[发明专利]多孔铝阳极材料、制作方法及用其制作成的铝电解电容器

说明书

一种多孔铝阳极材料，阳极材料上包括一次孔和二次孔；所述一次孔的孔径大小﹥0.2mm，孔隙率为10%～90%，二次孔孔径径大小为0.5μm～0.2mm，孔隙均为开孔无封闭孔隙。本发明的多孔铝阳极材料的空隙率高，从而其有效表面积大，故用其制作出来的电容器静电容量高。同时多孔铝的形状可根据需要进行灵活变化，这样电容器的形状可不局限于圆柱形和方形。

技术领域

本发明涉及一种铝电解电容器，尤其涉及一种多孔铝阳极材料、制作方法及用其制作成的铝电解电容器。

背景技术

现在在电容器的生产过程中，电容器的铝箔可以分为高压阳极箔、低压阳极箔和负极箔；其中阳极箔和阴极箔的表面积对电容器的静电容量有很大的影响，而现在泡沫铝的孔隙率在50％-90％，孔径大于或等于0.2mm，在电容器的生产和使用中，泡沫铝的有效表面积还是达不到要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有效表面积大的多孔铝阳极材料、制作方法及用其制作成的铝电解电容器。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种多孔铝阳极材料，阳极材料上包括一次孔和二次孔；所述一次孔的孔径大小﹥0.2mm，孔隙率为10％～90％，二次孔孔径大小为0.5μm～0.2mm，空隙率能够达到90％以上，这个可根据不同静电容量的需求而调整；孔隙均为开孔无封闭孔隙。在本发明中，多孔铝没有形状的限制，可根据实际需要来进行加工制造，多孔铝材料具有很高的静电容量；相比于铝电解电容器传统的铝箔阳极材料，多孔铝材料具有更高的强度；多孔铝的形状可根据需要进行灵活的变法，不局限于圆柱形和方形。

上述的多孔铝阳极材料的制作方法，优选的，包括以下步骤，1)制备泡沫铝；2)表面处理，采用质量分数为1％-10％的NaOH水溶液,在室温至60℃范围内浸泡10s～10min，然后在HNO₃或HCl中进行处理，接下来用水漂洗；采用NaOH水溶液清洗时能够去除铝箔表面的油脂等有机污染物；采用HNO₃或HCl处理时能够清除铝箔表面的不均匀氧化层；3)热处理，热处理包括三段；A，高温区：450～550摄氏度，提高铝材集合组织中{100}结构含量；B，中温区：350～450摄氏度，调整晶粒尺寸和第二相析出物的分布；C，低温区：100～350摄氏度改善铝材表面氧化膜结构；进行热处理后，可以提高铝材集合组织中{100}结构含量；调整晶粒尺寸和第二相析出物的分布，改善铝箔表面状态，从而提高铝箔的电蚀性能，增大腐蚀箔的静电容量；4)电化学腐蚀，所述电化学腐蚀包括高压阳极腐蚀和低压阳极腐蚀；所述高压阳极腐蚀采用直流电解腐蚀，而低压阳极采用交流电解腐蚀；A，直流电解腐蚀包括发孔腐蚀和扩孔腐蚀；发孔腐蚀条件为：发孔腐蚀液包括0.5-5mol/LHCl+0.2-2mol/LH₂SO₄、发孔腐蚀时间30-120s，腐蚀液温度50-90℃，电流密度选择0.1-0.5A/cm²；扩孔腐蚀条件为：扩孔腐蚀液包括0.5-5mol/LHCl、扩孔腐蚀时间为40-150s，扩孔腐蚀液温度50-90℃，扩孔电流密度为0.1-0.5A/cm²；

B，交流腐蚀条件为：腐蚀液包括0.5-5mol/LHCl+0.2-2mol/LH₂SO₄、腐蚀液温度30-90℃、电流密度0.1-0.6A/cm²、腐蚀时间60-240s。

高压阳极采用直流电解腐蚀方法，该方法由发孔腐蚀(点蚀)和扩孔腐蚀两部分组成。点蚀起发孔作用，能够在铝箔表面形成均匀的点蚀孔。扩孔时点蚀孔沿着<001>(三维坐标系)方向向内部扩展，最终生成具有一定深度的直方细棒状隧道孔洞。这种直流腐蚀所形成的隧道腐蚀具有孔径较大，蚀孔深的特点，不会被高化成电压下生成的较厚氧化膜所淹没。直流腐蚀。