专利名称：一种铝电解电容器用低压阳极箔及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种铝箔产品，更具体地说，本发明涉及一种铝电解电容器用电极箔产品及其制造方法。
背景技术：
生产铝电解电容器用低压阳极箔的传统方法，一般采取如下工艺步骤对铝箔进行处理前处理、一级腐蚀、中间处理、二级腐蚀、水洗、后处理及烘干。其中，前处理，主要目的是除去铝箔表面的油污、杂质，使铝箔表面微结构均匀，有利于腐蚀时形成均匀分布的初始蚀孔；一级腐蚀，属于电解腐蚀过程，主要目的是在铝箔表面引发初始蚀孔，并且使蚀孔分布均匀、孔径大小合理；中间处理，目的是洗去在预腐蚀过程中产生的不利于扩孔的沉积膜，一般采用不通电化学酸液清洗；二级腐蚀，属于电解腐蚀过程，主要目的是在初始蚀孔基础上进行扩孔，提高铝箔表面积，同时使腐蚀孔的孔径满足后续化成的要求；后处理，目的是除去铝箔表面残留的氯离子及金属杂质，通常是采用硝酸水溶液进行处理。其中腐蚀步骤一般采用以盐酸溶液为主的腐蚀介质，所以腐蚀后在铝箔表面和蚀孔内部会残留有较多的氯离子及金属杂质；而传统后处理技术多采用硝酸水溶液作为处理液，事实证明传统处理技术对去除氯离子效果不理想，而且由于采用硝酸水溶液作后处理，容易造成箔片有效质量及微表面积过多损失和破坏，对随后的化成和电容器也造成不良影响，最终导致静电容量的进一步损失。
发明内容
针对现有技术的上述缺点，本发明的目的是要提供一种铝电解电容器用低压阳极箔及其制造方法，该低压阳极箔及其制造方法具有如下优点经后处理的箔片表面残留氯离子稳定在1mg/m2以下、且箔片的失重明显减少；静电容量明显提高。
为此，本发明的技术解决方案之一是一种铝电解电容器用低压阳极箔，其是对光铝箔进行包括前处理、一级腐蚀、中间处理、二级腐蚀、水洗、后处理的工艺处理而制得，而所述后处理步骤包括对经二级腐蚀和水洗后的铝箔依序进行如下处理用40～70℃稀硫酸水溶液作表面处理1～5分钟、纯水清洗、用40～70℃稀三乙醇胺水溶液作表面处理0.5～3分钟、烘干；所述低压阳极箔的表面残留氯离子含量在1mg m2以下。
本发明通过特色后处理，对经腐蚀后的箔片表面进行稀硫酸处理，一来能有效地反应/冲洗掉在腐蚀过程中形成的多余的、阻塞孔洞的水合膜，扩大箔片表面的孔洞、使部分闭合的孔洞成为有效孔洞，二来还可以使得残留在孔洞中的氯离子得到进一步清洗；对于被电解腐蚀后的箔片而言，稀硫酸的溶解性可能较硝酸和缓，能够在清洗与腐蚀效果上更为平衡，因此不会对箔片形成过分的侵蚀破坏。
稀硫酸处理后再用三乙醇胺溶液处理箔片表面，碱性的三乙醇胺溶液具有促进络合、界面填补、掩蔽离子等作用，三乙醇胺溶液还能与多种金属离子直接络合。经该处理可使得将箔片上仍然残存的少量氯离子生成氯铝酸盐，从而进一步去除氯离子，另外，该处理过程中生成的氯铝酸盐会引起膨胀反应对扩孔也有一定的效果。而且三乙醇胺还可以在箔片表面生成杂氮金属三环类化合物(参见图1)包括生成如杂氮铝三环类化合物(Alum～atrane(Al(OCH2CH2)3N))。此类化合物将铝及残留的杂质金属络合固定在箔片表面，既可以增加和保护有效孔洞、同时清除了游离杂质金属的危害，从而为下一步的化成生产、提高静电容量等提供了基础。
烘干(烧片)的作用为在上述理化效果基础上进一步固化孔洞，并在表面形成一定厚度的氧化膜。
采用本发明的技术后，低压阳极箔片上氯离子残留由原来的1.5～5mg/m2，减少到1mg/m2以下，处理后箔片的静电容量比处理前提升12％左右。
作为改进，所述低压阳极箔再次用40～70℃稀三乙醇胺水溶液作表面处理0.5～3分钟，再烘干。烘干(烧片)后再次用三乙醇胺处理，可以在氧化膜不完整的地方再次生成杂氮铝三环类化合物的修补膜，此步骤后再次进行烘干(烧片)处理，使表面孔洞固化。
本发明低压阳极箔的具体改进还包括 所述低压阳极箔表面生成和分布有N-Al配位键。
所述烘干温度为300～550℃。
相应地，本发明的另一技术解决方案是一种如上所述铝电解电容器用低压阳极箔的制造方法，包括对光铝箔进行如下处理步骤前处理、一级腐蚀、中间处理、二级腐蚀、水洗、后处理，而所述后处理步骤包括对经二级腐蚀和水洗后的铝箔依序进行如下处理A、用40～70℃稀硫酸水溶液作表面处理1～5分钟；B、纯水清洗；C、用40～70℃稀三乙醇胺水溶液作表面处理0.5～3分钟；D、烘干。
本发明低压阳极箔制造方法的具体改进还包括 所述处理D后续还包括如下处理E、再次用40～70℃稀三乙醇胺水溶液作表面处理0.5～3分钟；F、烘干。
所述表面处理是将铝箔浸泡在相应溶质的水溶液中。
所述稀硫酸水溶液的浓度为1wt％～15wt％。
所述稀三乙醇胺水溶液的浓度为0.5wt‰～1wt％。
所述烘干处理在有氧氛围下进行，烘干处理的温度为300～550℃，时间为30～180秒。
所述三乙醇胺水溶液浓度优选2wt‰～8wt‰。该处理过程是为了提高静电容量并为下一步的化成生产做准备。
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
图1为杂氮金属三环类化合物的分子结构示意图。
图1中，2、9、8位上为氧离子，1位为铝及其它金属离子M，5位为N氮离子外，其余点位为碳离子及其碳～氢键。
具体实施例方式 比较例前处理，采用95μm厚的光箔，将铝箔放在40℃、浓度为3wt％的磷酸水溶液中浸泡4分钟；一级腐蚀，将前处理后的铝箔放在温度为45℃、浓度为0.8wt％的硫酸、15wt％盐酸混合液中进行交流电解腐蚀，其中，电流密度为31A/dm2，电量为800C/dm2；中间处理，在浓度22wt％盐酸、0.8wt％的硫酸及含3PPM铜离子的混合溶液中浸泡5分钟；二级腐蚀，在浓度0.7wt％的硫酸、21wt％盐酸、0.02wt％硫脲、0.05wt％草酸、0.4wt％三氯化铝的混合溶液中进行交流电解腐蚀，混合溶液的各项参数为温度31℃，电流密度22A dm2，电量13800C dm2水洗；后处理，用5wt％的硝酸水溶液在温度为44℃下浸泡3分钟，然后用纯水清洗；空气气氛中烘干。
实施例1 采用95μm厚的光箔，在后处理前进行与比较例相同或类似的操作步骤和条件，在二级腐蚀和水洗后，进行后处理采用3％硫酸水溶液在温度为60℃下浸泡3分钟，纯水清洗铝箔表面，再用8‰三乙醇胺胺水溶液45℃浸泡2分钟，空气气氛中烘干。
实施例2 采用95μm厚的光箔，在实施例1的基础上，再用2‰三乙醇胺胺水溶液50℃浸泡1分钟，空气气氛中350℃烧片100秒，完成后处理。
实施例3 采用95μm厚的光箔，在后处理前进行与比较例相同或类似的操作步骤和条件，在二级腐蚀和水洗后，进行后处理采用9％硫酸水溶液在温度为55℃下处理2分钟，纯水清洗铝箔表面，再用3‰三乙醇胺胺水溶液55℃处理2分钟，400℃烧片60秒，再次用3‰三乙醇胺胺水溶液50℃处理1分钟，空气气氛中再400℃烧片80秒，完成后处理。
实施例4 采用95μm厚的光箔，在后处理前进行与比较例相同或类似的操作步骤和条件，在二级腐蚀和水洗后，进行后处理采用12％硫酸水溶液在温度为40℃下处理1分钟，纯水清洗铝箔表面，再用5‰三乙醇胺胺水溶液50℃处理2分钟，450℃烧片60秒，再次用0.5‰三乙醇胺胺水溶液60℃处理1分钟，空气气氛中再300℃烧片150秒，完成后处理。
按标准SJ/T 11140-1997方法检测，其中腐蚀小样剩余重量采用电子天平称量，具体结果如下 总结通过以上实施例和比较例对比可以看出，采用本发明特色后处理的制造方法制得的的低压阳极箔，静电容量明显上升，后处理对铝箔的腐蚀和破坏作用减小，铝箔的剩余重量明显增加，强度也明显提高，对铝箔表面氯离子的除去率也得到了显著提高。
权利要求
1、一种铝电解电容器用低压阳极箔，其是对光铝箔进行包括前处理、一级腐蚀、中间处理、二级腐蚀、水洗、后处理的工艺处理而制得，其特征在于所述后处理步骤包括对经二级腐蚀和水洗后的铝箔依序进行如下处理用40～70℃稀硫酸水溶液作表面处理1～5分钟、纯水清洗、用40～70℃稀三乙醇胺胺水溶液作表面处理0.5～3分钟、烘干；所述低压阳极箔的表面残留氯离子含量在1mg m2以下。
2、如权利要求1所述铝电解电容器用低压阳极箔，其特征在于所述低压阳极箔表面生成和分布有N-Al配位键。
3、如权利要求1或2所述铝电解电容器用低压阳极箔，其特征在于所述烘干温度为300～550℃。
4、一种如权利要求1～3之一所述铝电解电容器用低压阳极箔的制造方法，包括对光铝箔进行如下处理步骤前处理、一级腐蚀、中间处理、二级腐蚀、水洗、后处理，其特征在于所述后处理步骤包括对经二级腐蚀和水洗后的铝箔依序进行如下处理A、用40～70℃稀硫酸水溶液作表面处理1～5分钟；B、纯水清洗；C、用40～70℃稀三乙醇胺水溶液作表面处理0.5～3分钟；D、烘干。
5、如权利要求4所述铝电解电容器用低压阳极箔的制造方法，其特征在于所述处理D后续还包括如下处理E、再次用40～70℃稀三乙醇胺水溶液作表面处理0.5～3分钟；F、烘干。
6、如权利要求4或5所述铝电解电容器用低压阳极箔的制造方法，其特征在于所述表面处理是将铝箔浸泡在相应溶质的水溶液中。
7、如权利要求4或5所述铝电解电容器用低压阳极箔的制造方法，其特征在于所述稀硫酸水溶液的浓度为1wt％～15wt％。
8、如权利要求4或5所述铝电解电容器用低压阳极箔的制造方法，其特征在于所述稀三乙醇胺水溶液的浓度为0.5wt‰～1wt％。
9、如权利要求4或5所述铝电解电容器用低压阳极箔的制造方法，其特征在于所述烘干处理在有氧氛围下进行，烘干处理的温度为300～550℃，时间为30～180秒。
10、如权利要求8所述铝电解电容器用低压阳极箔的制造方法，其特征在于三乙醇胺水溶液浓度为2wt‰～8wt‰。
全文摘要
本发明涉及一种铝电解电容器用低压阳极箔及其制造方法，其是对光铝箔进行包括前处理、一级腐蚀、中间处理、二级腐蚀、水洗、后处理的工艺处理而制得，而所述后处理步骤包括对经二级腐蚀和水洗后的铝箔依序进行如下处理用40～70℃稀硫酸水溶液作表面处理1～5分钟、纯水清洗、用40～70℃稀三乙醇胺水溶液作表面处理0.5～3分钟、烘干；所述低压阳极箔的表面残留氯离子含量在1mg m2以下。本发明的经后处理的箔片表面残留氯离子稳定在1mg/m2以下，且箔片的失重明显减少；静电容量明显提高。
文档编号C23F1/00GK1967752SQ20061006351
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月6日 优先权日2006年11月6日
发明者冉亮, 吴勇 申请人:乳源瑶族自治县东阳光化成箔有限公司