[发明专利]一种铝电解电容器用腐蚀箔的腐蚀方法

说明书

本发明提供一种腐蚀箔用扩孔腐蚀液添加剂以及使用包含该添加剂的扩孔腐蚀液制备铝电解电容器用腐蚀箔的方法。所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮。本发明通过在扩孔腐蚀液中引入聚乙烯吡咯烷酮，一方面，聚乙烯吡咯烷酮有很好的水溶性和低毒性，可以稳定存在于扩孔电解液中，起到缓蚀作用，保证腐蚀箔性能稳定；另一方面，聚乙烯吡咯烷酮对银离子具有特异性吸附的作用，当实际生产过程中扩孔腐蚀液中引入银离子时，可以抑制银离子沉积在铝箔表面，快速消除扩孔腐蚀液中银离子的影响。

技术领域

本发明属于电容器用电极材料技术领域，具体涉及一种扩孔腐蚀液用腐蚀箔的腐蚀方法。

背景技术

铝电解电容器是一种重要的电子元器件，广泛用于滤波、旁路、耦合等技术领域。腐蚀箔是构成铝电解电容器的核心原材料，其生产过程主要包括前处理-发孔-扩孔-后处理-烘干工序。前处理主要是去除铝箔表面的油膜和氧化膜，改善铝箔表面发孔状态。在发孔过程中，通常需要在含氯的酸性腐蚀液中施加直流电腐蚀，产生大量初始隧道孔洞。为了保证铝箔孔洞尺寸足够大，以避免在后续化成工序中被阳极氧化膜堵塞，需要进行扩孔处理。扩孔工程通常采用加有缓蚀剂的硝酸腐蚀液中进行电化学腐蚀，如文献“Effects ofpolymer corrosion inhibitor on widening etch tunnels of aluminum foil forcapacitor”(Corrosion Science.2014,78,7-12)详细考察了PSSA对高压箔扩孔过程的影响，发现PSSA对孔洞形貌有很大影响。后处理主要是清除扩孔箔内部存留的氯离子。烘干工序为对铝箔表面进行热处理，便于腐蚀箔保存。

在腐蚀箔生产过程中，直流电的施加通常采用银辊来馈电，在铝箔与银辊长期摩擦接触中，大量的银会带到硝酸扩孔腐蚀液中。硝酸具有很强的氧化性，会把银单质氧化成银离子而分散到扩孔液中。相比于铝，银离子具有很正的电极电势，又在铝箔表面发生沉积，生成银单质，造成隧道孔内部扩张难以进行，而孔口处过腐蚀，导致腐蚀箔性能严重下降。目前，对于掺杂了银离子的扩孔腐蚀液的处理方式，通常是进行腐蚀液更换，这种方法虽然简单，但也导致运行成本增加，程序化控制难度增大。

因此，开发一种高效的处理扩孔腐蚀液中银离子的方法，对于降低腐蚀箔生产成本和程序化控制至关重要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明通过在扩孔腐蚀液中引入对银离子有特异性吸附作用的聚乙烯吡咯烷酮，来屏蔽银离子对腐蚀箔性能的影响。

具体地，第一方面，本发明提供一种腐蚀箔用扩孔腐蚀液添加剂，所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。

作为本发明一种优选的实施方式，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为3000-80000。PVP分子量过小时，对银离子作用位点不足；PVP分子量过大时，PVP在溶液中的分散性不好。

作为本发明一种优选的实施方式，所述聚乙烯吡咯烷酮在扩孔腐蚀液中的质量含量为0.05-1.5g/L。PVP含量过小时，对银离子吸附作用和缓蚀作用不足；PVP含量过大时，PVP会严重吸附在铝箔表面，缓蚀作用较强，导致孔洞深入降低腐蚀箔折弯。

根据本发明提供的实施方式，所述聚乙烯吡咯烷酮对银离子具有特异性吸附的作用，聚乙烯吡咯烷酮链中相邻的吡咯烷酮环上的酮基，能与Ag离子形成螯合作用力，因此能络合住Ag离子。在扩孔腐蚀液中引入聚乙烯吡咯烷酮，可以抑制银离子沉积在铝箔表面，起到缓蚀作用，进而减小对腐蚀箔影响。

另一方面，本发明提供一种铝电解电容器用腐蚀箔的腐蚀方法，包括前处理、发孔腐蚀、扩孔腐蚀和后处理，其中，所述扩孔腐蚀用腐蚀液中含有聚乙烯吡咯烷酮。

作为本发明一种优选的实施方式，所述聚乙烯吡咯烷酮在扩孔腐蚀液中的质量浓度为0.05-1.5g/L，例如：0.05g/L、0.06g/L、0.07g/L、0.08g/L、0.09g/L、1.0g/L、1.1g/L、1.2g/L、1.3g/L、1.4g/L、1.5g/L，等等。更优选地，可以为0.1-1.5g/L。