[发明专利]一种使用非对称间歇式正负组合脉冲制备化成箔的方法

说明书

本发明属于电容器技术领域，公开一种使用非对称间歇式正负组合脉冲重复加电方式制备化成箔的方法，所述非对称间歇式正负组合脉冲的波形依次包括正向大脉冲、负向脉冲、正向小脉冲，其中，所述正向大脉冲的电压大于所述负向脉冲电压的绝对值，所述正向大脉冲的时间大于所述负向脉冲电压的时间。本发明的制备方法中，在化成过程中增加负向脉冲阶段，同时负向脉冲的电压和时间小于正向脉冲的电压和时间，减少化成箔中氧化铝和铝基体间界面产生大量析氢和氢爆等现象，避免氧化膜层局部脱落、撕裂形成缺陷。

技术领域

本发明涉及电容器技术领域，特别涉及一种使用非对称间歇式正负组合脉冲制备化成箔的方法。

背景技术

随着电子技术的快速发展，进一步提高铝电解电容器的耐纹波能力才能满足现有电子市场发展的需要。尤其在电焊机、闪光灯、高储能快速充放电等领域用的电容器中，对于电容器耐纹波性能的需求更加苛刻。化成箔作为制备铝电解电容器的核心材料，是提升电容器性能的关键所在。

现有铝电解电容器阳极箔的化成中常见氧化方法为直流阳极氧化为主，其氧化过程中产生大量的焦耳热，易造成氧化膜的溶解、表面生成水合氧化膜等不利反应，使得化成箔的容量衰减、氧化膜存在较多缺陷等不良影响。同时，由于需要冷凝设备的不断运行，增加了化成箔生产成本。

专利CN110670105A、CN106065488B、CN105803505B、CN108155017A分别通过脉冲-直流交替混合阳极氧化法、对称正负脉冲阳极氧化法、变频交流阳极氧化法、非对称间歇式正负组合脉冲阳极氧化法来解决化成过程中产生焦耳热对氧化膜的溶解问题，同时通过正负向电压的交替进行，提高氧化膜质量。但在这些方法中，负向电压的数值和施加的正向电压数值一样，最高达到630V，且负向电压施加时间较长，在如此大且时间长的负向电压下使化成箔中氧化膜和铝基体间的界面产生大量析氢和氢爆等现象，易导致氧化膜层局部脱落、撕裂，进而产生新的大缺陷，这些大缺陷又会使在施加正向电压作用过程中出现集中放电导致氧化膜击穿等造成氧化膜中存在较多缺陷，且影响氧化膜的致密性和均匀性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：

1.化成过程中易产生大量的焦耳热，导致氧化膜溶解，影响化成箔容量；

2.持续的正向电压作用过程会产生集中放电现象，生成的氧化膜缺陷多且不均匀；

3.反向加电中，化成箔中氧化膜和铝基体间的界面产生大量析氢和氢爆等现象，易导致氧化膜层局部脱落、撕裂，进而产生新的大缺陷。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种使用非对称间歇式正负组合脉冲制备化成箔的方法，所述制备化成箔的方法包括使用非对称间歇式正负组合脉冲方式进行重复加电，其中，所述非对称间歇式正负组合脉冲的波形依次包括正向大脉冲、负向脉冲和正向小脉冲，所述正向大脉冲的电压大于所述负向脉冲电压的绝对值，所述正向大脉冲的时间大于所述负向脉冲电压的时间。

本发明中使用正负组合脉冲的加电方式，避免了制备化成箔的过程中持续施加直流电压产生过多的焦耳热，减少了溶解等副反应；其中负向脉冲阶段的负向电压主要通过电子电流导电，载荷能力比离子电流强很多，能够强烈引发电击穿，产生更多的放电通道，形成物质输送通道，使电解质中的离子进入氧化膜内部，促进电解质离子与基体反应，减少了初始氧化膜内的缺陷，使膜层的放电阻抗趋于均匀，从而减少了正向电压作用过程的集中放电现象，使生长的氧化膜均匀、致密，并且提高了膜层生长速率；同时通过控制所述正向大脉冲的电压大于所述负向脉冲电压的绝对值，所述正向大脉冲的时间大于所述负向脉冲电压的时间，确保负向脉冲电压不能过大，时间不能过长，以减少化成箔中氧化铝和铝基体间界面产生大量析氢和氢爆等现象，避免氧化膜层局部脱落、撕裂形成缺陷。