一种阳极箔化成工艺的制作方法

文档序号:18468926发布日期:2019-08-20 20:03阅读:446来源:国知局

本发明涉及铝电解电容器用阳极箔生产技术领域,具体涉及一种阳极箔化成工艺。



背景技术:

由于制作简单、价格低廉、性能优越、质量可靠,铝电解电容器在电了产品中已得到了广泛的应用。而且,伴随着电气、电了工业的匕速发展,铝电解电容器生产规模与市场需求仍在不断增长。为了适应电了产品小型化、高性能的发展趋势,需要开发高比电容的电容器。

阳极化成铝箔是生产铝电解电容器的主要材料,其品质直接影响电容器的性能。近几年来,随着铝电解电容器生产的迅猛发展,电极箔制造业也迅速发展起来。由过去小规模、分散的生产方式发展为现今的大规模、专业化生产;化成箔产量上升,品质也越来越好。

但是,目前的阳极箔化成工艺还存在以下问题:无法获得高比容、高强度(弯折次数高)兼顾的阳极箔。

基于上述情况,本发明提出了一种阳极箔化成工艺,可有效解决以上问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种阳极箔化成工艺。本发明的阳极箔化成工艺,工艺简单,工艺过程容易控制,制得的化成阳极箔具有高比容、高强度(弯折次数高)兼顾的性能。

为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是:

一种阳极箔化成工艺,包括下列步骤:

a、前处理:

将铝箔放入盛有去离子水的容器中,煮沸,持续3~5min;

b、化成:

b1、将经前处理后的铝箔放入含有氨水、硼砂和五硼酸铵的水溶液中进行一级化成;

b2、然后移入含有己二酸和己二酸铵的水溶液中进行二级化成;

b3、然后移入含有壬二酸和壬二酸铵的水溶液中进行三级化成;

b4、然后移入含有硼酸和五硼酸铵的水溶液中进行四级化成;

b5、然后移入含有磷酸的水溶液中进行五级化成;

c、液体供电:

将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入含有苯磺酸和柠檬酸的水溶液中,进行液体供电;

d、后处理:

将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入含有磷酸和磷酸二氢铵的水溶液中,进行后处理;

e、干燥:

将后处理后的铝箔用去离子水洗净,放入干燥设备中,控制温度为70~80℃,进行干燥2~5h,即得到化成阳极箔。

本发明的阳极箔化成工艺,工艺简单,工艺过程容易控制,制得的化成阳极箔具有高比容、高强度(弯折次数高)兼顾的性能。

优选的,步骤a中,所述的铝箔为铝含量≥99.99%、厚度为120um的电解电容器阳极用铝箔。

优选的,所述步骤b3和b4之间还包括进行一次焙烧;所述一次焙烧为将铝箔置于空气中,470~480℃条件下,焙烧2~4min。

优选的,所述步骤b4和b5之间还包括进行二次焙烧;所述二次焙烧为将铝箔置于空气中,480~490℃条件下,焙烧3~4min。

优选的,步骤b1中,将经前处理后的铝箔放入温度为68~75℃,含有质量百分比为1~1.5%氨水、1.2~1.8%硼砂和2~4.5%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度12~15ma/cm2、电压110v,进行一级化成6~8min。

优选的,步骤b2中,然后移入温度为82~84℃,含有1.5~2.5%己二酸和2.5~4.5%己二酸铵的水溶液中,控制电流密度12~14ma/cm2、电压220v,进行二级化成7~9min。

优选的,步骤b3中,然后移入温度为81~83℃,含有1.5~2.5%壬二酸和2.5~4.5%壬二酸铵的水溶液中,控制电流密度12~14ma/cm2、电压380v,进行三级化成14~16min。

优选的,步骤b4中,b4、然后移入为81~83℃,含有1.8~2.5%硼酸和2.7~4.4%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度12~14ma/cm2、电压520v,进行四级化成14~16min。

优选的,步骤b5中,然后移入常温的含有质量百分比为80~90%的磷酸水溶液中,控制化成电流为50~75ma/cm2、电压580v,进行五级化成3~5min。

优选的,步骤c中,将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为65~70℃,含有3.5~4.5%苯磺酸和2.5~3.5%柠檬酸的水溶液中,浸泡20~25min,即进行液体供电。

优选的,步骤d中,将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为70~80℃,含有1~2%磷酸和3~5%磷酸二氢铵的水溶液中,浸泡12~15min,即进行后处理。

优选的,步骤e中,所述干燥设备为烘箱。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

本发明的阳极箔化成工艺,工艺简单,工艺过程容易控制,制得的化成阳极箔具有高比容、高强度(弯折次数高)兼顾的性能。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是不能理解为对本专利的限制。

下述实施例中所述试验方法或测试方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均从常规商业途径获得,或以常规方法制备。

实施例1:

一种阳极箔化成工艺,包括下列步骤:

a、前处理:

将铝箔放入盛有去离子水的容器中,煮沸,持续3~5min;

b、化成:

b1、将经前处理后的铝箔放入含有氨水、硼砂和五硼酸铵的水溶液中进行一级化成;

b2、然后移入含有己二酸和己二酸铵的水溶液中进行二级化成;

b3、然后移入含有壬二酸和壬二酸铵的水溶液中进行三级化成;

b4、然后移入含有硼酸和五硼酸铵的水溶液中进行四级化成;

b5、然后移入含有磷酸的水溶液中进行五级化成;

c、液体供电:

将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入含有苯磺酸和柠檬酸的水溶液中,进行液体供电;

d、后处理:

将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入含有磷酸和磷酸二氢铵的水溶液中,进行后处理;

e、干燥:

将后处理后的铝箔用去离子水洗净,放入干燥设备中,控制温度为70~80℃,进行干燥2~5h,即得到化成阳极箔。

在本实施例中,步骤a中,所述的铝箔为铝含量≥99.99%、厚度为120um的电解电容器阳极用铝箔。

在本实施例中,所述步骤b3和b4之间还包括进行一次焙烧;所述一次焙烧为将铝箔置于空气中,470~480℃条件下,焙烧2~4min。

在本实施例中,所述步骤b4和b5之间还包括进行二次焙烧;所述二次焙烧为将铝箔置于空气中,480~490℃条件下,焙烧3~4min。

在本实施例中,步骤b1中,将经前处理后的铝箔放入温度为68~75℃,含有质量百分比为1~1.5%氨水、1.2~1.8%硼砂和2~4.5%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度12~15ma/cm2、电压110v,进行一级化成6~8min。

在本实施例中,步骤b2中,然后移入温度为82~84℃,含有1.5~2.5%己二酸和2.5~4.5%己二酸铵的水溶液中,控制电流密度12~14ma/cm2、电压220v,进行二级化成7~9min。

在本实施例中,步骤b3中,然后移入温度为81~83℃,含有1.5~2.5%壬二酸和2.5~4.5%壬二酸铵的水溶液中,控制电流密度12~14ma/cm2、电压380v,进行三级化成14~16min。

在本实施例中,步骤b4中,b4、然后移入为81~83℃,含有1.8~2.5%硼酸和2.7~4.4%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度12~14ma/cm2、电压520v,进行四级化成14~16min。

在本实施例中,步骤b5中,然后移入常温的含有质量百分比为80~90%的磷酸水溶液中,控制化成电流为50~75ma/cm2、电压580v,进行五级化成3~5min。

在本实施例中,步骤c中,将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为65~70℃,含有3.5~4.5%苯磺酸和2.5~3.5%柠檬酸的水溶液中,浸泡20~25min,即进行液体供电。

在本实施例中,步骤d中,将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为70~80℃,含有1~2%磷酸和3~5%磷酸二氢铵的水溶液中,浸泡12~15min,即进行后处理。

在本实施例中,步骤e中,所述干燥设备为烘箱。

实施例2:

一种阳极箔化成工艺,包括下列步骤:

a、前处理:

将铝箔放入盛有去离子水的容器中,煮沸,持续3min;

b、化成:

b1、将经前处理后的铝箔放入含有氨水、硼砂和五硼酸铵的水溶液中进行一级化成;

b2、然后移入含有己二酸和己二酸铵的水溶液中进行二级化成;

b3、然后移入含有壬二酸和壬二酸铵的水溶液中进行三级化成;

b4、然后移入含有硼酸和五硼酸铵的水溶液中进行四级化成;

b5、然后移入含有磷酸的水溶液中进行五级化成;

c、液体供电:

将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入含有苯磺酸和柠檬酸的水溶液中,进行液体供电;

d、后处理:

将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入含有磷酸和磷酸二氢铵的水溶液中,进行后处理;

e、干燥:

将后处理后的铝箔用去离子水洗净,放入干燥设备中,控制温度为70℃,进行干燥5h,即得到化成阳极箔。

在本实施例中,步骤a中,所述的铝箔为铝含量≥99.99%、厚度为120um的电解电容器阳极用铝箔。

在本实施例中,所述步骤b3和b4之间还包括进行一次焙烧;所述一次焙烧为将铝箔置于空气中,470℃条件下,焙烧4min。

在本实施例中,所述步骤b4和b5之间还包括进行二次焙烧;所述二次焙烧为将铝箔置于空气中,480℃条件下,焙烧4min。

在本实施例中,步骤b1中,将经前处理后的铝箔放入温度为68℃,含有质量百分比为1.5%氨水、1.8%硼砂和4.5%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度12ma/cm2、电压110v,进行一级化成8min。

在本实施例中,步骤b2中,然后移入温度为82℃,含有2.5%己二酸和4.5%己二酸铵的水溶液中,控制电流密度12ma/cm2、电压220v,进行二级化成9min。

在本实施例中,步骤b3中,然后移入温度为81℃,含有2.5%壬二酸和4.5%壬二酸铵的水溶液中,控制电流密度12ma/cm2、电压380v,进行三级化成16min。

在本实施例中,步骤b4中,b4、然后移入为81℃,含有2.5%硼酸和4.4%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度12ma/cm2、电压520v,进行四级化成16min。

在本实施例中,步骤b5中,然后移入常温的含有质量百分比为80的磷酸水溶液中,控制化成电流为50ma/cm2、电压580v,进行五级化成5min。

在本实施例中,步骤c中,将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为65℃,含有4.5%苯磺酸和3.5%柠檬酸的水溶液中,浸泡25min,即进行液体供电。

在本实施例中,步骤d中,将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为70℃,含有2%磷酸和5%磷酸二氢铵的水溶液中,浸泡15min,即进行后处理。

在本实施例中,步骤e中,所述干燥设备为烘箱。

经测试,本实施例的阳极箔化成工艺制得的中高压阳极箔的的520vt比容为0.54uf/cm2,强度(弯折次数97次),具有高比容、高强度(弯折次数高)兼顾的性能。

实施例3:

一种阳极箔化成工艺,包括下列步骤:

a、前处理:

将铝箔放入盛有去离子水的容器中,煮沸,持续5min;

b、化成:

b1、将经前处理后的铝箔放入含有氨水、硼砂和五硼酸铵的水溶液中进行一级化成;

b2、然后移入含有己二酸和己二酸铵的水溶液中进行二级化成;

b3、然后移入含有壬二酸和壬二酸铵的水溶液中进行三级化成;

b4、然后移入含有硼酸和五硼酸铵的水溶液中进行四级化成;

b5、然后移入含有磷酸的水溶液中进行五级化成;

c、液体供电:

将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入含有苯磺酸和柠檬酸的水溶液中,进行液体供电;

d、后处理:

将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入含有磷酸和磷酸二氢铵的水溶液中,进行后处理;

e、干燥:

将后处理后的铝箔用去离子水洗净,放入干燥设备中,控制温度80℃,进行干燥2h,即得到化成阳极箔。

在本实施例中,步骤a中,所述的铝箔为铝含量≥99.99%、厚度为120um的电解电容器阳极用铝箔。

在本实施例中,所述步骤b3和b4之间还包括进行一次焙烧;所述一次焙烧为将铝箔置于空气中,480℃条件下,焙烧2min。

在本实施例中,所述步骤b4和b5之间还包括进行二次焙烧;所述二次焙烧为将铝箔置于空气中,490℃条件下,焙烧3min。

在本实施例中,步骤b1中,将经前处理后的铝箔放入温度为75℃,含有质量百分比为1%氨水、1.2%硼砂和2%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度15ma/cm2、电压110v,进行一级化成6min。

在本实施例中,步骤b2中,然后移入温度为84℃,含有1.5%己二酸和2.5%己二酸铵的水溶液中,控制电流密度14ma/cm2、电压220v,进行二级化成7min。

在本实施例中,步骤b3中,然后移入温度为83℃,含有1.5%壬二酸和2.5%壬二酸铵的水溶液中,控制电流密度14ma/cm2、电压380v,进行三级化成14min。

在本实施例中,步骤b4中,b4、然后移入为83℃,含有1.8%硼酸和2.7%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度14ma/cm2、电压520v,进行四级化成14min。

在本实施例中,步骤b5中,然后移入常温的含有质量百分比为90%的磷酸水溶液中,控制化成电流为75ma/cm2、电压580v,进行五级化成3min。

在本实施例中,步骤c中,将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为70℃,含有3.5%苯磺酸和2.5%柠檬酸的水溶液中,浸泡20min,即进行液体供电。

在本实施例中,步骤d中,将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为80℃,含有1%磷酸和3%磷酸二氢铵的水溶液中,浸泡12min,即进行后处理。

在本实施例中,步骤e中,所述干燥设备为烘箱。

经测试,本实施例的阳极箔化成工艺制得的中高压阳极箔的的520vt比容为0.56uf/cm2,强度(弯折次数102次),具有高比容、高强度(弯折次数高)兼顾的性能。

实施例4:

一种阳极箔化成工艺,包括下列步骤:

a、前处理:

将铝箔放入盛有去离子水的容器中,煮沸,持续4min;

b、化成:

b1、将经前处理后的铝箔放入含有氨水、硼砂和五硼酸铵的水溶液中进行一级化成;

b2、然后移入含有己二酸和己二酸铵的水溶液中进行二级化成;

b3、然后移入含有壬二酸和壬二酸铵的水溶液中进行三级化成;

b4、然后移入含有硼酸和五硼酸铵的水溶液中进行四级化成;

b5、然后移入含有磷酸的水溶液中进行五级化成;

c、液体供电:

将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入含有苯磺酸和柠檬酸的水溶液中,进行液体供电;

d、后处理:

将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入含有磷酸和磷酸二氢铵的水溶液中,进行后处理;

e、干燥:

将后处理后的铝箔用去离子水洗净,放入干燥设备中,控制温度为75℃,进行干燥4h,即得到化成阳极箔。

在本实施例中,步骤a中,所述的铝箔为铝含量≥99.99%、厚度为120um的电解电容器阳极用铝箔。

在本实施例中,所述步骤b3和b4之间还包括进行一次焙烧;所述一次焙烧为将铝箔置于空气中,475℃条件下,焙烧3min。

在本实施例中,所述步骤b4和b5之间还包括进行二次焙烧;所述二次焙烧为将铝箔置于空气中,486℃条件下,焙烧3.5min。

在本实施例中,步骤b1中,将经前处理后的铝箔放入温度为72℃,含有质量百分比为1.3%氨水、1.6%硼砂和3.4%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度13ma/cm2、电压110v,进行一级化成7min。

在本实施例中,步骤b2中,然后移入温度为83℃,含有1.9%己二酸和3.5%己二酸铵的水溶液中,控制电流密度13ma/cm2、电压220v,进行二级化成8min。

在本实施例中,步骤b3中,然后移入温度为82℃,含有1.8%壬二酸和3.2%壬二酸铵的水溶液中,控制电流密度13ma/cm2、电压380v,进行三级化成15min。

在本实施例中,步骤b4中,b4、然后移入为82℃,含有2.3%硼酸和3.9%五硼酸铵的水溶液中,控制电流密度13ma/cm2、电压520v,进行四级化成15min。

在本实施例中,步骤b5中,然后移入常温的含有质量百分比为87.5%的磷酸水溶液中,控制化成电流为65ma/cm2、电压580v,进行五级化成4.5min。

在本实施例中,步骤c中,将化成后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为67℃,含有3.8%苯磺酸和2.9%柠檬酸的水溶液中,浸泡23min,即进行液体供电。

在本实施例中,步骤d中,将液体供电后的铝箔用去离子水洗净,放入温度为75℃,含有1.4%磷酸和4.1%磷酸二氢铵的水溶液中,浸泡13min,即进行后处理。

在本实施例中,步骤e中,所述干燥设备为烘箱。

经测试,本实施例的阳极箔化成工艺制得的中高压阳极箔的的520vt比容为0.61uf/cm2,强度(弯折次数105次),具有高比容、高强度(弯折次数高)兼顾的性能。

以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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