[实用新型]一种基于超声强化热质传递提高高压箔容量的装置

说明书

技术领域

本发明属于电子材料工艺技术领域，特别是一种基于超声强化热质传递提高高压箔容量的装置。

背景技术

对于高压铝电解电容器，它的核心构件即为阳极铝电极箔，当前研究主要集中于如何提高其比容量，而提高比容的有效途径即为增加其有效表面积，为了增大表面积一般采用电化学腐蚀法来处理铝箔，其一般工艺流程为：开卷→预处理→清洗→烘干→第一直流电解→第二直流电解→水洗→烘干→腐蚀箔，第一直流电解腐蚀时，铝箔表面引发初始蚀孔，这是整个腐蚀工艺的关键，直接影响到蚀孔孔径的大小及分布。

在ZL 201120294583.5、ZL 201010291860.7中，腐蚀工艺是在高压箔腐蚀装置中进行的，所使用的高压箔腐蚀装置如图1所示：循环泵5从腐蚀槽2的底部吸口吸入腐蚀液10，经流量计7控制流量后从腐蚀槽2的四个上角循环注入腐蚀槽2。现有的高压箔腐蚀装置对铝箔进行腐蚀时在发孔阶段和扩孔阶段均存在技术问题。在发孔阶段，这样的循环方式并不能保证氯离子的浓度的均一性，铝箔表面各蚀点处氯离子的浓度存在较大的差异，这不利于发孔机率、蚀孔的形貌和蚀孔的均一性；在这样的循环方式下，由于箔表面的扰动效果低下，当腐蚀发生时将会出现局部过热的现象。

在扩孔阶段，由于氯离子浓度的不均匀以及扰动效果的不同，氯离子的扩孔速率不同。随着蚀孔深度及传质阻力的增加，氯离子的扩散速率将会下降，同时在孔内逆向扩散的铝离子同样受到蚀孔的深度以及传质阻力的影响，铝离子的扩散速率也会下降，最终的蚀孔前端的氯化铝达到饱和，蚀孔停止生长。这就使形成的腐蚀箔蚀孔深度不均匀，孔径大小不一。在化成过程中，由于氧化膜厚度的不断增长，一些孔径较小孔深较浅的蚀孔将会被填埋。导致了比表面积的进一步减小，继而使蚀刻箔的比电容更小。以840Vf110μm超高压铝箔为例，其容量仅为：0.22～0.27μf/cm²。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高铝箔容量，减少箔表面局部过热的基于超声强化热质传递提高高压箔容量的装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于超声强化热质传递提高高压箔容量的装置，包括铝箔、腐蚀槽和两个电极板，所述两个电极板设置在腐蚀槽内，腐蚀液置于腐蚀槽内，在两个电极板上分别粘接超声波换能器，该超声波换能器完全浸没在腐蚀液中，铝箔在传动时从两个电极板之间穿过。

本发明与现有技术相比，其显著优点：(1)通过本装置处理后的铝箔表面蚀孔的分布及大小基本均一，呈圆柱状，铝芯边界清楚、厚度适中，腐蚀深度一致性较好，从而进一步增大了铝箔的有效表面积及折弯强度，提高了铝箔的容量。(2)本装置强化了箔面与溶液主体的热交换，提高了箔面各蚀点间温度场的均一性，同时减少了箔表面局部过热现象的发生。(3)本装置有效的降低了槽内电压降，即在电化学腐蚀过程中电解槽内产生较多的氢气，新生的氢气吸附于电极表面，随着腐蚀过程的进行，气泡在电极上的附着量增加，这将导致槽内电压降的升高。当加以超声作用后，超声的空化伴随的机械效应，产生声冲流、冲击波、微射流，这将加大腐蚀液的扰动效应，及时将电极表面不断生成的气体带走或使气体破碎，减小了由于气泡阻碍传质导致的极化效应，即降低了槽内电压降。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是现有技术中的高压箔腐蚀装置结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型中板声源的立体结构示意图。

图4是本实用新型中板声源的一维视图。

具体实施方式