專利名稱：特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕方法及其電解液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特高壓鋁電解電容器制造技術(shù)領(lǐng)域，是一種特高壓鋁電解電容器用陽 極箔腐蝕方法及其電解液，該電解液包括一次電解液和二次電解液。
背景技術(shù)：
陽極箔是生產(chǎn)鋁電解電容器的主要生產(chǎn)原料，其品質(zhì)直接影響電容器的性能。特 高壓鋁電解電容器用陽極箔主要指耐壓值在700V至1000V范圍內(nèi)，特高電壓電極箔產(chǎn)品主 要是使用在航空航天，軍事等領(lǐng)域，如車用變頻器、工業(yè)用變頻器等，在這些特種電壓下使 用的電容器，按效率值和安全值來考慮需要使用耐壓值在700V以上。特高壓電極箔與一般 高壓電極箔(Vf < 700V)不同，在使用電子鋁箔制造腐蝕箔時，則要求腐蝕箔的腐蝕孔洞 更大，此時需要改變腐蝕工藝，提高腐蝕質(zhì)量，避免腐蝕箔出現(xiàn)腐蝕穿孔，導致腐蝕箔的機 械性能急劇降低，以適合高化成電壓的需求，并保證最終產(chǎn)品的電學性能、機械性能達到要 求。目前，對高壓陽極箔主要采用擴大鋁箔表面積的方法形成相應(yīng)合適大小的孔參數(shù)，以保 證陽極箔化成后耐相應(yīng)的電壓。大于700V的特高壓鋁電解電容器用陽極箔分別要求腐蝕 孔徑大于1. 2 μ m，孔密度控制在9. 8個/100 μ m2至12. 3個/100 μ m2，孔長度控制在35 μ m 至 40ymo現(xiàn)階段，主要由于鋁電解容器用陽極箔須經(jīng)過陽極氧化，形成一定厚度的耐壓電 解介質(zhì)氧化膜；如果鋁箔表面的蝕孔孔徑太小，化成時形成的氧化膜就會填滿整個蝕孔，這 樣就達不到有效的擴面效果，如果蝕孔孔徑過大，陽極氧化膜雖不能完全填滿蝕孔但大蝕 孔必然導致孔密度降低，其結(jié)果鋁箔不能達到良好的擴面效果。因此，特高壓鋁電解電容器 用陽極箔的腐蝕工藝就要求能充分發(fā)揮擴面效果，即需要蝕孔的孔徑必須大于1. 2 μ m，不 至于化成時被氧化膜完全填滿，同時孔密度在9. 8-12. 3個/100 μ m2，只有這樣才能達到良 好的擴面腐蝕效果。但是，目前還未見文獻公開報道過。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕方法及其電解液(包括一 次電解液和二次電解液)，克服了現(xiàn)有技術(shù)之不足，其在鋁箔表面形成適合生產(chǎn)耐壓值在 700V至1000V電壓段的鋁電解電容器用陽極箔的孔徑、孔密度及孔長度微觀參數(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是這樣來實現(xiàn)的一種特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕 方法中的一次電解液，其含有硫酸5. ON至7. 3N,鹽酸0. 4N至0. 8N，硫酸鋁0. 2N至1. 8N， 氯化鋁0. 02至0. 8N。下面是對上述技術(shù)方案之一的進一步優(yōu)化和/或選擇上述一次電解液含有硫酸6. ON至7. ON,鹽酸0. 4N至0. 7N,氯化鋁0. 02N至 0. 1N，硫酸鋁 0. 25N 至 1. ON0上述一次電解液含有硫酸5. ON至6. 79N,鹽酸0. 75N至0. 8N,氯化鋁0. 5N至 0. 8N，硫酸鋁 0. 2N 至 0. 5N。
上述一次電解液含有硫酸6. ON至7. 3N,鹽酸0. 5N至0. 7N,氯化鋁0. ION至 0. 5N，硫酸鋁 0. 8N 至 1.8N。硫酸6. ON至7. 3N,鹽酸0. 5N至0. 7N,氯化鋁0. IN至0. 5N,硫酸鋁0. 8N至1. 8N。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是這樣來實現(xiàn)的一種特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕 方法中的二次電解液，其含有硝酸1. ON至3. 0N，磷酸0. 02N至0. 5N，硫酸0. OlN至0. 1N， 硝酸鋁0. 2N至1. 5N,磷酸鋁0至0. 15N。下面是對上述技術(shù)方案之二的進一步優(yōu)化和/或選擇上述二次電解液含有硝酸1. ON至2· 5N，磷酸0. IN至0. 5N，硫酸0. OlN至0. 1N， 硝酸鋁0. 2N至1. ON。上述二次電解液含有硝酸1.0N至1.90N，磷酸0.02N至0. 15N，硫酸0. OlN至 0. 05N,磷酸鋁 0. 02N 至 0. 15N,硝酸鋁 0. 8N 至 1. 5N。上述二次電解液含有硝酸1.0N至3.0N，磷酸0.02N至0.05N，硫酸0.01N至 0. 05N,磷酸鋁 0. 02N 至 0. 15N,硝酸鋁 0. 8N 至 1. 2N。本發(fā)明的技術(shù)方案之三是這樣來實現(xiàn)的一種利用上述電解液的特高壓鋁電解電 容器用陽極箔腐蝕方法，其按下述步驟進行第一步為一次電蝕將準備用于電解電容器的原材料鋁箔浸在一次電蝕電解水 溶液即一次電解液中進行電化學腐蝕得到一次電蝕鋁箔，其直流電控制在200mA/cm2至 400mA/cm2，其溫度控制在75°C至85°C，其處理時間控制在90秒至100秒；第一步為一次電蝕將準備用于電解電容器的原材料鋁箔浸在一次電蝕電解水 溶液即一次電解液中進行電化學腐蝕得到一次電蝕鋁箔，其直流電控制在200mA/cm2至 430mA/cm2，其溫度控制在70°C至85°C，其處理時間控制在90秒至100秒第二步為二次電蝕將上述一次電蝕鋁箔浸在二次電蝕電解水溶液即二次電解液 中進行，其直流電控制在320mA/cm2至500mA/cm2，其溫度控制在70°C至80°C，其處理時間 控制1分鐘至4分鐘，得到的耐特高壓陽極腐蝕箔。本發(fā)明具有以下特點本發(fā)明工藝簡單、操作方便，本發(fā)明在鋁箔表面形成可耐 700V至1000V的孔徑、孔密度和孔長度。經(jīng)過兩次腐蝕后，形成孔徑為1. 2 μ m至2. 5 μ m，孔 密度9. 8個/100 μ m2至12. 3個/100 μ m2，孔長度35 μ m至40 μ m，由此方法在控制特高壓 鋁電解電容器用陽極箔的孔徑、密度、長度，可滿足特高壓鋁電解電容器用陽極箔化成的微 觀形貌指標(孔徑、密度、長度)要求，因此，本發(fā)明適用于700-1000V的特高壓鋁電解電容 器用陽極箔的腐蝕，可滿足該類產(chǎn)品的電性能和機械性能指標所要求的微觀形貌指標(孔 徑、密度、長度)，且產(chǎn)品穩(wěn)定性好，質(zhì)量高。
具體實施例方式本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)上述本發(fā)明的技術(shù)方案和實際情況來確定 具體的實施方式。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步論述實施例1，該特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕方法按下述步驟進行第一步為一次電蝕將準備用于電解電容器的原材料鋁箔浸在一次電蝕電解水溶 液即一次電解液中進行電化學腐蝕得到一次電蝕鋁箔，其直流電控制在430mA/cm2，其溫度控制在75°C至80°C，其處理時間控制在90秒，其一次電蝕電解水溶液中含有硫酸6. ON至 7. ON,鹽酸 0. 4N 至 0. 7N,氯化鋁 0. 02N 至 0. 1N,硫酸鋁 0. 25N 至 1. ON ；第二步為二次電蝕將上述一次電蝕鋁箔浸在二次電蝕電解水溶液即二次電解液 中進行得到耐900V至950V特高壓陽極腐蝕箔，其直流電控制在360mA/cm2，其溫度控制在 75°C至80°C，其處理時間控制1分鐘至3分鐘30秒，其二次電蝕電解水溶液含有硝酸1. ON 至2. 5N，磷酸0. IN至0. 5N，硫酸0. OlN至0. 1N，硝酸鋁0. 2N至1. ON。將上述實施例所得到的耐特高壓陽極腐蝕箔，通過掃描電鏡觀察測量其形成孔徑 為 1. 25 μ m 至 1. 50 μ m，孔密度 7. 0 個 /100 μ m2 至 10. 8 個/100 μ m2，孔長度 35 μ m 至 40 μ m， 微觀形貌指標滿足特高壓(900V至950V)化成的要求，電化學腐蝕得到適合耐900V至950V 特高壓陽極腐蝕箔。實施例2，該特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕方法按下述步驟進行第一步為一次電蝕將準備用于電解電容器的原材料鋁箔浸在一次電蝕電解水溶 液即一次電解液中進行電化學腐蝕得到一次電蝕鋁箔，其直流電控制在350mA/cm2，其溫度 控制在80°C至85°C，其處理時間控制在100秒，其一次電蝕電解水溶液中含有硫酸5. ON 至6. 79N,鹽酸0. 75N至0. 8N,氯化鋁0. 5N至0. 8N,硫酸鋁0. 2N至0. 5N ；第二步為二次電蝕將上述一次電蝕鋁箔浸在二次電蝕電解水溶液即二次電解液 中進行電化學腐蝕得到耐700V至800V特高壓陽極腐蝕箔，其直流流電控制在320mA/cm2， 其溫度控制在70°C至80°C，其處理時間控制在2分鐘30秒至4分鐘，其二次電蝕電解水 溶液含有硝酸1. ON至1. 90N，磷酸0. 02N至0. 15N，硫酸0. OlN至0. 05N，磷酸鋁0. 02N至 0. 15N，硝酸鋁 0. 8N 至 1.5N。將上述實施例所得到的耐特高壓陽極腐蝕箔，通過掃描電鏡觀察測量其形成孔 徑為 1. 20 μ m 至 1. 30 μ m,孔密度 10. 0 個 /100 μ m2 至 12. 3 個 /100 μ m2，孔長度 35 μ m 至 40 μ m，微觀形貌指標滿足特高壓(700V至800V)化成的要求，電化學腐蝕得到適合耐700V 至800V特高壓陽極腐蝕箔。實施例3，該特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕方法按下述步驟進行第一步為一次電蝕將準備用于電解電容器的原材料鋁箔浸在一次電蝕電解水 溶液即一次電解液中進行電化學腐蝕得到一次電蝕鋁箔，其直流電控制在200mA/cm2至 400mA/cm2，其溫度控制在70°C至76°C，其處理時間控制在90秒，其一次電蝕電解水溶液中 含有硫酸6. ON至7. 3N,鹽酸0. 5N至0. 7N,氯化鋁0. IN至0. 5N,硫酸鋁0. 8N至1. 8N。第二步為二次電蝕將上述一次電蝕鋁箔浸在二次電蝕電解水溶液即二次電解液 中進行電化學腐蝕得到耐1000V特高壓陽極腐蝕箔，其直流電控制在400mA/cm2至500mA/ cm2,其溫度控制在75°C至80°C，其處理時間控制在3分鐘至4分鐘，其二次電蝕電解水溶液 含有硝酸1. ON至3· 0N，磷酸0. 02N至0. 05N，硫酸0. OlN至0. 05N，磷酸鋁0. 02N至0. 15N, 硝酸鋁0. 8N至1. 2N。將上述實施例所得到的耐特高壓陽極腐蝕箔，通過掃描電鏡觀察測量其形成孔徑 為 1. 45 μ m 至 1. 8 μ m，孔密度 6. 0 個/100 μ m2 至 9. 8 個/100 μ m2，孔長度 35 μ m 至 40 μ m， 微觀形貌指標滿足特高壓(1000V)化成的要求，電化學腐蝕得到適合耐1000V特高壓陽極
腐蝕箔。在本發(fā)明中N表示水溶液的當量濃度。
權(quán)利要求
一種特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕方法中的一次電解液，其特征在于該一次電解液含有硫酸5.0N至7.3N，鹽酸0.4N至0.8N，氯化鋁0.02至0.8N，硫酸鋁0.2N至1.8N。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次電解液，其特征在于該一次電解液含有硫酸6.ON至 7. ON,鹽酸 0. 4N 至 0. 7N,氯化鋁 0. 02N 至 0. 1N,硫酸鋁 0. 25N 至 1. ON。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次電解液，其特征在于該一次電解液含有硫酸5.ON至6.79N,鹽酸 0. 75N 至 0. 8N,氯化鋁 0. 5N 至 0. 8N,硫酸鋁 0. 2N 至 0. 5N。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次電解液，其特征在于該一次電解液含有硫酸6.ON至7.3N，鹽酸0. 5N至0. 7N,氯化鋁0. ION至0. 5N,硫酸鋁0. 8N至1. 8N。
5.一種特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕方法中的二次電解液，其特征在于該二次電 解液含有硝酸1. ON至3. ON,磷酸0. 02N至0. 5N,硫酸0. OlN至0. 1N,硝酸鋁0. 2N至1. 5N， 磷酸鋁0至0. 15N。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二次電解液，其特征在于該二次電解液含有硝酸1.0N至2.5N，磷酸 0. IN 至 0. 5N，硫酸 0. OlN 至 0. 1N，硝酸鋁 0. 2N 至 1. ON。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二次電解液，其特征在于該二次電解液含有硝酸1.ON至 1. 90N,磷酸0. 02N至0. 15N,硫酸0. OlN至0. 05N,硝酸鋁0. 8N至1. 5N,磷酸鋁0. 02N至 0. 15N。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二次電解液，其特征在于該二次電解液含有硝酸1.0N至3.ON,磷酸0. 02N至0. 05N,硫酸0. OlN至0. 05N,硝酸鋁0. 8N至1. 2N,磷酸鋁0. 02N至 0. 15N。
9.一種利用權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述電解液的特高壓鋁電解電 容器用陽極箔腐蝕方法，其特征在于按下述步驟進行第一步為一次電蝕將準備用于電解電容器的原材料鋁箔浸在一次電蝕電解水溶液即 一次電解液中進行電化學腐蝕得到一次電蝕鋁箔，其直流電控制在200mA/cm2至400mA/ cm2，其溫度控制在75°C至85°C，其處理時間控制在90秒至100秒；第一步為一次電蝕將準備用于電解電容器的原材料鋁箔浸在一次電蝕電解水溶液即 一次電解液中進行電化學腐蝕得到一次電蝕鋁箔，其直流電控制在200mA/cm2至430mA/ cm2，其溫度控制在70°C至85°C，其處理時間控制在90秒至100秒；第二步為二次電蝕將上述一次電蝕鋁箔浸在二次電蝕電解水溶液即二次電解液中進 行，其直流電控制在320mA/cm2至500mA/cm2，其溫度控制在70°C至80°C，其處理時間控制 1分鐘至4分鐘，得到的耐特高壓陽極腐蝕箔。
全文摘要
本發(fā)明涉及特高壓鋁電解電容器制造技術(shù)領(lǐng)域，是一種特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕方法及其電解液。該電解液包括一次電解液和二次電解液。該一次電解液含有硫酸、鹽酸、硫酸鋁和氯化鋁。該二次電解液含有硝酸，磷酸，硫酸，磷酸鋁，硝酸鋁。該特高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕方法按下述步驟進行第一步為一次電蝕，第二步為二次電蝕。本發(fā)明具有以下特點本發(fā)明工藝簡單、操作方便，經(jīng)過兩次腐蝕后，形成孔徑為1.2μm至2.5μm，孔密度9.8個/100μm2至12.3個/100μm2，孔長度35μm至40μm，可滿足該類產(chǎn)品的電性能和機械性能指標所要求的微觀形貌指標(孔徑、密度、長度)，且產(chǎn)品穩(wěn)定性好，質(zhì)量高。
文檔編號H01G9/055GK101880906SQ20091030208
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者遲慧 申請人:新疆眾和股份有限公司