CN201092589Y - 一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置及其极板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置及其极板，电化学腐蚀装置包括电解槽，在电解槽上设有加电辊，在电解槽中设有底辊、导电极板，而在所述电解槽中，所述极板的数量为一对，该对极板之间的空间作为铝箔的入槽侧，该对极板之一的外侧空间作为铝箔的出槽侧，形成此出槽侧的出槽侧极板之外向主侧面上设有屏蔽该极板的电流屏蔽板，另一极板即为入槽侧极板。本实用新型具有如下优点：能够实现在同一介质中电化学腐蚀的连续性，从而提高电容器用铝箔的静电容量。

Description

一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置及其极板

技术领域

本实用新型涉及一种铝电解电容器用电极箔的制造装置，更具体地说，本实用新型涉及一种铝电解电容器用电极箔的电解腐蚀扩面装置及其配件。

背景技术

铝电解电容器用电极箔的制造过程主要分为腐蚀和化成两个工序。腐蚀工序的主要特点是将铝箔在特定的腐蚀液中进行预处理、前级腐蚀、后级腐蚀，目的是在铝箔表面形成数量极大的微细孔洞，以此提高比表面积，从而提高静电容量，同时应保证电极箔具有足够的机械强度。

其中铝电解电容器中高压用腐蚀箔的前级腐蚀一般采用电化学腐蚀。而传统的装置是在电解槽的侵蚀溶液中装设两对或两对以上的电极板，电极板接电源负极，让铝箔在加电辊的支承和驱动下从两块电极板之间通过，而加电辊接电源正极，加电辊通过与铝箔直接接触而给铝箔施加正电，对铝箔进行电解腐蚀(如图1所示)，使铝箔的表面产生很多的细小较深的孔洞；然后通过后级腐蚀进行扩孔。

由于传统的电解腐蚀扩面装置中通常设有两对甚至更多极板，当铝箔经过相邻两对极板之间的底辊时，铝箔基本处于化学腐蚀状态，也就是两次电化学腐蚀之间夹了一次化学腐蚀，造成不连续的电化学腐蚀，而根据研究发现如下规律：已经停止生长的蚀孔，当条件变化后一般不会重新开始生长。亦即当铝箔经过底辊时，蚀孔因失去外加的电流而停止生长，而经一段化学腐蚀后重新进行电化学腐蚀，原有未生长好的孔往往不能继续生长，重新进行的电化学腐蚀会重新发孔，这样一来，部分孔洞将会在后级扩孔腐蚀后被并孔、或因孔洞过浅而在化成工序中被氧化膜填平，成为无效孔洞，宏观上表现为铝箔的静电容量低下的问题。

为了解决上述问题，日本专利JP2005-203472A公开了一种采用倾斜极板，来减少化学腐蚀的时间，减少对静电容量的影响；但该技术仍存在不能完全消除在同一介质中电化学腐蚀不连续的缺点。中国专利CN01259960.3公开了一种U型极板，但其极板存在不易制造、难以保证强度等问题。

发明内容

针对现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是要提供一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置及其极板，其具有如下优点：能够实现在同一介质中电化学腐蚀的连续性，从而提高电容器用铝箔的静电容量。

为此，本实用新型的技术解决方案之一是一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其包括电解槽，在电解槽上设有加电辊，在电解槽中设有底辊、导电极板，所述极板包括两个主侧面、两个翼侧面、一个底面，而在所述电解槽中，所述极板的数量为一对，该对极板之间的空间作为铝箔的入槽侧，该对极板之一的外侧空间作为铝箔的出槽侧，形成此出槽侧的出槽侧极板之外向主侧面上设有屏蔽该极板的电流屏蔽板，另一极板即为入槽侧极板。

本实用新型采用加电辊配上一个底辊，牵引铝箔从一对极板内向主侧面之间的入槽侧通过而接受电蚀扩面、转而上行从该对极板一外侧(出槽侧)输出到槽外；因为出槽侧极板的外向主侧面附近设置了电流屏蔽板，这样，当完成了一次电蚀扩面而在底辊处转而上行、转入出槽侧的铝箔，其箔表面上就此只能进行化学腐蚀而不会再发生第二次电化学腐蚀，这样就杜绝了在同一侵蚀溶液介质中、铝箔经化学腐蚀后再次发生电化学腐蚀，从而保证了铝箔在同一介质中的电化学腐蚀的连续性，使得原有未生长好的孔周围不会因二次电化学腐蚀而重新发孔、并孔、或产生浅孔等无效孔洞。而屏蔽极板所致腐蚀量减少、孔未充分生长的问题则可经过合理加长极板长度、延长腐蚀时间、提高温度\电流\槽液浓度等手段来弥补；这样得到的经连续电化学腐蚀的铝箔能产生适当孔径为0.1μm左右、适当深度的蚀孔，而后续的后级腐蚀可以采用化学腐蚀或电化学腐蚀，所以后级腐蚀的槽液和该级电解的槽液是不同的，后级电解的槽液的主要功能是将前级电解产生的蚀孔孔径扩大至1μm左右，所以前级电解和后级电解之间存在化学腐蚀对铝箔的比容影响不大；因此，本实用新型避免了在同一槽液中、在两次电化学腐蚀之间插入化学腐蚀而造成电化学腐蚀不连续的情况，产生较浅孔洞的现象，因而也避免了这些浅洞在后级腐蚀扩孔过程将被并孔、或在后续的化成加工(阳极氧化)中被氧化膜填平、成为无效孔洞的问题，因此客观上，本实用新型很好地克服了不连续腐蚀所致的铝箔比容低下、浪费电能的缺点，提高了电容器用铝箔的静电容量和生产效率。经实验证明：本实用新型装置能够提高电容器用铝箔比容约8％以上。

本实用新型的具体改进还包括：

所述出槽侧极板的底面及两翼侧面均设有屏蔽板。

所述入槽侧极板的外向主侧面、底面及两翼侧面均设有屏蔽板。

所述电流屏蔽板为绝缘板。所述电流屏蔽板为塑料板。

所述电流屏蔽板紧贴各极板的相应表面。

所述电流屏蔽板的表面完全屏蔽所述出槽侧极板的外向主侧面。

上述系列具体改进可以更严密地将一对极板与外部屏蔽开来，能更加严格地杜绝铝箔的第二次电化学腐蚀，还能提高电流效率，节约电能。

所述入槽侧加电辊和入槽侧的极板之间连接有电源Ei，所述出槽侧加电辊和出槽侧的极板之间连接有另一电源Ej，两个加电辊可以用导体连接，也可以不连接，这样，两相对独立电源Ei和电源Ej就分别连接着腐蚀铝箔正、反两面的导电极板，这样可以根据检测到的铝箔正、反两面的实际冷却情况和温度等，实现对铝箔正反两面进行差异性加电，并可随时调整加电的电流等。此结构改进为对铝箔正反两面作平衡腐蚀提供了基础，可解决铝箔反面静电容量低及夹心偏移导致机械强度低的问题，生产出来的腐蚀箔具有正反面比容偏差小、机械强度高的优点。

为尽可能杜绝二次电化学腐蚀，所述底辊的材质为绝缘物。

所述底辊处于所述出槽侧极板的正下方。

相关地，本实用新型的另一技术解决方案是一种电容器用铝箔的电化学腐蚀用极板，其包括导电的板体，所述极板包括两个主侧面、两个翼侧面、一个底面，而所述板体一主侧面上设有屏蔽该板体的电流屏蔽板。

作为极板的改进，所述板体的两翼侧面及底面均设有屏蔽该板体的电流屏蔽板。

如前所述原理可知，本实用新型电容器用铝箔的电化学腐蚀用极板能够实现在同一介质中电化学腐蚀的连续性，有助提高电容器用铝箔的静电容量。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为传统电容器用铝箔的电化学装置的结构示意图。

图2为本实用新型铝箔的电化学腐蚀装置实施例1及极板的结构示意图。

图3为本实用新型铝箔的电化学腐蚀装置实施例2及极板的结构示意图。

图4为本实用新型铝箔的电化学腐蚀装置实施例3及极板的结构示意图。

比较例：

如图1，所示为传统电容器用铝箔的电化学装置的结构示意图。在其电解槽10的侵蚀溶液11中装设二对导电极板20，导电极板20接同一电源E的负极，铝箔A在加电辊30的支承和驱动下从两块导电极板20的内向主侧面之间通过，而加电辊30接同一电源E正极，加电辊30通过与铝箔A直接接触而给铝箔A施加正电，对铝箔A进行电解腐蚀，使铝箔A的表面产生很多的细小较深的孔洞；然后继续通过后级腐蚀进行扩孔。

在传统的电容器用铝箔的电化学装置中，当铝箔A经过相邻两对极板之20间的底辊31时，铝箔A基本处于化学腐蚀状态，也就是两次电化学腐蚀之间夹一次化学腐蚀，造成不连续的电化学腐蚀，导致产生部分无效孔洞，使得铝箔的静电容量低下。

具体实施方式

实施例1：

如图2，所示为本实用新型铝箔的电化学腐蚀装置实施例1及极板的结构示意图。其包括电解槽10，在电解槽10上设有加电辊30，在电解槽10中设有底辊31、导电极板20，而在所述电解槽10中，所述极板20的数量为一对包括20i、20j，该对极板20的内向主侧面之间的空间作为铝箔A的入槽侧，该对极板20之一20j的外侧空间作为铝箔A的出槽侧，形成此出槽侧的出槽侧极板20j之外向主侧面、底面及两翼侧面上设有屏蔽该极板的电流屏蔽板40j；另一极板即所述入槽侧极板20i的底面、两翼侧面及外向主侧面上也设有屏蔽板40i。所述电流屏蔽板40i、40j为绝缘塑料板、其分别紧贴入槽侧极板20i、出槽侧极板20j的相应表面、且其表面完全屏蔽所述入槽侧极板20i、出槽侧极板20j的外向主侧面。

所述底辊31为一个而所述加电辊30为一对：

所述加电辊30包括位于所述两块极板之间上方的入槽侧加电辊30i、和位于所述出槽侧上方的出槽侧加电辊30j。

所述底辊31处于所述出槽侧极板20j的正下方，其材质为绝缘物。

实施例2：

如图3，所示为本实用新型的铝箔电化学腐蚀装置实施例2及极板的结构示意图。其基本结构与实施例1相同，不同之处在于：所述入槽侧加电辊30i和入槽侧的极板20i之间连接有电源Ei，所述出槽侧加电辊30j和出槽侧的极板20j之间连接有电源Ej，电源Ei与电源Ej的正极之间连接有短路导体k，电源Ei与电源Ej可分别对铝箔A的正面、反面实施不同强度腐蚀。

实施例3：

如图4，所示为本实用新型铝箔电化学腐蚀装置实施例3及极板的结构示意图。其基本结构与实施例2相同，所述入槽侧加电辊30i和入槽侧的极板20i之间连接有电源Ei，所述出槽侧加电辊30j和出槽侧的极板20j之间连接有电源Ej，不同之处在于：电源Ei与电源Ej的正极之间没有连接短路导体，电源Ei与电源Ej可分别对于铝箔A的正面、反面实施不同强度腐蚀。

Claims (10)

1.一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其包括电解槽，在电解槽上设有加电辊，在电解槽中设有底辊、导电极板，所述极板包括两个主侧面、两个翼侧面、一个底面，其特征在于：在所述电解槽中，所述极板的数量为一对，该对极板之间的空间作为铝箔的入槽侧，该对极板之一的外侧空间作为铝箔的出槽侧，形成此出槽侧的出槽侧极板之外向主侧面上设有屏蔽该极板的电流屏蔽板，另一极板即为入槽侧极板。

2.如权利要求1所述电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于：所述出槽侧极板的底面及两翼侧面均设有屏蔽板。

3.如权利要求1所述电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于：所述入槽侧极板的外向主侧面、底面及两翼侧面均设有屏蔽板。

4.如权利要求1-3之一所述电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于：所述电流屏蔽板为绝缘板。

5.如权利要求1-3之一所述电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于：所述电流屏蔽板紧贴各极板的相应表面。

6.如权利要求1-3之一所述电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于：所述电流屏蔽板的表面完全屏蔽所述出槽侧极板的外向主侧面。

7.如权利要求1-3之一所述电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于：所述入槽侧加电辊和入槽侧的极板之间连接有电源Ei，所述出槽侧加电辊和出槽侧的极板之间连接有另一电源Ej。

8.如权利要求1-3之一所述电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于：所述底辊的材质为绝缘物。

9.一种电容器用铝箔的电化学腐蚀用极板，其包括导电的板体，所述极板包括两个主侧面、两个翼侧面、一个底面，其特征在于：所述板体一主侧面上设有屏蔽该板体的电流屏蔽板。

10.如权利要求9所述的电容器用铝箔的电化学腐蚀用极板，其特征在于：所述板体的两翼侧面及底面均设有屏蔽该板体的电流屏蔽板。

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