專利名稱：：固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于電解電容器制造領(lǐng)域，更具體涉及一種固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法。
背景技術(shù)：
：電解電容器以閥金屬為正極，在其表面用電化學(xué)的方法形成氧化膜作為介質(zhì)，用液體或固體(或半導(dǎo)體)等電解質(zhì)作為負(fù)極，并緊密接觸于氧化膜介質(zhì)，用另一金屬作為負(fù)極引出的電容器稱為電解電容器。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)需求更小體積、更大容量，更低ESR，更高可靠性的電解電容器，而培箔的性能將直接影響電容器的容量、漏電流及可靠性。比較多的是鋁箔制造廠家或液體電解電容器廠家對(duì)鋁箔進(jìn)行處理，方式包含酸洗、水洗、堿洗或者浸泡的方式，階段包含腐蝕之后化成之前，或化成中間階段，以提高鋁箔的比容，原理一般為提高腐蝕點(diǎn)的數(shù)量，用以提高電解電容器的容量。或者提高耐壓值，原理一般為改善氧化膜的閃火電壓，以制造高壓電解電容器。如，2006100063522.1鋁箔腐蝕及清洗之后增加磷酸根處理，提高鋁箔的耐水合性能，原理一般為制作耐水合性強(qiáng)的偏磷酸鋁膜以滿足液體鋁電解電容器含水電解液的使用。US006243256B1昭和電工在電解電容器用鋁箔切邊進(jìn)行草酸處理以提高電容器的耐壓及耐熱性。本文是電解電容器用鋁箔切邊進(jìn)行酸處理，以提高電容器的容量及電容器的可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，該方法是為了達(dá)到提高固體電解電容器容量及可靠性，針對(duì)鋁箔氧化膜性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及改善，該方法簡(jiǎn)單易行，處理成本低，由處理后的鋁箔制備的電解電容器比以往的電解電容器具有更高的容量及耐熱性，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，其特征在于將電解電容器用陽(yáng)極箔，分切后于邊緣修補(bǔ)溶液中加電處理。本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)是邊緣修補(bǔ)條件科學(xué)合理，形成的多孔層厚度適中，如果溶液濃度太高或溫度太高，腐蝕速率大于氧化膜形成速率，容易腐蝕鋁箔，且不能形成完整的氧化膜；溶液濃度太低或溫度太低，氧化膜的形成速率較慢，形成多孔層的孔徑比較小，對(duì)比容較小，多孔層的厚度不夠，耐熱性不夠良好；由處理后的鋁箔制備的電解電容器比以往的電解電容器具有更高的容量及耐熱性，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。邊緣修補(bǔ)之后生成的氧化膜阻擋層不夠致密，漏電流比較大.通過(guò)常規(guī)再化成工序可以改善氧化膜阻擋層的致密性，降低固體電解電容器的漏電流。圖l是單層箔的結(jié)構(gòu)圖；其中1為鋁芯，2為AU)3氧化膜，3第一聚合物層，4第二聚合物層，5石墨層，6銀漿層。圖2是分切后鋁箔外觀圖，7為分切后的箔，8為阻隔帶，9為陰極區(qū)，IO分切邊。圖3是切邊氧化示意圖，12腐蝕孔；13正面的氧化膜；14切邊；15多孔層；16阻擋層；17多孔層的孔。具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用的鋁箔表面具有氧化膜。用切刀分切成需要的尺寸，留下三個(gè)裸露鋁的切邊及兩個(gè)帶有氧化膜的表面。將分切后的鋁箔，浸入邊緣修補(bǔ)溶液中，以鋁箔為正極，以鋁、不銹鋼、鈦、鈾金屬中的一種作為負(fù)極，施加恒定電壓或恒定電流，進(jìn)行處理。邊緣修補(bǔ)溶液為含磷酸、草酸、硫酸、鉻酸、檸檬酸、酒石酸、硼酸、醋酸、蘋(píng)果酸、帶磺基的有機(jī)酸或相應(yīng)的鹽中的一種或幾種的水溶液，邊緣修補(bǔ)溶液的質(zhì)量濃度為0.220.0%，優(yōu)選0.2510.0%，溶液溫度保持在0IOO'C,較優(yōu)為55(TC。這一類酸溶液對(duì)鋁有氧化的功能，分切后的鋁箔表面已經(jīng)具備性能良好的氧化膜，由于固體電解電容器制造過(guò)程的需要，將鋁箔分切成需要的尺寸，那么將在分切箔的三面裸露出基體如圖2。通過(guò)邊緣修補(bǔ)方法一方面在表面及切邊上一定程度生長(zhǎng)氧化膜，該氧化膜由底層的阻擋層及上層的多孔層組成如圖3，一方面在切邊處生長(zhǎng)氧化膜，便提高了鋁箔表面氧化膜的面積。同時(shí)在一定的工藝條件下，處理后氧化膜孔的表面積增大，也導(dǎo)致鋁箔表面氧化膜表面積的增大。從而提高鋁箔的比容，同時(shí)該表面積在之后的固體電解電容器制造過(guò)程中可以被利用，最終提高固體電解電容器的容量。另一方面分切邊對(duì)于固體電解電容器來(lái)講，是薄弱點(diǎn)，加電或高溫條件下缺陷或電流主要集中在邊緣，因此在切邊以邊緣修補(bǔ)方式制備該氧化膜，具備較化成工序較厚的多孔層，起到緩沖的作用，最終提高固體電解電容器的可靠性。邊緣修補(bǔ)過(guò)程施加的電壓為0.51.1倍賦能電壓，優(yōu)選0.71.0倍賦能電壓；電流密度0.l20mA/cm2,優(yōu)選0.210mA/cm2。邊緣修補(bǔ)過(guò)程的總時(shí)間為1200分鐘，優(yōu)選10100分鐘。邊緣修補(bǔ)過(guò)程為(1)將帶有氧化覆蓋膜的鋁箔分切成條狀；(2)將分切后的鋁箔放入邊緣修補(bǔ)液中，按照所述的邊緣修補(bǔ)條件進(jìn)行處理。鋁箔經(jīng)過(guò)邊緣修補(bǔ)之后按照常規(guī)工藝進(jìn)行再化成。將邊緣修補(bǔ)好的鋁箔按照現(xiàn)有工藝制備固體電解電容器；檢測(cè)固體電解電容器性能。如將分切后的鋁箔浸于0.2510X溶液中，含有磷酸、草酸、硫酸、鉻酸、檸檬酸、酒石酸、硼酸、醋酸、蘋(píng)果酸、帶磺基的有機(jī)酸或相應(yīng)的鹽中的一種或幾種的水溶液，溶液的溫度保持010(TC。鋁箔接直流穩(wěn)壓電源的正極，并將對(duì)電極鋁、不銹鋼、鈦、鉑等金屬中的一種接電源負(fù)極，施加恒定的電壓進(jìn)行處理，電流密度保持在0.120mA/cm2,處理時(shí)間為1200分鐘。以下實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此。實(shí)施例l以4VF鋁箔為對(duì)象，將鋁箔分切為3.5mm*9rain的鋁條，用阻隔帶劃出3.5咖*4咖的陰極區(qū)如圖2。將陰極區(qū)置于1%磷酸二氫銨溶液中，溶液溫度為25'C，電壓為4V,電流密度為lniA/cni2，邊緣修補(bǔ)100分鐘之后，取出清洗，在150g/L己二酸鈸水溶液中再化成,化成溶液溫度保持在85'C，時(shí)間為60分鐘。分別在焊10%硫酸亞鐵的水溶液及含10%吡咯的乙醇溶液中多次浸漬，制備導(dǎo)電聚合物膜。分別覆蓋石墨層及銀漿層，組裝到引線框架上并環(huán)氧塑封，制作成固體電解電容器，觀!l試電容器的容量，考核電容器的耐熱性。實(shí)施例2以4VF鋁箔為對(duì)象，將鋁箔分切為3.5iMi*9mm的鋁條，用阻隔帶劃出3.5mm*4mm的陰極區(qū)。將陰極區(qū)置于5%草酸溶液中，溶液溫度為15'C，電壓為3V，電流密度為5mA/cm2，邊緣修補(bǔ)10分鐘之后，取出清洗。其他與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3除了邊緣修補(bǔ)之后無(wú)再化成之外，其他與實(shí)施例1同。對(duì)比例l除鋁箔分切后不于1%磷酸二氫銨溶液中加電處理外，其他工藝同實(shí)施例1。電容器容量測(cè)試的頻率為120Hz，漏電流測(cè)試電壓為2V，時(shí)間為2min。耐熱性考核為電容器模擬貼片過(guò)程兩次后，按照電容器漏電流測(cè)試的方法測(cè)試耐熱性考核后的漏電流。數(shù)據(jù)如表l:表1成品測(cè)試及耐熱性考核后的數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例l,2與對(duì)比例1比較，4VF箔經(jīng)過(guò)磷酸二氫銨及草酸溶液邊緣修補(bǔ)，電容器容量明顯較大，比例約21%,電容器漏電流及耐熱性考核后的漏電流均較小。實(shí)施例3，鋁箔經(jīng)過(guò)磷酸二氫銨邊緣修補(bǔ)之后未進(jìn)行再化成，電容器容量比對(duì)比例大，但電容器的漏電流比較大。實(shí)施例4以4VF鋁箔為對(duì)象，鋁箔分切為所需尺寸之后，在5%的草酸溶液中，溶液溫度35'C,電壓為4V，電流密度為5mA/條，處理時(shí)間為10分鐘，其他與實(shí)施例1相同。實(shí)施例5除邊緣修補(bǔ)時(shí)間為80分鐘外，其他與實(shí)施例4相同。實(shí)施例6除邊緣修補(bǔ)溫度為50'C之外，其他與實(shí)施例4相同。實(shí)施例7除草酸的濃度為10%外，其他與實(shí)施例4相同。隨機(jī)挑選36只電容器測(cè)試合格后，模擬貼片條件2次，按照6.4uA判定，數(shù)據(jù)如表2所示表2成品測(cè)試及耐熱性考核后的數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例4-7，鋁箔經(jīng)過(guò)邊緣修補(bǔ)制作的電容器的容量較高，而且耐熱性考核后，漏電流不合格的數(shù)量為O,而實(shí)施例1不經(jīng)過(guò)邊緣修補(bǔ)的電容器耐熱性考核后的漏電流不合格數(shù)為10只。隨著邊緣修補(bǔ)濃度增大，溫度提高，電容器的容量增大，但漏電流也相應(yīng)提高。權(quán)利要求1.一種固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，其特征在于將電解電容器用陽(yáng)極箔，分切后于邊緣修補(bǔ)溶液中加電處理。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，其特征在于所述的邊緣修補(bǔ)溶液為磷酸、草酸、硫酸、鉻酸、檸檬酸、酒石酸、硼酸、醋酸、蘋(píng)果酸、帶磺基的有機(jī)酸或相應(yīng)的鹽中的一種或幾種的水溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)溶液，其特征在于，邊緣修補(bǔ)溶液的質(zhì)量濃度為0.220.0%，優(yōu)選O.2510.0%。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)溶液，其特征在于，邊緣修補(bǔ)溶液的溫度為0K)0'C，優(yōu)選55(TC。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，其特征在于，所述邊緣修補(bǔ)過(guò)程施加的電壓為0.51.1倍賦能電壓，優(yōu)選0.71.0倍賦能電壓；電流密度0.l20mA/Cm2，優(yōu)選0.210mA/cm2。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，其特征在于，邊緣修補(bǔ)過(guò)程的總時(shí)間為1200分鐘，優(yōu)選10100分鐘。7.根據(jù)權(quán)利要求l、2或3所述的固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，其特征在于所述邊緣修補(bǔ)過(guò)程為(1)將帶有氧化覆蓋膜的鋁箔分切成條狀；(2)將分切后的鋁箔放入邊緣修補(bǔ)液中，按照所述的邊緣修補(bǔ)條件進(jìn)行處理。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，其特征在于所述鋁箔經(jīng)過(guò)邊緣修補(bǔ)之后按照常規(guī)工藝進(jìn)行再化成。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，其特征在于將邊緣修補(bǔ)好的鋁箔按照現(xiàn)有工藝制備固體電解電容器；檢測(cè)固體電解電容器性能。全文摘要本發(fā)明提供一種固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法，本發(fā)明的固體電解電容器制備過(guò)程中鋁箔的邊緣修補(bǔ)方法將電解電容器用陽(yáng)極箔，分切后于邊緣修補(bǔ)溶液中加電處理，之后進(jìn)行再化成。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單易行，處理成本低，由處理后的鋁箔制備的電解電容器比以往的電解電容器具有更高的容量及耐熱性，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。文檔編號(hào)H01G9/055GK101409156SQ200810072178公開(kāi)日2009年4月15日申請(qǐng)日期2008年11月21日優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日發(fā)明者張易寧,陳素晶申請(qǐng)人:福建國(guó)光電子科技股份有限公司