CN1253900C - 63wv－100wv高比容阳极箔的腐蚀工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种63WV-100WV高比容阳极箔的腐蚀工艺，将光铝箔进行前处理，然后在浓度0.1～1wt%硫酸、5～20wt%盐酸混合液中进行交流预腐蚀，接着在浓度10～25wt%盐酸、0.1～1wt%硫酸及0.01～10PPM铜离子的混合溶液中浸泡，再在浓度0.1～1wt%硫酸、10～25wt%盐酸、0.01～1wt%硫脲、0.01～1wt%草酸、0.2～5wt%三氯化铝的混合溶液中进行交流腐蚀，最后在浓度1～10wt%的硝酸水溶液中浸泡。该工艺解决了工作电压63WV-100WV阳极箔的腐蚀方法，提高了铝箔的扩面率，同时使腐蚀箔在获得高比容前提下，具有较好的机械性能。

Description

63WV-100WV高比容阳极箔的腐蚀工艺

技术领域

本发明涉及一种铝电解电容器用阳极箔的腐蚀工艺。

背景技术

铝电解电容器用阳极箔，为了扩大其有效表面积，增加单位面积的静电容量，一般用电化学腐蚀来处理铝箔。有关提高扩面率方面的研究有许多报道，过去腐蚀工艺是铝箔腐蚀后孔洞形貌在6.3WV～50WV时有效面积最大，而在63WV-100WV时则较小。主要是腐蚀孔径较细且分布不均匀，当形成63WV-100WV氧化膜时，因氧化膜较厚而降低扩面效果的现象。

技术方案

本发明的目的在于发明一种63WV-100WV高比容阳极箔的腐蚀工艺，具有较高比容、较好机械性能的低压阳极箔制造方法。

本发明经前处理、前级交流预腐蚀、中间处理、后级交流腐蚀、后处理，这五步处理法制造63WV-100WV高比容低压阳极箔。

各处理步骤详述如下：

1、前处理

前处理主要目的是除去铝箔表面的油污、杂质，使箔表面均匀，有利于预腐蚀时形成均匀分布的初始蚀孔。具体方法是将铝箔放在温度20～50℃、浓度0.5～10wt％的磷酸水溶液中浸泡2～8分钟。磷酸液的浓度过低，达不到清洗效果，高则会减薄厚度，最佳效果为1～6wt％。

前处理温度低于20℃，去油效果差，超过50℃表面会全面溶解而导致减薄，最佳温度为25～40℃。

前处理时间少于2分钟，达不到处理效果，若超过8分钟，同样会减薄，故最佳处理时间3～6分钟。

2、交流预腐蚀

预腐蚀是整个腐蚀工艺的关键，其主要目的是在铝箔表面引发初始蚀孔，并且使蚀孔孔径的大小合理、分布均匀。

预腐蚀方法是将前处理后的铝箔放在浓度0.1～1wt％硫酸、5～20wt％盐酸混合液中进行交流电解腐蚀。腐蚀温度为30～60℃，电流密度为20～100A/dm²，电量为200～2000C/dm²。

在预腐蚀发孔过程中，盐酸浓度低于5wt％，则腐蚀作用弱，发孔点少；超过20wt％，铝箔表面发孔点细而密，所以最佳浓度范围在10～15wt％。

硫酸浓度低于0.1wt％，铝箔表面不成膜，蚀孔不能引发；高于1wt％，表面成膜太厚，蚀孔也不能引发。因此最佳浓度在0.1～1wt％。

预腐蚀温度低于30℃，则腐蚀速度太慢，腐蚀效果差；超过60℃，会发生钝化，难于腐蚀，故温度最好控制在30～60℃。

预腐蚀电流密度也是影响发孔的因素之一，电流密度过小、过大，会造成蚀孔不均匀和孔径细小，因而电流密度应在为20～100A/dm²。

预腐蚀电量小于200C/dm²，发孔效果差；电量大于2000C/dmU²，铝箔表面会全面溶解，故电量最好控制在200～2000C/dm²。

3、中间处理

中间处理目的是通过化学方法洗去在预腐蚀过程中产生的不利于扩孔的沉积膜。

在浓度10～25wt％盐酸、0.1-1wt％的硫酸及含0.01～10PPM铜离子的混合溶液中进行中间处理。

处理液中铜离子含量低于0.01PPM，铝箔表面不能活化，超过10PPM，则在铝箔表面形成原电池，反应速度加剧，腐蚀效果差。因此最佳含量范围为0.01～10PPM。

中间处理温度低于40℃，起不到洗膜作用；高于80℃，会破坏初始蚀孔，所以最佳温度应为40～80℃。

处理时间少于1分钟，同样起不到洗膜作用；超过6分钟会破坏初始蚀孔。因此处理时间最好控制在1～6分钟。

4、后级交流腐蚀

又称为主腐蚀，其目的是在初始蚀孔基础上进行扩孔，使腐蚀孔的孔径满足63WV-100WV化成的要求。

后级腐蚀的方法是将中间处理后的铝箔放在浓度0.1～1wt％的硫酸、10～25wt％盐酸、0.01～1wt％硫脲、0.01～1wt％草酸及0.2～5wt％三氯化铝的混合溶液中进行交流电解腐蚀。温度25～45℃，电流密度为10～40A/dm²，电量为5000～30000C/dm²。

后级腐蚀时，盐酸浓度低于10wt％，则腐蚀作用弱，不能深腐蚀；超过25wt％，铝箔表面会全面溶解，所以最佳浓度范围在15～23wt％。

硫酸浓度低于0.1wt％，不能形成孔蚀或点蚀，腐蚀效果差；高于1wt％，表面成膜太厚，扩孔难以深入。因此最佳浓度在0.1～0.8wt％。

硫脲、草酸起表面缓蚀剂作用，含量低于0.01wt％，起不到缓蚀效果；高于1wt％，缓蚀性太强，铝箔表面产生钝化，所以最佳含量范围是0.01～1wt％。

腐蚀液中三氯化铝含量低时，腐蚀性强，失铝量大；三氯化铝含量于高5wt％，则腐蚀作用减弱，比容下降。故三氯化铝含量最佳在0.2～4wt％。

后级腐蚀的温度低于25℃，腐蚀效果差；高于45℃，会使腐蚀加剧，难以控制。最佳温度在25～45℃。

腐蚀的电流密度小于10A/dm²，扩孔洞效果不明显；电流密度大于40A/dm²，箔表面会全面溶解。最佳电流密度范围为10～40A/dm²。

腐蚀的电量小于5000C/dm²，扩孔效果也不明显；电量大于30000C/dm²，铝箔表面溶解量大，强度差。最佳电量为5000～28000C/dm²。

5、后处理

后处理目的是除去铝箔表面残留的氯离子及金属杂质。

本发明后处理的方法是将腐蚀后的铝箔用浓度1～10wt％的硝酸水溶液，在温度20～50℃下浸泡2～4分钟。处理后铝箔表面氯离子残留量≤1mg/m²。

具体实施例：

以下通过用85um(95um)新疆众和箔实际工艺过程进一步说明本发明。

1、前处理：

将铝箔放在40℃、浓度为3wt％的磷酸水溶液中浸泡4分钟后，取出。

2、前级预腐蚀：

将前处理后的铝箔放在温度为45℃、浓度为0.8wt％的硫酸、15wt％盐酸混合液中进行交流电解腐蚀，其中，混合液电流密度为31A/dm²，电量为：800C/dm²

3、中间处理：

在浓度22wt％盐酸、0.8wt％的硫酸及含3PPM铜离子的混合溶液中浸泡5分钟后，取出。

4、后级交流腐蚀：

在浓度0.7wt％的硫酸、21wt％盐酸、0.02wt％硫脲、0.05wt％草酸、0.4wt％三氯化铝的混合溶液中进行交流电解腐蚀，混合溶液的各项参数为：

温度：31℃

电流密度：22A/dm²

电量：12000C/dm²(85um)、13800C/dm²(95um)

5、后处理：

在温度为44℃、浓度为5wt％的硝酸水溶液中浸泡3分钟。

化成条件为：

5％己二酸铵85℃ 0.05A/cm² Vfe＝80V、130V

结果如下：

1、经过以上工艺生产的85um新疆众和箔达到的各项性能分别为：C_85Vf＝9.1～10uf/cm² C_135Vf＝4.1～4.4uf/cm² F＝21.5N/cm。

2、经过以上工艺生产的95um新疆众和箔达到的各项性能分别为：C_85Vf＝10～11uf/cm² C_135Vf＝4.5～4.8uf/cm² F＝22.5N/cm。

Claims (6)

1、63WV-100WV高比容阳极箔的腐蚀工艺，其特征在于包括以下步骤：

a、前处理：将铝箔放在20～50℃浓度0.5～10wt％的磷酸水溶液中浸泡2～8分钟；

b、前级交流预腐蚀：将前处理后的铝箔放在浓度0.1～1wt％的硫酸、5～20wt％盐酸混合液中进行交流电解腐蚀；

c、中间处理：在浓度10～25wt％盐酸、0.1-1wt％的硫酸及含0.01～10PPM铜离子的混合溶液中进行中间处理；

d、后级交流腐蚀：在浓度0.1～1wt％的硫酸、10-25wt％盐酸、0.01～1wt％硫脲、0.01～1wt％草酸、0.1～5wt％三氯化铝的混合溶液中进行交流电解腐蚀；

e、后处理：在温度20～50℃浓度1～10 wt％的硝酸水溶液中浸泡1～5分钟。

2、根据权利要求1所述63WV-100WV高比容阳极箔的腐蚀工艺，其特征在于：在前处理中，光铝箔在磷酸水溶液中浸泡3～6分钟。

3、根据权利要求1所述63WV-100WV高比容阳极箔的腐蚀工艺，其特征在于在前级交流预腐蚀中，电流密度为20～100A/dm²，电量为200～2000C/dm²。

4、根据权利要求1所述63WV-100WV高比容阳极箔的腐蚀工艺，其特征在于在中间处理时，混合溶液的温度为40～80℃，浸泡时间为1～6分钟。

5、根据权利要求1所述63WV-100WV高比容阳极箔的腐蚀工艺，其特征在于在后级交流腐蚀时，混合溶液的温度为25～45℃进行交流电解腐蚀，其电流密度为10～40A/dm²，电量为5000～30000C/dm²。

6、根据权利要求1所述63WV-100WV高比容阳极箔的腐蚀工艺，其特征在于在后处理时，浸泡时间为2～4分钟。