[发明专利]一种高压高比容腐蚀箔的制造方法

说明书

本发明公开了一种高压高比容腐蚀箔的制备方法。该制备方法包括如下步骤：预处理；一级发孔：将预处理光箔进行一级发孔，施加电流为交直流电叠加；中处理；二级电化学发孔：将中处理光箔在变电场中进行二级发孔；扩孔腐蚀；后处理。本发明的制备方法主要针对一级发孔和二级发孔的发孔密度和均匀一致性控制，一级发孔采用特定电流密度的交直流电叠加发孔，二级发孔采用变电场发孔，改善了发孔的均匀性和生长一致性，从而提升了阳极箔的比容，弯折强度可以达到7回以上，静电容量可以达到0.8以上，平均孔径可达1.27μm，具有产速较快、比容高以及性能一致性好的优点，可大幅度提升现有腐蚀箔的品质，满足中高压大容量电解容器的阳极箔要求。

技术领域

本发明涉及铝电解电容器腐蚀箔技术领域，更具体地，涉及一种高压高比容腐蚀箔的制造方法。

背景技术

铝电解电容器是广泛应用于电子电器行业的一种储能元件，而铝电解电容器用阳极箔是其重要的原材料，阳极箔的结构特性决定着铝电解电容器的电性能。随着电子信息技术的快速发展，新型整机的诞生，对小型化、片式化、中高压大容量电解容器的需求量不断增长，相应地对阳极箔的比容和强度也提出了更高的要求。阳极箔作为电解电容器的阳极，在电容器比容C=C_阳×C_阴/（C_阳+C_阴）中，起决定性的作用。阳极箔的制造由高纯铝箔先经过电解腐蚀工艺扩大表面积，再经过电化成工艺在表面形成绝缘氧化膜而制得。高压阳极箔的电解腐蚀工艺通常为：电子铝箔→预处理→一级发孔腐蚀→扩孔腐蚀→后处理→安定化水洗→烘干→腐蚀箔。预处理的作用是除去光箔表面油污、杂质及氧化膜，改善表面状态，促进铝箔下一步发孔腐蚀时形成均匀分布的隧道孔。发孔腐蚀的作用是通过施加电流在铝箔表面形成具有一定孔径和深度的初始隧道孔。扩孔腐蚀的作用是在初始隧道孔的基础上进一步通电腐蚀，使隧道孔的孔径进一步扩大至所需尺寸，获得高比容。后处理的主要作用则是消除铝箔表面残留的金属杂质、箔灰以及隧道孔内的氯离子等。安定化水洗和烘干的目的是洗净箔片残余的酸液并进行箔片烘干，以便收卷打包。

在实际生产中，各厂家通过各种手段提升铝箔单位面积的比容，如调整工艺配方、提高光箔厚度、采用N级发孔技术等等。在传统的制造中，各厂家采用单级发孔工艺，整体设备构造简单，但产速慢，发孔密度偏低且不均匀，得到的产品比容偏低。近年来N级发孔成为新的技术趋势和热点，在N级发孔中，技术对设备的要求较高，技术上也存在一定的缺点，即腐蚀孔洞的深入均匀性难以控制，多次的发孔导致大小孔并行，孔簇严重且比例高，芯层的破坏程度较大，比容高度受限且强度问题较多。另一方面，硫酸+盐酸+铝含量这一标配工艺，因硫酸钝化能力过强而导致孔洞深入活力受阻，规则性较差。加电槽循环方面，有厂家专利（如CN201092590）表明，内槽封闭的情况下，下端加一对喷淋管加快槽液的流动性，一定程度改善内槽中的槽液均匀性，但相对发孔槽中大量产生的Al³⁺和H₂气泡而言，远远不足，液体浓度均匀性改善程度有限，影响导电均匀性，进而影响发孔的均匀性。综合整体，目前各腐蚀工厂在工艺配方、液体均匀性控制及加电电场上都有努力改进制造水平，但腐蚀制造作为电容器产业链中技术难度最高、附加值最大的工序，要得到密度高、规则性好的孔洞，需要多方面协调配合，让箔片的发孔和生长可控化，才能在这一高尖端的精加工领域赶上日本制造，生产出高质量的高压腐蚀箔产品。

现有技术CN101964256A公开了一种利用交流电和直流电叠加腐蚀发孔的工艺方法，在氯离子和硫酸根离子的电解体系采用交流电和直流电叠加电腐蚀，主要是为了防止铝箔因发热变形而影响点蚀效果，对比容的提升效果有限，且对发孔的均匀性和生长一致性并未有相关的改善。

因此，本发明提供一种发孔均匀且生长一致，比容高的阳极箔生产工艺对于满足市场对于阳极箔的要求，扩大优化阳极箔的生产制造具有非常重要的意义。

发明内容