一種陽極腐蝕箔制造方法及一種鋁箔腐蝕電解槽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陽極腐蝕箔制造方法及裝置，特別是鋁電解電容器用陽極腐蝕箔制造 方法及電解槽領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于鋁電解電容器向輕薄型、高性能的發(fā)展，而鋁電解電容的靜電容量主要由陽 極箔提供，因此，迫切需要提高陽極腐蝕箔的靜電容量。傳統(tǒng)的中高壓陽極箔用腐蝕箔的制 造，工藝流程大多是：鋁箔一預(yù)處理一一電解一二電解一三電解一后處理。目前的高速機(jī)一 般采用的是一級2V或以上的加電腐蝕模式來縮短反應(yīng)時間。無論一級采用1個或多個槽 位，在一電解發(fā)孔階段多數(shù)采用前半個V加電模式，而后半V非加電部分的化學(xué)腐蝕會導(dǎo)致 隧道孔在鋁箔徑向生長中的長度不一致。從而影響腐蝕孔洞的表面積，導(dǎo)致靜電容量偏低 或者折彎強(qiáng)度變差。傳統(tǒng)方法一般通過加入高分子緩蝕劑或者控制電解電流波形來提高腐 蝕箔性能，這樣的改進(jìn)不利于實驗室與生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是：為克服傳統(tǒng)技術(shù)的不足，從設(shè)備改造角度提供一種使鋁箔隧道 孔生長長度趨于一致的陽極腐蝕箔制造方法及一種鋁箔腐蝕電解槽。
[0004] 本發(fā)明的陽極腐蝕箔制造方法，其工藝流程為：鋁箔原材料經(jīng)預(yù)處理、一電解、二 電解、三電解和后處理5個步驟得到所需的腐蝕箔。其中所述一電解的前半V進(jìn)行直流電 解，后半V應(yīng)用冷卻裝置營造低溫環(huán)境。
[0005] 所述鋁箔原材料需滿足A1純度彡99. 99 %，立方織構(gòu)彡95 %，厚度115-120ym， 采取真空高溫退火；優(yōu)選主要微量元素要求為Cu40-60ppm，F(xiàn)e7-15ppm，Si10-30ppm，Mg 7_15ppm，Pb0? 3-1.Oppm的錯涫。
[0006] 如果鋁箔酸化皮膜較薄和均勻，所述預(yù)處理可較弱，采用l-10Wt%酸洗液，在 30-70°C，處理30-90S;如果鋁箔酸化皮膜較厚，處理強(qiáng)度需較強(qiáng)，采用先堿洗后酸洗混合 處理。所述預(yù)處理的酸洗液優(yōu)選磷酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸、氟硅酸以及其中兩樣或兩樣以上 的混酸。
[0007] 所述一電解為將預(yù)處理后的鋁箔置于25-45Wt%的硫酸、2-6Wt%的鹽酸以及 0. 5-1. 5Wt%的鋁離子的電解液中，前半V在72-78°C下極板間加直流電處理75-95s，電流 密度為〇. 2-0. 5A/cm2;后半V溫度優(yōu)選25-75°C，更優(yōu)選25-45°C。降溫處理時間為75-95s。 優(yōu)選采用IV或2V或3V電解槽。
[0008] 所述二電解為將經(jīng)過一電解腐蝕的腐蝕箔置于4-10Wt%硝酸和0. 01% -0.lWt% 聚丙烯酸的水溶液中，50-70°C下直流電解腐蝕，時間為120-240S，電流密度為0. 08-0. 2A/ cm2,后水洗。優(yōu)選采用1-3個2V或4V的電解槽進(jìn)行該步驟。
[0009] 所述三電解為將經(jīng)過二電解腐蝕的腐蝕箔置于4-10Wt%硝酸和0. 01% -0.lWt% 聚丙烯酸的水溶液中，50-70°C下直流電解腐蝕，時間為120-240S，電流密度為0. 08-0. 2A/ cm2,后水洗。優(yōu)選采用1-3個2V或4V的電解槽進(jìn)行該步驟。
[0010] 所述后處理為將經(jīng)過三電解腐蝕的腐蝕箔置于l-5Wt%硝酸的處理液中，在 50-70°C下處理60-180S，然后水洗，最后烘干。
[0011] 一電解為發(fā)孔階段，二、三電解為擴(kuò)孔階段。一級發(fā)孔后形成的隧道孔主要顯錐 狀，而只經(jīng)過一次電解需要較長的時間來進(jìn)行擴(kuò)孔。故經(jīng)過兩次直流電擴(kuò)孔以期得到較大 孔徑的腐蝕箔，在提高比容的同時滿足化成后的電壓需求。在一電解后半V進(jìn)行低溫化學(xué) 腐蝕，通過降低一級后半V的溫度來降低化學(xué)腐蝕的影響。有效地解決了化學(xué)腐蝕中由于 活性侵蝕離子氯離子的作用導(dǎo)致腐蝕箔局部隧道孔孔底的加劇溶解，從而導(dǎo)致隧道孔生長 的深淺不一致的技術(shù)問題。
[0012] 利用本專利方法制造的中高壓陽極腐蝕箔在靜電容量上較傳統(tǒng)的制造方法有較 大的優(yōu)勢，中壓段240vVf的比容能達(dá)到2. 3~2. 4yf/cm2,比傳統(tǒng)的提高2-5% ;保證腐蝕 箔原有的機(jī)械強(qiáng)度，達(dá)到制造電容器用陽極箔的開片與鉚接要求；同時利于實驗室和生產(chǎn) 的轉(zhuǎn)化。
[0013] 本發(fā)明另提供一種鋁箔腐蝕電解槽，包括電解槽本體和兩塊電極板，所述兩塊電 極板位于電解槽本體內(nèi)部且平行放置，其特征在于：還包括一個冷卻裝置，所述冷卻裝置位 于電極板外側(cè)，該冷卻裝置包括兩塊冷卻板，所述兩塊冷卻板與電解板平行放置，兩塊冷卻 板形成一個狹長的鋁箔通道。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的鋁箔腐蝕電解槽采用從設(shè)備改造角度，利用低溫 降低化學(xué)腐蝕速度，有效提高孔洞徑向生長的一致性。并容易實現(xiàn)從實驗室到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化。
[0015] 為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的一電解槽主視圖
[0017] 圖2為經(jīng)實施例1工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
[0018] 圖3為經(jīng)實施例2工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
[0019] 圖4為經(jīng)實施例3工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
[0020] 圖5為經(jīng)實施例4工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
[0021] 圖6為經(jīng)實施例5工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
【具體實施方式】
[0022] 以下實施例中1~5為腐蝕工藝實施例，6~9為檢測結(jié)果比較實施例
[0023] 實施例1
[0024] 預(yù)處理：采用國產(chǎn)120ym厚度鋁箔，先將鋁箔放進(jìn)濃度為l_4Wt%氫氧化鈉溶液， 45°〇下處理1111；[11;水洗后再放進(jìn)30%硫酸與511:%鹽酸混合液中，60 <€，處理11]1；[11;
[0025] 一電解：前半V在30Wt%硫酸+6Wt%鹽酸+1. 5Wt%的鋁離子槽液中極板間施加 直流電，電流密度為〇. 5A/cm2,溫度優(yōu)選72-78°C，本實施例中73. 5°C，將經(jīng)過預(yù)處理的鋁箔 處理75-95s，本實施例為90s;后半V在30Wt%硫酸+6Wt%鹽酸+1. 5Wt%的鋁離子溶液中 35°C下化學(xué)腐蝕75-95s，本實施例為90s;后水洗；
[0026] 二電解：一電解處理后的腐蝕箔放入濃度為10Wt%硝酸+(0. 01-0.l)Wt%聚丙烯 酸的水溶液中，本實施例的聚丙烯酸的水溶液濃度為0. 〇5Wt%，70°C下直流電解腐蝕，時間 為240s，電流密度為0.llA/cm2;后水洗；
[0027] 三電解：二電解處理后的腐蝕箔放入濃度為10Wt%硝酸+0.lWt%聚丙烯酸的水 溶液中，70°C下直流電解腐蝕，時間為240s，電流密度為0.llA/cm2;后水洗；
[0028] 后處理：在5Wt%硝酸的處理液中，將經(jīng)過三電解處理的腐蝕箔在70°C下處理 lmin;最后經(jīng)水洗和150°C2min烘干即可。
[0029] 結(jié)果：腐蝕箔厚度=115ym，折彎=60回，拉力=27N/cm2,240v比容 2.38-2.44yf/cm2。SEM截圖如圖 2 所示。
[0030] 實施例2
[0031] 預(yù)處理：采用國產(chǎn)120ym厚度鋁箔，先將鋁箔放進(jìn)濃度為l-4Wt%氫氧化鈉溶液， 45°〇下處理1111；[11;水洗后再放進(jìn)30%硫酸與511:%鹽酸混合液中，60 <€，處理11]1；[11;
[0032] 一電解：一電解前半V在45Wt%硫酸+2Wt%鹽酸+1.5Wt%的鋁離子槽液中極板 施加直流電，電流密度為0. 5A/cm2,溫度為72. 5°C，將經(jīng)過預(yù)處理的鋁箔處理87s;-電解 后半V在45Wt%硫酸+2Wt%鹽酸+1. 5Wt%的鋁離子溶液中25-75°C下化學(xué)腐蝕，本實施例 為45°C下化學(xué)腐蝕87s，后水洗；
[0033] 二電解：一電解處理后的腐蝕箔放入濃度為4Wt%硝酸+0.lWt%聚丙烯酸的水溶 液中，50-70°C下直流電解腐蝕，本實施例為60°C，時間為240s，電流密度為0. 08-0. 2A，本 實施例為0.llA/cm2,后水洗；
[0034] 三電解：二電解處理后的腐蝕箔經(jīng)水洗后放入濃度為10Wt%硝酸+0.lWt%聚丙 烯酸的水溶液中，70°C下直流電解腐蝕，時間為240s，電流密度為0.llA/cm2,后水洗；
[0035] 后處理：在5Wt%硝酸的處理液中，將經(jīng)過三電解處理的腐蝕箔在50°C下處理 3min;最后經(jīng)水洗和150°C2min烘干即可。
[0036] 結(jié)果：腐蝕箔厚度=115ym，折彎=55回，拉力=27N/cm2,240v比容 2.32-2.38yf/cm2。SEM截圖如圖 3 所示。
[0037] 實施例3
[0038] 預(yù)處理：采用國產(chǎn)