CN115198330B - 一种中高压化成箔的多级化成处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电容器用电极箔制造技术领域，具体涉及一种中高压化成箔的多级化成处理装置及其方法，包括依次排列的一级化成槽、二级化成槽、三级化成槽、四级化成槽、中处理槽和后处理槽，所述一级化成槽内设有除结晶机构和清洗机构，本方案可以很好的完成除晶效果，避免结晶的晶体粘在化成箔上；同时，本方案将传统的传送辊（即本方案中的清洗辊）赋予了清洗的功能，这样至少省掉一个喷淋管。可以最快的对化成箔进行清洗，这样就能更好的清除掉化成箔表面的化成液或者其他的杂质或者结晶，化成箔的质量更好。

Description

一种中高压化成箔的多级化成处理装置及方法
技术领域
本方案属于电容器用电极箔制造技术领域，具体涉及种中高压化成箔的多级化成处理装置及其方法。
背景技术
电解电容器作为电子工业的三大基础元件之一，以单位体积电容量大、体积小、重量轻、价廉而著称，主要用于调谐、滤波、旁路、耦合、能量贮存与转换等。
电极箔是铝电解电容器中最关键的组成部分，由腐蚀箔或层积箔进行化成得到，它影响电容器的容量、体积、漏电、损耗、耐纹波大小、等效阻抗、耐压、温度特性等。
化成箔是由特制的高纯铝箔经过电化学或化学腐蚀后扩大表面积，再经过电化成作用在表面形成一层氧化膜(三氧化二铝)后的产物。按电压分，化成铝箔一般分为极低压，低压，中高压和高压四种。按厚度分，25～110微米不等；按用途分，有正箔和负箔，也有导箔。
专利号为CN201711120034.4的专利公开了一种中高压化成箔及其化成方法，包括腐蚀箔装置，前处理装置，一级化成装置，二级化成装置，三级化成装置，四级化成装置，中处理装置，后处理。该发明一种中高压化成箔化成方法，可去除氧化膜表面的水合氧化物，从而抑制氧化膜的增厚，达到提升比容的目的，同时化成箔其余性能参数不受影响，中高压化成箔比容转化率可达到1.05～1.09。
然后在不同化成流程中，化成液不相同，因此，在流程化的生产过程中，如果不去除化成箔表面的化成液，则不同层级的化成液会混合在一起，则会极大的影响产品的性能。
专利号为CN201921678754.7的专利公开了一种化成箔清洗装置，一种化成箔清洗装置,包括一级清洗机构、二级清洗机构；所述一级清洗机构包括一级清洗池，一级清洗池上方左右设有一级缓冲传送辊，一级清洗池内上下设有多个一级传送辊，化成箔绕过一级传送辊并在一级清洗机构中来回形成波浪型；所述一级清洗机构中设有毛刷辊组，毛刷辊组对化成箔正反面进行清理；所述二级清洗机构包括二级清洗池，二级清洗池上方左右设有二级缓冲传送辊，二级清洗池内设有二级传送辊，化成箔经过二级传送辊并通过喷淋管正反喷淋。
该专利提供的一种化成箔清洗装置，可提高清洗效率并节约水源。但是，为了达到比较好的清洗效果，一般都是要设置均布器，或者将出水口的宽度设置得不小于化成箔的宽度，常规的方法就是如该专利一样，将喷淋管设置在远离传送辊的位置(该专利为二级缓冲传送辊)，这是由于喷淋管的结构而限制的。而对于化成箔而言，电解液中经常会产生渣滓和结晶体，这些东西会粘在化成箔的表面；化成槽和清洗装置的距离越长，则越难去除掉。因此，喷淋管能越早对化成箔进行清洗越好，即喷淋管距离传送辊越近越好。由于喷淋管的结构限制，很难无限制的靠近传送辊。
因此，继续一种高压化成箔的多级化成处理装置，能尽早的清除化成箔表面的化成液。
发明内容
本方案提供一种中高压化成箔的多级化成处理装置，以尽早的清除化成箔表面的化成液。
为了达到上述目的，本方案提供一种中高压化成箔的多级化成处理装置，包括依次排列的一级化成槽、二级化成槽、三级化成槽、四级化成槽、中处理槽和后处理槽，
还包括清洗机构，所述清洗机构包括水箱、清洗辊和收集槽，所述收集槽位于一级化成槽和二级化成槽之间；且收集槽内设有传送辊，所述传送辊的位置低于清洗辊的位置；所述清洗辊上设有清洗孔，且清洗辊内设有连杆、弹性件和用于堵塞清洗孔的密封块，所述连杆与清洗辊同轴连接，所述密封块通过所述弹性件与连杆连接，所述密封块为磁性的密封块；所述水箱固定在机架上，且水箱的出水口位于清洗辊的右侧，所述水箱上还设有用于打开清洗孔的磁铁。
本发明的原理在于：
化成箔在经过前处理后，进入到本装置中，分别经过一级化成槽、清洗机构、二级化成槽、三级化成槽、四级化成槽、中处理槽和后处理槽，从而完成化成箔的多级处理。在一级化成槽中设置的除结晶机构可对悬浮的结晶进行除去，除晶辊转动时带动桨叶转动，进而推动化成液移动，配合着滤网，这样就有效地避免了结晶停留到化成箔上。
然后在经过清洗机构时，首先，水箱内的水流出，对化成箔的上表面进行清洗；同时，水箱内的水从水管中进入到清洗辊中，当密封块移动至磁铁处时，清洗孔打开，水则从清洗孔中喷出，对化成箔的下表面进行清洗。适当延长生产线，待化成箔表面干后，则传送到二级化成槽中进行后续操作。
本发明的有益效果在于：
除结晶机构则可以很好的完成除晶效果，避免结晶的晶体粘在化成箔上；而设置的清洗机构可以完成良好的清洗的效果，可有效地避免一级化成槽内的化成液和结晶进入到后续的程序中，保证了产品的生产质量。同时，本方案将传统的传送辊(即本方案中的清洗辊)赋予了清洗的功能，这样至少省掉一个喷淋管。更重要的是，本方案通过清洗辊来对化成箔来清洁，对化成箔的下表面清洗则无需设置喷淋管，这样就不会存在遮挡或者干涉，可以最快的对化成箔进行清洗，这样就能更好的清除掉化成箔表面的化成液或者其他的杂质或者结晶，化成箔的质量更好。
由于收集槽内设有传送辊，且传送辊的位置低于清洗辊的位置，这样水的不会倒流至第一化成槽或者第二滑槽中。
另外，通过密封块、弹簧和磁铁的配合，只有当球在2点钟左右的方向清洗孔才打开，其他的位置则是关闭的在，在保证清洗辊转动的同时可大幅度地减少用水量。
进一步，还包括循环泵和与其连通的水管，所述除晶辊为空心的清洗辊，所述清洗辊上均布有冲洗孔，所述水管插入除晶辊中，并与其转动连接；所述水管上设有空心的橡胶挡块，所述水管插入橡胶挡块内并与其连通，所述橡胶挡块上设有条形的出液口。
启动循环泵，循环泵将化成液泵入水管中，首先橡胶挡块先膨胀，堵住除晶辊的下部分，让化成液从除晶辊的上部的冲洗孔喷出，对粘在化成箔表面的结晶或者杂质进行冲洗，避免其粘在化成箔表面，或者减少其粘连的牢固度。由于橡胶挡块和除晶辊会长期磨损，因此，可通过循环泵来调整橡胶挡块的大小，保证在启动循环泵时，化成液不从除晶辊的下部的冲洗孔喷出。而之所以不让化成液从除晶辊的下部的冲洗孔喷出，主要是要减少除晶辊与化成箔之间的孔隙，避免结晶或者杂质进入期间，进而压实在化成箔上难以去除。
这里说的条形的出液口，不能做得太大，要保证橡胶挡块内有足够的水压后才会打开，因为橡胶本身具有良好的弹性，正常情况下，出液口是关闭的，压力足够大时，出液口才会打开。
进一步，所述滤网的数量为两个，分别位于除晶辊的两端。这样无论除晶辊正向或者反向转动，都可以实现过滤的效果。
进一步，所述滤网为pvc塑料滤网。不会和酸发生反应，效果好。
进一步，所述弹性件为弹簧。成本低，容易获取。
进一步，所述弹簧为不锈钢弹簧。弹性好，使用寿命长。
进一步，所述水箱的底部设有均布器。这样水留下会更加均匀，清洗效果好。
进一步，所述除晶辊的上方还是有收集盘。参考专利201510740467.4，收集盘可以收集除晶辊上方的结晶，进而提升产品质量。
进一步，一种中高压化成箔的多级化成处理方法，包括以下几个步骤：
步骤S10：将腐蚀扩面后的铝箔在润湿分散液中进行浸润处理，润湿分散液包括磷酸浓度为0.1～10ml/L，植酸钠浓度为0.05-3g/L，葡萄糖浓度为0.05-2g/L，碳酸氢钠浓度为0.01-5g/L；化成液温度50-80℃，PH 5.5-7.5，处理时间1-5分钟；
步骤S20：通过清洗机构对化成箔的正反面进行清洗；
步骤S30：将铝箔传送至一级化成槽中进行一级化成处理，一级化成槽内的化成液包括硼酸浓度为80-130g/L，五硼酸铵浓度为5-50g/L，植酸钠浓度为0.05-3g/L，化成液温度80-95℃；化成电压60-300V、电流密度50-200mA/cm2，化成时间4-20分钟；化成处理时，根据化成时间，定期增加循环泵的往清洗辊中泵入的化成液量。
步骤S40：通过清洗机构对化成箔的正反面进行清洗；
步骤S50：将铝箔传送至二级化成槽中进行二级化成处理，二级化成槽内的化成液包括硼酸浓度为80-130g/L，五硼酸铵浓度为2-20g/L，植酸钠浓度为0.01-3g/L；化成液温度80-95℃，化成电压150-500V、电流密度50-200mA/cm2，化成时间4-20分钟；
步骤S60：通过清洗机构对化成箔的正反面进行清洗；
步骤S70：将铝箔传送至三级化成槽中进行三级化成处理，三级化成槽内的化成液包括硼酸浓度为80-130g/L，五硼酸铵浓度为0.1-8g/L；化成液温度80-95℃，化成电压300-700V、电流密度50-200mA/cm2，化成时间4-20分钟；
步骤S80：将铝箔传送至300℃进行高温热处理4-20分钟；
步骤S90：将铝箔传送至四级化成槽中进行四级化成处理，四级化成槽内的化成液包括硼酸浓度为80-130g/L，五硼酸铵浓度为0.1-8g/L；化成液温度80-95℃，化成电压300-1000V、电流密度50-200mA/cm2，化成时间4-20分钟；
步骤S100：将化成好的铝箔移送至另外的生产线进行中处理和后处理。
本处理方法将一到四级的化成时间调整为相同的，这样就可以共用一个传送系统，各级的传送速度相同，操作更加简单。三级化成槽和四级化成槽的化成液相同，因此无需设置清洗机构。化成处理时，根据化成时间，定期增加循环泵的往清洗辊中泵入的化成液量，这样就可以始终保证橡胶挡块和清洗辊之间的密封程度，避免化成液从橡胶挡块与清洗辊中的底部漏出。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中除晶辊的结构示意图；
图3为本发明实施例中清洗辊的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：一级化成槽10、二级化成槽20、收集槽30、水箱40、磁铁50、清洗辊60、清洗孔601、密封块61、弹性件62、连杆63、除晶辊70、冲洗孔701、出液口732、桨叶71、滤网72、橡胶挡块73、进液口731、水管74、安装架80、挡水板90、化成箔100。
本方案提供一种中高压化成箔的多级化成处理装置，从左到右包括前处理装置，一级化成装置，二级化成装置，三级化成装置，四级化成装置，中处理装置和后处理装置，由于处理液不同，前处理装置和一级化成槽10之间、一级化成槽10和二级化成槽20之间、二级化成槽20和三级化成槽之间均设有清洗机构。一级化成槽10、二级化成槽20和三级化成槽和四级化成槽共用一套传送系统，无需转移即可完成一到四级的化成处理。四级化成后再转移到其他生产线进行中处理和后处理。
一级化成装置，二级化成装置，三级化成装置，四级化成装置内均设有除结晶机构，除结晶机构包括除晶辊70、滤网72和桨叶71，除晶辊70转动设置在一级化成槽10内，桨叶71固定在除晶辊70上，滤网72固定在一级化成槽10内，且与除晶辊70的轴线垂直。滤网72为pvc塑料滤网72。不会和酸发生反应，效果好。
如图1和图2所示，除结晶机构还包括循环泵和与其连通的水管。除晶辊70采用空心的清洗辊60，清洗辊60上均布有冲洗孔701，水管插入除晶辊70中，并与其转动连接。水管上设有空心的橡胶挡块73，水管插入橡胶挡块73内并与其连通。具体可以向图2一样，在橡胶挡块上设置一个进液口731，该进液口731与水管74联通。所述橡胶挡块73上设有条形的出液口732。正常情况下，出液口732是关闭的，压力足够大时，出液口732才会打开。可以用一个完整的空心的橡胶挡块73，用小刀插入其中，拔出小刀即可形成条形的出液口732。
再重点介绍下清洗机构，如图1所示，清洗机构包括水箱40、清洗辊60和收集槽30，收集槽30内设有传送辊，传送辊的位置低于清洗辊60的位置。清洗辊60和水箱40的数量为两个，以传送辊的位置对称设置。
如图3所示，清洗辊60上设有清洗孔601，且清洗辊60内设有连杆、弹性件和用于堵塞清洗孔601的密封块。连杆与清洗辊60同轴连接，密封块通过弹性件与连杆连接。弹性件采用弹簧，弹簧为不锈钢弹簧，弹性好，使用寿命长。密封块为磁性的密封块，s极朝内，n极朝外。
水箱40则是固定安装在机架上，且水箱40的出水口位于清洗辊60的右侧，更好的是，在出水口上设有均布器，这样可以更加均匀的出水清洗。水箱40上还设有用于打开清洗孔601的磁铁，该磁铁50的N极与密封块对着设置，这样当密封块移动至1-3点钟方向时，在磁铁50的排斥下，出水口就可以打开了，从而完成对化成箔100的清洗。
本实施例再提供一种中高压化成箔的多级化成处理方法，包括以下几个步骤：
步骤S10：将腐蚀扩面后的铝箔在润湿分散液中进行浸润处理，润湿分散液包括磷酸浓度为5ml/L，植酸钠浓度为2g/L，葡萄糖浓度为1g/L，碳酸氢钠浓度为3g/L；化成液温度70℃，PH 6，处理时间3分钟；
步骤S20：通过清洗机构对化成箔100的正反面进行清洗；
步骤S30：将铝箔传送至一级化成槽10中进行一级化成处理，一级化成槽10内的化成液包括硼酸浓度为100g/L，五硼酸铵浓度为30g/L，植酸钠浓度为2g/L，化成液温度85℃；化成电压100V、电流密度100mA/cm2，化成时间8分钟；
步骤S40：通过清洗机构对化成箔100的正反面进行清洗；
步骤S50：将铝箔传送至二级化成槽20中进行二级化成处理，二级化成槽20内的化成液包括硼酸浓度为90g/L，五硼酸铵浓度为10g/L，植酸钠浓度为2g/L；化成液温度85℃，化成电压200V、电流密度150mA/cm2，化成时间8分钟；
步骤S60：通过清洗机构对化成箔100的正反面进行清洗；
步骤S70：将铝箔传送至三级化成槽中进行三级化成处理，三级化成槽内的化成液包括硼酸浓度为100g/L，五硼酸铵浓度为5g/L；化成液温度85℃，化成电压500V、电流密度180mA/cm2，化成时间8分钟；
步骤S80：将铝箔传送至300℃进行高温热处理8分钟；
步骤S90：将铝箔传送至四级化成槽中进行四级化成处理，四级化成槽内的化成液硼酸浓度为100g/L，五硼酸铵浓度为5g/L；化成液温度85℃，化成电压700V、电流密度180mA/cm2，化成时间8分钟；
步骤S100：将化成好的铝箔移送至另外的生产线进行中处理和后处理。
化成处理时，根据化成时间，定期增加循环泵的往清洗辊60中泵入的化成液量，这样就可以始终保证橡胶挡块73和清洗辊60之间的密封程度，避免化成液从橡胶挡块73与清洗辊60中的底部漏出，比如化成时间为8分钟，那么可以每2分钟就增加一下泵机的泵液量。当完成一次化成后，则更换新的橡胶挡块73。
另外，在清洗槽上还设有安装架80，安装架上固定设有挡水板90，安装架80的顶部向化成槽倾向设置。这样的话，清洗孔601喷出的清洗水则不会进入到化成槽中，而是进入到收集槽中收集起来，避免水资源浪费。
与传统的化成箔100处理装置相比，本方案设置的除结晶机构则可以很好的完成除晶效果，避免结晶的晶体粘在化成箔100上；而设置的清洗机构可以完成良好的清洗的效果，可有效地避免一级化成槽10内的化成液和结晶进入到后续的程序中，保证了产品的生产质量。
同时，本方案将传统的传送辊(即本方案中的清洗辊60)赋予了清洗的功能，这样至少省掉一个喷淋管。更重要的是，本方案通过清洗辊60来对化成箔100来清洁，对化成箔100的下表面清洗则无需设置喷淋管，这样就不会存在遮挡或者干涉，可以最快的对化成箔100进行清洗，这样就能更好的清除掉化成箔100表面的化成液或者其他的杂质或者结晶，化成箔100的质量更好。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种中高压化成箔的多级化成处理装置，包括依次排列的前处理装置、一级化成槽、二级化成槽、三级化成槽、四级化成槽、中处理槽和后处理槽，其特征在于：
所述一级化成槽、二级化成槽、三级化成槽、四级化成槽内均设有除结晶机构，所述除结晶机构包括除晶辊、滤网和桨叶，所述除晶辊转动设置在一级化成槽内，所述桨叶固定在除晶辊上，所述滤网固定在一级化成槽内，且与除晶辊的轴线垂直；
还包括清洗机构，所述清洗机构包括水箱、清洗辊和收集槽，所述收集槽位于一级化成槽和二级化成槽之间，且收集槽内设有传送辊，所述传送辊的位置低于清洗辊的位置；所述清洗辊上设有清洗孔，且清洗辊内设有连杆、弹性件和用于堵塞清洗孔的密封块，所述连杆与清洗辊同轴连接，所述密封块通过所述弹性件与连杆连接，所述密封块为磁性的密封块；所述水箱固定在机架上，且水箱的出水口位于清洗辊的右侧，所述水箱上还设有用于打开清洗孔的磁铁；
前处理装置和一级化成槽之间、一级化成槽和二级化成槽之间、二级化成槽和三级化成槽之间均设有清洗机构。
2.根据权利要求1所述的一种中高压化成箔的多级化成处理装置，其特征在于：还包括循环泵和与其连通的水管，所述除晶辊为空心的清洗辊，所述清洗辊上均布有冲洗孔，所述水管插入除晶辊中，并与其转动连接；所述水管上设有空心的橡胶挡块，所述水管插入橡胶挡块内并与其连通，所述橡胶挡块上设有条形的出液口。
3.根据权利要求1所述的一种中高压化成箔的多级化成处理装置，其特征在于：所述滤网的数量为两个，分别位于除晶辊的两端。
4.根据权利要求3所述的一种中高压化成箔的多级化成处理装置，其特征在于：所述滤网为pvc塑料滤网。
5.根据权利要求2所述的一种中高压化成箔的多级化成处理装置，其特征在于：所述弹性件为弹簧。
6.根据权利要求5所述的一种中高压化成箔的多级化成处理装置，其特征在于：所述弹簧为不锈钢弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种中高压化成箔的多级化成处理装置，其特征在于：所述水箱的底部设有均布器。
8.根据权利要求1所述的一种中高压化成箔的多级化成处理装置，其特征在于：所述除晶辊的上方还是有收集盘。
9.根据权利要求1所述的一种中高压化成箔的多级化成处理装置，其特征在于：还包括检测辊组，所述检测辊组位于清洗机构和二级化成槽之间，所述检测辊组转动设置在机架上，且检测辊组的表面设有Ph试纸。
10.根据权利要求1-9任一项所述的中高压化成箔的多级化成处理装置的使用方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤S10：将腐蚀扩面后的铝箔在润湿分散液中进行浸润处理，润湿分散液包括磷酸浓度为0.1～10ml/L，植酸钠浓度为0.05-3g/L，葡萄糖浓度为0.05-2g/L，碳酸氢钠浓度为0.01-5g/L；化成液温度50-80℃，PH 5.5-7.5，处理时间1-5分钟；
步骤S20：通过清洗机构对化成箔的正反面进行清洗；
步骤S30：将铝箔传送至一级化成槽中进行一级化成处理，一级化成槽内的化成液包括硼酸浓度为80-130g/L，五硼酸铵浓度为5-50g/L，植酸钠浓度为0.05-3g/L，化成液温度80-95℃；化成电压60-300V、电流密度50-200mA/cm2，化成时间4-20分钟；化成处理时，根据化成时间，定期增加循环泵的往清洗辊中泵入的化成液量；
步骤S40：通过清洗机构对化成箔的正反面进行清洗；
步骤S50：将铝箔传送至二级化成槽中进行二级化成处理，二级化成槽内的化成液包括硼酸浓度为80-130g/L，五硼酸铵浓度为2-20g/L，植酸钠浓度为0.01-3g/L；化成液温度80-95℃，化成电压150-500V、电流密度50-200mA/cm2，化成时间4-20分钟；
步骤S60：通过清洗机构对化成箔的正反面进行清洗；
步骤S70：将铝箔传送至三级化成槽中进行三级化成处理，三级化成槽内的化成液包括硼酸浓度为80-130g/L，五硼酸铵浓度为0.1-8g/L；化成液温度80-95℃，化成电压300-700V、电流密度50-200mA/cm2，化成时间4-20分钟；
步骤S80：将铝箔传送至300℃进行高温热处理4-20分钟；
步骤S90：将铝箔传送至四级化成槽中进行四级化成处理，四级化成槽内的化成液包括硼酸浓度为80-130g/L，五硼酸铵浓度为0.1-8g/L；化成液温度80-95℃，化成电压300-1000V、电流密度50-200mA/cm2，化成时间4-20分钟；
步骤S100：将化成好的铝箔移送至另外的生产线进行中处理和后处理。
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