状态质量。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，其具体技术方案如下：
交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，采用低电流密度直流电化学腐蚀，并进行多级腐蚀发孔，包括以下步骤：
步骤1：前处理：将经过退火的软态光铝箔置于20-60℃浓度为1-10wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡清洗1-5min，并进行水洗；
步骤2：直流电解腐蚀一级发孔：将经过前处理的铝箔放在含30-70wt%高氯酸钠和10-30wt%氯化钠的混合溶液中，在50-95℃的温度下，以0.1-1.0A/cm2的电流密度直流电解腐蚀120-420s；
步骤3：直流电解腐蚀次级发孔：在一级发孔环境中进行直流电解腐蚀次级发孔，所述次级发孔分多次进行，腐蚀电流密度逐次递减，完成后进行水洗；
步骤4：化学腐蚀扩孔：将经过发孔的铝箔置于60-90℃含5-30wt%的硝酸溶液中进行化学腐蚀扩孔，时间为1-10min；
步骤5：将经过化学腐蚀扩孔的铝箔进行水洗，烘干。
进一步的，所述前处理步骤将经过退火的软态光铝箔置于30℃浓度为5wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡清洗2min，并进行水洗。
进一步的，所述一级发孔，将经过前处理的铝箔放在含50wt%高氯酸钠和12wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，以0.5A/cm2的电流密度直流电解腐蚀320s。
进一步的，所述次级发孔分三次进行，发孔电流密度依次为0.4A/cm2、0.3A/cm2和0.25A/cm2。
进一步的，所述化学腐蚀扩孔，将经过发孔的铝箔置于80℃含25wt%的硝酸溶液中进行化学腐蚀扩孔，时间为4min。
进一步的，所述前处理和直流电解发孔后的水洗用蒸馏水进行，所述化学腐蚀扩孔后的水洗步骤用超纯水进行。
本发明的有益效果是：通过低电流密度直流多级发孔，并逐次降低电流密度完成布孔，代替高电流密度一次完成发孔，避免高电流密度一次发孔造成的发孔间距过小、孔径过大导致孔间吞并问题，通过在氯化钠和高氯酸钠混合溶液中进行直流电解腐蚀发孔，增大腐蚀环境的离子强度，有利于孔洞纵向深入贯穿，调整腐蚀温度和时间，控制发孔数量和大小，使得孔间距合理，得到能够适应高压交流电的贯穿孔洞型铝箔。
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：将经过退火的软态光铝箔置于30℃含5wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡清洗2min，用蒸馏水进行水洗；
步骤2：直流电解腐蚀一级发孔：将经过前处理的铝箔置于含50wt%高氯酸钠和12wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，以0.5A/cm2的电流密度直流电解腐蚀320s；
步骤3：直流电解腐蚀次级发孔：分三次进行，将经过前处理的铝箔置于含50wt%高氯酸钠和12wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，直流电解腐蚀320s，电流密度依次为0.4A/cm2、0.3A/cm2和0.25A/cm2，用蒸馏水进行水洗；
步骤4：化学腐蚀扩孔：将经过发孔的铝箔置于80℃含25wt%的硝酸溶液中进行化学腐蚀扩孔，时间为4min，用蒸馏水进行水洗；
步骤5：将经过化学腐蚀扩孔的铝箔用超纯水进行水洗，烘干。
表征结果：360Vf容量为0.65μF/cm2，折曲：64回，产品偏差:1.5%。
实施例2：
步骤1：前处理：将经过退火的软态光铝箔置于30℃含5wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡清洗2min，用蒸馏水进行水洗；
步骤2：直流电解腐蚀一级发孔：将经过前处理的铝箔置于含30wt%高氯酸钠和12wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，以0.5A/cm2的电流密度直流电解腐蚀320s；
步骤3：直流电解腐蚀次级发孔：分三次进行，将经过前处理的铝箔置于含50wt%高氯酸钠和12wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，直流电解腐蚀320s，电流密度依次为0.4A/cm2、0.3A/cm2和0.25A/cm2，用蒸馏水进行水洗；
步骤4：化学腐蚀扩孔：将经过发孔的铝箔置于80℃含25wt%的硝酸溶液中进行化学腐蚀扩孔，时间为4min，用蒸馏水进行水洗；
步骤5：将经过化学腐蚀扩孔的铝箔用超纯水进行水洗，烘干。
表征结果：360Vf容量为0.55μF/cm2，折曲：70回，产品偏差:2.5%。
实施例3：
步骤1：前处理：将经过退火的软态光铝箔置于30℃含5wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡清洗2min，用蒸馏水进行水洗；
步骤2：直流电解腐蚀一级发孔：将经过前处理的铝箔置于含50wt%高氯酸钠和30wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，以0.5A/cm2的电流密度直流电解腐蚀320s；
步骤3：直流电解腐蚀次级发孔：分三次进行，将经过前处理的铝箔置于含50wt%高氯酸钠和12wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，直流电解腐蚀320s，电流密度依次为0.4A/cm2、0.3A/cm2和0.25A/cm2，用蒸馏水进行水洗；
步骤4：化学腐蚀扩孔：将经过发孔的铝箔置于80℃含25wt%的硝酸溶液中进行化学腐蚀扩孔，时间为4min，用蒸馏水进行水洗；
步骤5：将经过化学腐蚀扩孔的铝箔用超纯水进行水洗，烘干。
表征结果：360Vf容量为0.45μF/cm2，折曲：80回，产品偏差:4.5%。
实施例4：
步骤1：前处理：将经过退火的软态光铝箔置于30℃含5wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡清洗2min，用蒸馏水进行水洗；
步骤2：直流电解腐蚀一级发孔：将经过前处理的铝箔置于含50wt%高氯酸钠和12wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，以0.1A/cm2的电流密度直流电解腐蚀320s；
步骤3：直流电解腐蚀次级发孔：分三次进行，将经过前处理的铝箔置于含50wt%高氯酸钠和12wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，直流电解腐蚀320s，电流密度依次为0.08A/cm2、0.06A/cm2和0.04A/cm2，用蒸馏水进行水洗；
步骤4：化学腐蚀扩孔：将经过发孔的铝箔置于80℃含25wt%的硝酸溶液中进行化学腐蚀扩孔，时间为4min，用蒸馏水进行水洗；
步骤5：将经过化学腐蚀扩孔的铝箔用超纯水进行水洗，烘干。
表征结果：360Vf容量为0.55μF/cm2，折曲：80回，产品偏差:1.0%。
通过对比实施例1、实施例2、实施例3和实施例4可以发现：
将直流电解腐蚀溶液中的氯化钠浓度从12wt%提高到30wt%时，虽然产品的折回数有所提高，但产品的偏差值也变大，且360Vf容量有所降低；
将直流电解腐蚀溶液中高氯酸钠的浓度从50wt%降低到30wt%时，360Vf容量有所降低；
将直流电解腐蚀一级发孔的电流密度从0.5A/cm2降低到0.1A/cm2时，360Vf容量有所降低；
电流密度过小无法有效发孔，电流密度过大可能引起孔间相互吞并；
选择高氯酸钠浓度为50wt%，氯化钠浓度为30wt%且直流电解腐蚀一级发孔电流密度为0.5A/cm2时能够得到均匀合适数量的贯穿孔。
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 (6)
1.一种交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，其特征在于：采用低电流密度直流电化学腐蚀，并进行多级腐蚀发孔，包括以下步骤：
步骤1：前处理：将经过退火的软态光铝箔置于20-60℃浓度为1-10wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡清洗1-5min，并进行水洗；
步骤2：直流电解腐蚀一级发孔：将经过前处理的铝箔放在含30-70wt%高氯酸钠和10-30wt%氯化钠的混合溶液中，在50-95℃的温度下，以0.1-1.0A/cm2的电流密度直流电解腐蚀120-420s；
步骤3：直流电解腐蚀次级发孔：在一级发孔环境中进行直流电解腐蚀次级发孔，所述次级发孔分多次进行，腐蚀电流密度逐次递减，完成后进行水洗；
步骤4：化学腐蚀扩孔：将经过发孔的铝箔置于60-90℃含5-30wt%的硝酸溶液中进行化学腐蚀扩孔，时间为1-10min；
步骤5：将经过化学腐蚀扩孔的铝箔进行水洗，烘干。
2.根据权利要求1所述的交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，其特征在于：所述前处理步骤将经过退火的软态光铝箔置于30℃浓度为5wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡清洗2min，并进行水洗。
3.根据权利要求1所述的交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，其特征在于：所述一级发孔，将经过前处理的铝箔放在含50wt%高氯酸钠和12wt%氯化钠的混合溶液中，在85℃的温度下，以0.5A/cm2的电流密度直流电解腐蚀320s。
4.根据权利要求1所述的交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，其特征在于：所述次级发孔分三次进行，发孔电流密度依次为0.4A/cm2、0.3A/cm2和0.25A/cm2。
5.根据权利要求1所述的交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，其特征在于：所述化学腐蚀扩孔，将经过发孔的铝箔置于80℃含25wt%的硝酸溶液中进行化学腐蚀扩孔，时间为4min。
6.根据权利要求1所述的交流铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺，其特征在于：所述前处理和直流电解发孔后的水洗用蒸馏水进行，所述化学腐蚀扩孔后的水洗步骤用超纯水进行。
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