一种铝电解电容器阴极箔化成电压的自动调控设备及方法与流程

本发明涉及涉及铝电解电容器技术领域，具体为一种铝电解电容器阴极箔化成电压的自动调控设备及方法。

背景技术：

随着电子产品的快速发展，铝电解电容器在电子领域稳步增长的同时，其应用领域随着结构转型与技术进步在节能灯、变频器、新能源等诸多新兴领域得以拓展，应用范围越来越广，铝电解电容器是采用特殊结构和特殊工艺制造的电容器，现有的铝电解电容器中，将在阳极箔和阴极箔隔着绝缘纸等隔膜卷绕或层叠，其中，最内层为阳极铝箔，最外层为阴极铝箔，形成电容器元件，在该电容器元件中浸渗驱动用电解液，同时装入有底筒状的金属铝壳内，利用封口体密封金属铝壳的开口部，构成电解电容器，同时，铝电解电容器上一般设有两组金属导线，两条金属线通常分别与阳极箔和阴极箔连接，利用两组金属导线和外部设备相连。

目前，现有的铝电解电容器的阳极箔和阴极箔是由金属铝片制作而成的，通过对金属箔片表面进行相应的腐蚀处理，然后水洗干燥后得到阳极箔和阴极箔，其中阳极箔片还需要进一步的表面氧化，在阳极箔上生成一层氧化物，进行单向导电，而在金属铝片腐蚀成阴极箔片的过程中，腐蚀的目的是为了扩大金属箔片的表面积，使得单位体积的金属箔片的电容量尽可能的大，现有的腐蚀方法通过对腐蚀液通过对金属铝片进行直流电解腐蚀，过程中不便于进行腐蚀液的调控。

基于此，提出一种铝电解电容器阴极箔化成电压的自动调控设备及方法。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铝电解电容器阴极箔化成电压的自动调控设备及方法，以解决上述背景技术中提出问题。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种铝电解电容器阴极箔化成电压的自动调控设备，包括有电解箱，所述电解箱内部安装有水平长隔板、竖直隔板和水平短隔板，所述水平长隔板、竖直隔板和水平短隔板将电解箱内部分隔为碱液槽、酸液槽、回收槽和电解槽，所述碱液槽内置有碱液，所述酸液槽内置有酸液，所述碱液槽和电解槽、酸液槽和电解槽、电解槽和回收槽以及碱液槽和回收槽之间均连通有电磁单向阀，所述碱液槽和酸液槽顶端中心均开设有补液口，所述回收槽侧壁底端开设有出口，所述电解槽顶端开设有开口，所述开口安装有封闭盖板，所述封闭盖板对角线中心两侧对称嵌设有绝缘盘和绝缘条，所述绝缘盘中心贯穿有阴极金属杆，所述绝缘条中心贯穿有阳极金属杆，所述阳极金属杆侧壁底端绑扎固定有金属铝片，所述封闭盖板上和回收槽内均连接有ph检测探头，所述ph检测探头贯穿封闭盖板和回收槽顶端设置，所述电解箱一侧面中心设置有控制面板，所述控制面板包括有显示屏、设置键和接口。

更进一步的，所述碱液槽顶端设置有碱字标识且内部的液体为氢氧化钠溶液，所述酸液槽顶端设置有酸字标识且内部的液体为盐酸溶液，所述回收槽顶端设置有回收标识。

更进一步的，所述封闭盖板侧面中心固定有连接板，所述连接板和电解槽顶端螺接有连接螺栓，所述绝缘条两侧中心固定有定位块，所述定位块和封闭盖板之间螺接有定位螺钉。

更进一步的，所述电解箱两外侧面分别嵌设有长透明板和短透明板，所述长透明板内侧位于电解槽和酸液槽内，所述短透明板内侧位于酸液槽和碱液槽内。

更进一步的，还包括有搅动组件，所述搅动组件包括有安装框、电机、双槽带轮、两组从动带轮、皮带、回收动杆、电解动杆和搅拌杆，所述安装框螺纹连接在电解箱侧面，所述电机安装在安装框内侧面，所述双槽带轮转动在电解箱侧面且侧面通过联轴器和电机输出轴相连，一组的所述从动带轮固定在回收动杆端部，所述回收动杆转动贯穿在回收槽内，另一组的所述从动皮带轮固定在电解动杆端部，所述电解动杆转动贯穿在电解槽内，所述皮带传动在双槽带轮和从动带轮之间。

更进一步的，所述从动带轮的直径大于双槽带轮的直径，两组的所述从动带轮以双槽带轮为对称物对称设置。

更进一步的，所述金属铝片外表面还连接有弹性丝网，所述弹性丝网的节点处连接有多个均匀分布的助腐蚀球，弹性丝网用来固定多个助腐蚀球，助腐蚀球用来配合酸液或者碱液来对金属铝片进行辅助腐蚀，增大腐蚀后的表面积。

更进一步的，所述助腐蚀球包括固定半球、气动夹层、迁移半球和回弹触层，所述固定半球、气动夹层、迁移半球和回弹触层依次连接构成球体，且依次靠近金属铝片，所述迁移半球上开设有与气动夹层相连通的通气孔，所述通气孔靠近回弹触层一侧设有封堵球，所述封堵球与气动夹层之间连接有导水丝，所述气动夹层内填充有泡腾崩解剂，在腐蚀时导水丝将水分输送至气动夹层内，然后与泡腾崩解剂接触，泡腾崩解剂迅速溶解并释放出大量气体，随之气压增大迫使封堵球向外侧迁移进行释放，一方面可以反推助腐蚀球整体离开金属铝片表面，待气压恢复后在弹性丝网的作用下助腐蚀球复位，再利用回弹触层的弹性作用，实现助腐蚀球在金属铝片的反复弹跳，配合上间断性喷出的气体，可以将助腐蚀球覆盖区域的腐蚀液压向其它区域，从而主动造成金属铝片的腐蚀不均匀性，在腐蚀结束后，在原有腐蚀效果的基础上可以明显增大腐蚀面积，从而提高单位体积内金属箔片的电容量。

更进一步的，所述固定半球和迁移半球均采用硬质耐腐蚀性材料制成，所述气动夹层采用不透气的弹性耐腐蚀性材料制成，所述回弹触层采用多孔透气的弹性耐腐蚀性材料制成。

一种铝电解电容器阴极箔化成电压的自动调控设备的使用方法，包括如下步骤：

s1,金属铝片缺陷部分腐蚀：利用盐酸溶液对金属铝片表面缺陷部分进行腐蚀的特点，通过控制面板控制开启酸液槽和电解槽之间的电磁单向阀，使得盐酸溶液进入电解槽内，和电解槽内的水溶液进行配比，利用电解槽内的ph检测探头进行酸性程度检测控制，外接直流电源，进行酸性电解腐蚀；

s2,金属铝片表面部分腐蚀：断开电源，利用氢氧化钠溶液对金属铝片表面部分进行腐蚀的特点，通过控制面板控制开启碱液槽和电解槽之间的电磁单向阀，使得氢氧化钠溶液进入电解槽内，和电解槽内的盐酸溶液进行配比，利用电解槽内的ph检测探头进行碱性程度检测控制，外接直流电源，进行碱性电解腐蚀；

s3,金属铝片缺陷部分二次腐蚀：断开电源，利用盐酸溶液对金属铝片表面缺陷部分进行腐蚀的特点，通过控制面板控制开启酸液槽和电解槽之间的电磁单向阀，使得盐酸溶液进入电解槽内，和电解槽内的水溶液进行配比，利用电解槽内的ph检测探头进行酸性程度检测控制，外接直流电源，进行酸性电解二次腐蚀；

s4，电解液回收处理：断开电源，通过控制面板控制开启电解槽和回收槽之间的电磁单向阀，电解液进入回收槽内，然后通过控制面板控制开启碱液槽和回收槽之间的电磁单向阀，使得氢氧化钠溶液进入回收槽内进行中和反应，在回收槽内的ph检测探头进行ph检测，当为中性时关闭电磁单向阀，通过出口排出中和液。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案利用盐酸溶液对金属铝片表面缺陷部分进行腐蚀以及氢氧化钠溶液对金属铝片表面部分进行腐蚀的特点，在直流电的条件下，先对金属铝片进行酸性腐蚀，对其缺陷部分进行初步腐蚀，接着利用碱性溶液对金属铝片表面进行腐蚀，进一步扩大金属铝片表面积，最后再次利用酸性溶液对金属铝片进行酸性腐蚀，对其缺陷部分再次进行腐蚀，尽可能增大表面积，扩大电容。

(2)在电解腐蚀完成后，通过控制面板控制开启电解槽和回收槽之间的电磁单向阀，电解液进入回收槽内，然后通过控制面板控制开启碱液槽和回收槽之间的电磁单向阀，使得氢氧化钠溶液进入回收槽内进行中和反应，在回收槽内的ph检测探头进行ph检测，当为中性时关闭电磁单向阀，通过出口排出中和液吗，实现电解液的无害化回收；通过设置搅动组件，利用电机提供动力，在双槽带轮和从动带轮的作用下，驱动回收动杆和电解动杆转动，从而带动搅拌杆转动，在进行电解液ph调配以及回收槽内的中和反应时可以加速反应。

(3)在电解腐蚀时，助腐蚀球包括固定半球、气动夹层、迁移半球和回弹触层，固定半球、气动夹层、迁移半球和回弹触层依次连接构成球体，且依次靠近金属铝片，迁移半球上开设有与气动夹层相连通的通气孔，通气孔靠近回弹触层一侧设有封堵球，封堵球与气动夹层之间连接有导水丝，气动夹层内填充有泡腾崩解剂，在腐蚀时导水丝将水分输送至气动夹层内，然后与泡腾崩解剂接触，泡腾崩解剂迅速溶解并释放出大量气体，随之气压增大迫使封堵球向外侧迁移进行释放，一方面可以反推助腐蚀球整体离开金属铝片表面，待气压恢复后在弹性丝网的作用下助腐蚀球复位，再利用回弹触层的弹性作用，实现助腐蚀球在金属铝片的反复弹跳，配合上间断性喷出的气体，可以将助腐蚀球覆盖区域的腐蚀液压向其它区域，从而主动造成金属铝片的腐蚀不均匀性，在腐蚀结束后，在原有腐蚀效果的基础上可以明显增大腐蚀面积，从而提高单位体积内金属箔片的电容量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的电解箱结构示意图；

图3为本发明的电解箱内部结构示意图；

图4为本发明的封闭盖板结构示意图；

图5为本发明的测试结构示意图；

图6为本发明的搅动组件结构示意图；

图7为本发明的助腐蚀球部分的结构示意图；

图8为本发明的助腐蚀球的剖视图。

图中标号说明：

1电解箱、2水平长隔板、3竖直隔板、4水平短隔板、5碱液槽、6酸液槽、7回收槽、8电解槽、9补液口、10碱字标识、11酸字标识、12回收标识、13出口、14开口、15封闭盖板、16绝缘盘、17绝缘条、18阴极金属杆、19阳极金属杆、20金属铝片、21ph检测探头、22连接板、23连接螺栓、24定位块、25定位螺钉、26控制面板、27显示屏、28设置键、29接口、30长透明板、31短透明板、32安装框、33电机、34双槽带轮、35从动带轮、36皮带、37回收动杆、38电解动杆、39搅拌杆、40电磁单向阀、41助腐蚀球、411固定半球、412气动夹层、413迁移半球、414回弹触层、415封堵球、416导水丝、417泡腾崩解剂、42弹力丝网。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如图1-图4所示，一种铝电解电容器阴极箔化成电压的自动调控设备，包括有电解箱1，电解箱1内部安装有水平长隔板2、竖直隔板3和水平短隔板4，水平长隔板2、竖直隔板3和水平短隔板4将电解箱1内部分隔为碱液槽5、酸液槽6、回收槽7和电解槽8，碱液槽5内置有碱液，酸液槽6内置有酸液，碱液槽5和电解槽8、酸液槽6和电解槽8、电解槽8和回收槽7以及碱液槽5和回收槽7之间均连通有电磁单向阀40，碱液槽5和酸液槽6顶端中心均开设有补液口9，碱液槽5顶端设置有碱字标识10且内部的液体为氢氧化钠溶液，酸液槽6顶端设置有酸字标识11且内部的液体为盐酸溶液，回收槽7顶端设置有回收标识12，回收槽7侧壁底端开设有出口13，电解槽8顶端开设有开口14，开口14安装有封闭盖板15，封闭盖板15对角线中心两侧对称嵌设有绝缘盘16和绝缘条17，绝缘盘16中心贯穿有阴极金属杆18，绝缘条17中心贯穿有阳极金属杆19，阳极金属杆19侧壁底端绑扎固定有金属铝片20，封闭盖板15上和回收槽7内均连接有ph检测探头21，ph检测探头21贯穿封闭盖板15和回收槽7顶端设置，封闭盖板15侧面中心固定有连接板22，连接板22和电解槽8顶端螺接有连接螺栓23，绝缘条17两侧中心固定有定位块24，定位块24和封闭盖板15之间螺接有定位螺钉25，电解箱1一侧面中心设置有控制面板26，控制面板26包括有显示屏27、设置键28和接口29，电解箱1两外侧面分别嵌设有长透明板30和短透明板31，长透明板31内侧位于电解槽8和酸液槽6内，短透明板31内侧位于酸液槽6和碱液槽5内。

本发明的工作原理为：

s1,金属铝片缺陷部分腐蚀：利用盐酸溶液对金属铝片20表面缺陷部分进行腐蚀的特点，通过控制面板26控制开启酸液槽6和电解槽8之间的电磁单向阀40，使得盐酸溶液进入电解槽8内，和电解槽8内的水溶液进行配比，利用电解槽8内的ph检测探头21进行酸性程度检测控制，外接直流电源，进行酸性电解腐蚀；

s2,金属铝片表面部分腐蚀：断开电源，利用氢氧化钠溶液对金属铝片20表面部分进行腐蚀的特点，通过控制面板26控制开启碱液槽5和电解槽8之间的电磁单向阀40，使得氢氧化钠溶液进入电解槽8内，和电解槽8内的盐酸溶液进行配比，利用电解槽8内的ph检测探头21进行碱性程度检测控制，外接直流电源，进行碱性电解腐蚀；

s3,金属铝片缺陷部分二次腐蚀：断开电源，利用盐酸溶液对金属铝片20表面缺陷部分进行腐蚀的特点，通过控制面板26控制开启酸液槽6和电解槽8之间的电磁单向阀40，使得盐酸溶液进入电解槽8内，和电解槽8内的水溶液进行配比，利用电解槽8内的ph检测探头21进行酸性程度检测控制，外接直流电源，进行酸性电解二次腐蚀

s4，电解液回收处理：断开电源，通过控制面板26控制开启电解槽8和回收槽7之间的电磁单向阀40，电解液进入回收槽内，然后通过控制面板26控制开启碱液槽5和回收槽7之间的电磁单向阀40，使得氢氧化钠溶液进入回收槽7内进行中和反应，在回收槽7内的ph检测探头21进行ph检测，当为中性时关闭电磁单向阀40，通过出口13排出中和液。

实施例2

实施例2是对实施例1的进一步改进。

如图5和图6所示的一种铝电解电容器阴极箔化成电压的自动调控设备，还包括有搅动组件，搅动组件包括有安装框32、电机33、双槽带轮34、两组从动带轮35、皮带36、回收动杆37、电解动杆38和搅拌杆39，安装框32螺纹连接在电解箱1侧面，电机33安装在安装框32内侧面，双槽带轮34转动在电解箱1侧面且侧面通过联轴器和电机33输出轴相连，一组的从动带轮35固定在回收动杆37端部，回收动杆37转动贯穿在回收槽7内，另一组的从动皮带轮35固定在电解动杆38端部，电解动杆38转动贯穿在电解槽8内，皮带36传动在双槽带轮34和从动带轮35之间，从动带轮35的直径大于双槽带轮34的直径，两组的从动带轮35以双槽带轮34为对称物对称设置。

本发明的工作原理为：

在实施例1中的s1步骤中，在进行酸性初步腐蚀时，启动电机33，在双槽带轮34和从动皮带轮35的传动作用下，驱动电解动杆38转动，在酸液进入电解槽8内时，可以加速酸液和电解槽8内的水溶液的混合；在实施例1中的s2步骤中，在进行碱性腐蚀时，在双槽带轮34和从动皮带轮35的传动作用下，驱动电解动杆38转动，在碱液进入电解槽8内时，可以加速碱液和电解槽8内的电解液的调配混合；在实施例1中的s1步骤中，在进行酸性二次腐蚀时，在双槽带轮34和从动皮带轮35的传动作用下，驱动电解动杆38转动，在酸液进入电解槽8内时，可以加速酸液和电解槽8内的电解液的混合；在实施例1中的s4步骤中，在进行电解液回收时，在双槽带轮34和从动皮带轮35的传动作用下，驱动回收动杆37转动，在碱液进入回收槽7内时，可以加速碱液和回收槽7内的电解液的中和。

实施例3

实施例3是对实施例1的进一步改进。

如图7，金属铝片20外表面还连接有弹性丝网42，弹性丝网42的节点处连接有多个均匀分布的助腐蚀球41，弹性丝网42用来固定多个助腐蚀球41，助腐蚀球41用来配合酸液或者碱液来对金属铝片20进行辅助腐蚀，增大腐蚀后的表面积。

如图8，助腐蚀球41包括固定半球411、气动夹层412、迁移半球413和回弹触层414，固定半球411、气动夹层412、迁移半球413和回弹触层414依次连接构成球体，且依次靠近金属铝片20，迁移半球413上开设有与气动夹层412相连通的通气孔，通气孔靠近回弹触层414一侧设有封堵球415，封堵球415与气动夹层412之间连接有导水丝416，气动夹层412内填充有泡腾崩解剂417，在腐蚀时导水丝416将水分输送至气动夹层412内，然后与泡腾崩解剂417接触，泡腾崩解剂417迅速溶解并释放出大量气体，随之气压增大迫使封堵球415向外侧迁移进行释放，一方面可以反推助腐蚀球41整体离开金属铝片20表面，待气压恢复后在弹性丝网42的作用下助腐蚀球41复位，再利用回弹触层414的弹性作用，实现助腐蚀球41在金属铝片20的反复弹跳，配合上间断性喷出的气体，可以将助腐蚀球41覆盖区域的腐蚀液压向其它区域，从而主动造成金属铝片20的腐蚀不均匀性，在腐蚀结束后，在原有腐蚀效果的基础上可以明显增大腐蚀面积，从而提高单位体积内金属箔片的电容量。

固定半球411和迁移半球413均采用硬质耐腐蚀性材料制成，气动夹层412采用不透气的弹性耐腐蚀性材料制成，回弹触层414采用多孔透气的弹性耐腐蚀性材料制成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。