电解电容器阳极铝箔改性液及其制备方法与用途的制作方法

文档序号:7177594阅读:312来源:国知局

专利名称::电解电容器阳极铝箔改性液及其制备方法与用途的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种改性液,更具体地说,本发明涉及一种电解电容器阳极铝箔改性液,同时,本发明还涉及一种所述电解电容器阳极铝箔改性液的制备方法与用途。
背景技术
:铝电解电容器由一层阳极、一层阴极和中间一层浸有饱和电解质糊体的纸张经巻绕而成。阳极、阴极都是由表面生成有氧化膜的铝箔(俗称化成箔)制造的,且铝箔表面致密无孔的氧化膜是电介质。实际上起阴极作用的是电解质糊体,纸张只是电解质糊体的载体,而阴极铝箔是起阴极作用的电解质糊体的引箔。严格说,表面有氧化膜的阴极铝箔与电解质糊体又构成一个电容,只是因氧化膜薄,其静电容量比阳极铝箔与电解质糊体构成电容的静电容量大许多,所以想提高铝电解电容器的静电容量就要尽量提高阳极铝箔的静电容量。铝电解电容器正在向小型化、微型化发展,这对阳极铝箔的静电容量等方面提出了新的要求。有效提高铝电解电容器静电容量的途径包括(1)扩大阳极铝箔表面积,以提高阳极铝箔的静龟容量;(2)提高电介质的相对介电常数;(3)减小电介质厚度。充有电解质的平板电容的电容量计算公式为其中C为电容量,e为电介质的介电常数,S为阳极铝箔表面积,d为两极板间的距离,也就是电介质的厚度。
发明内容针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种可提高电解电容器阳极铝箔静电容量的电解电容器阳极铝箔改性液,其组方经济,功能持久;同时提供一种该电解电容器阳极铝箔改性液的制备方法,该方法工艺简单,使用设备少,便于工业化推广;同时也给出了该电解电容器阳极铝箔改性液的用途。本发明提供了一种电解电容器阳极铝箔改性液,该改性液由包括以下工艺步骤的方法制备获得(一)每1L首次混合液的制备将钛酸丁酯0.150.18L缓慢加入余量的无水乙醇中,加入过程中不断搅拌,直至完全混合,得1L首次混合液;(二)每1L二次混合液的制备将0.10.15L、重量百分比浓度为37免的盐酸加入0.150.17L的水中,搅拌均匀,再将余量的无水乙醇加入盐酸和水的混合液中,搅拌均匀,得1L二次混合液;(三)将二次混合液缓慢加入首次混合液中,加入过程中不断搅拌,直至均匀,即可制得所述的电解电容器阳极铝箔改性液。本发明提供了一种电解电容器阳极铝箔改性液的制备方法,它包括以下工艺步骤(一)每1L首次混合液的制备将钛酸丁酯0.150.18L缓慢加入余量的无水乙醇中,加入过程中不断搅拌,直至完全混合,得1L首次混合液;(二)每1L二次混合液的制备将0.10.15L、重量百分比浓度为37免的盐酸加人0.150.17L的水中,搅拌均匀,再将余量的无水乙醇加入盐酸和水的混合液中,搅拌均匀,得1L二次混合液;(三)将二次混合液缓慢加入首次混合液中,加入过程中不断搅拌,直至均匀,即可制得所述的电解电容器阳极铝箔改性液。该电解电容器阳极铝箔改性液的用途为采用浸渍这种传统方法在电解电容器阳极铝箔的正面和反面上各形成一层膜,浸渍的温度为25±5T,浸渍的时间为57分钟;然后,采用烘烤这种传统方法将浸渍后的电解电容器阳极铝箔在400:tir恒温5~7分钟;再采用上述相同的浸渍、烘烤这两种传统方法对电解电容器阳极铝箔重复地处理两次以上;最后,采用收巻这种传统方法将电解电容器阳极铝箔收巻,并在400±ir恒温50~70分钟,这样便可在电解电容器阳极铝箔上形成两层改性膜。无水乙醇是钛酸丁酯的溶剂,盐酸是负催化剂,主要起抑制水解的作用。在本发明的电解电容器阳极铝箔改性液中,当二次混合液与首次混合液混合后,钛酸丁酯Ti(OBu)4发生如下的反应,相关的反应式简单表示为nTi(OBu)4+4nH20—nTi(OH)4+4nBuOH(水解反应)nTi(OH)4—nTi02+2nH20(縮聚反应)nTi(OBu)4+2nH20—nTi02+4nBuOH(总反应)根据所述的电解电容器阳极铝箔改性液的用途,浸渍时改性液会浸润电解电容器阳极铝箔的正面和反面,最终在所述的两面上各形成一层溶胶膜(即无定形Ti02膜),部分发生凝胶转化;当浸渍完成进行烘烤时,所述溶胶膜会进一步发生凝胶转化过程,开始向二氧化钛结晶转变,最终变为晶型结构。经X射线衍射分析表明,经过上述改性处理后的电解电容器阳极铝箔的正面和反面上各形成一层改性膜(即结晶的二氧化钛)。二氧化钛为高介电常数物质,可与阳极铝箔上原有的氧化膜共同构成阳极铝箔的复合介电层。由于二氧化钛的复合,提高了阳极铝箔表面的介电常数,因此,依据充有电解质的平板电容的电容量计算公式可知,阳极铝箔的静电容量得以提高。测试表明,经过改性处理后电解电容器阳极铝箔的静电容量可以提高610%。综上所述,本电解电容器阳极铝箔改性液的组方经济,功能持久;本电解电容器阳极铝箔改性液的制备方法,其工艺简单,使用设备少,便于工业化推广;本电解电容器阳极铝箔改性液对电解电容器阳极铝箔进行改性处理的这种用途适应性强,工业化使用没有障碍,可在电解电容器阳极铝箔上形成两层较均匀的改性膜,这就提高了电解电容器阳极铝箔的静电容量,从而可相应提高铝电解电容器的静电容量。本电解电容器阳极铝箔改性液中的钛酸丁酯、无水乙醇、盐酸均为市售具体实施例方式以下通过下面给出的实施例可以进一步清楚地了解本发明。但它们不是对本发明的限定。实施例一将钛酸丁酯0.15L缓慢加入0.85L的无水乙醇中,加入过程中不断搅拌(连续搅拌3min),直至完全混合,得1L首次混合液;将O.l.OL、重量百分比浓度为37X的盐酸加入0.15L的水中,搅拌均匀(连续搅拌3min),再将0.75L的无水乙醇加入盐酸和水的混合液中,搅拌均匀(连续搅拌3min),得1L二次混合液;将二次混合液缓慢加入首次混合液中,加入过程中不断搅拌(连续搅拌3min),直至均匀,即可制得所述的电解电容器阳极铝箔改性液。使用上述方法制得的电解电容器阳极铝箔改性液,便于采用浸渍、烘烤、收巻和高温处理这三种传统方法对电解电容器阳极铝箔进行改性处理。实施例二将钛酸丁酯0.16L缓慢加入0.84L的无水乙醇中,加入过程中不断搅拌(连续搅拌3min),直至完全混合,得1L首次混合液;将0.12L、重量百分比浓度为37免的盐酸加入0.16L的水中,搅拌均匀(连续搅拌3min),再将0.72L的无水乙醇加入盐酸和水的混合液中,搅拌均匀(连续搅拌3rain),得1L二次混合液;将二次混合液缓慢加入首次混合液中,加入过程中不断搅拌(连续搅拌3min),直至均匀,即可制得所述的电解电容器阳极铝箔改性液。使用上述方法制得的电解电容器阳极铝箔改性液,便于采用浸渍、烘烤、收巻和高温处理这三种传统方法对电解电容器阳极铝箔进行改性处理。实施例三将钛酸丁酯0.18L缓慢加入0.82L的无水乙醇中,加入过程中不断搅拌虔续搅拌3min),直至完全混合,得1L首次混合液;将0.15L、重量百分比浓度为37免的盐酸加入0.17L的水中,搅拌均匀(连续搅拌3min),再将0.68L的无水乙醇加入盐酸和水的混合液中,搅拌均匀(连续搅拌3min),得1L二次混合液;将二次混合液缓慢加入首次混合液中,加入过程中不断搅拌(连续搅拌3min),直至均匀,即可制得所述的电解电容器阳极铝箔改性液。使用上述方法制得的电解电容器阳极铝箔改性液,便于采用浸渍、烘烤、收巻和高温处理这三种传统方法对电解电容器阳极铝箔进行改性处理。实施例四本实施例使用本发明实施例一所述的电解电容器阳极铝箔改性液,另,本实施例所采用的一巻电解电容器阳极铝箔是从一批外购阳极铝箔中经随机截取的。使用本发明实施例一所述的电解电容器阳极铝箔改性液并采用浸渍、烘烤、收巻和高温处理这三种传统方法对上述的电解电容器阳极铝箔进行改性处理,处理的具体工艺步骤及工艺参数为采用浸渍这种传统方法在电解电容器阳极铝箔的正面和反面上各形成一层膜(使用不锈钢浸渍池),浸渍的温度为20t,浸渍的时间为7分钟;然后,采用烘烤这种传统方法将浸渍后的电解电容器阳极铝箔在399t恒温7分钟(使用远红外烘干方式的过道式烘箱);再采用上述相同的浸渍、烘烤这两种传统方法对电解电容器阳极铝箔重复地处理两次;最后,采用收巻这种传统方法将电解电容器阳极铝箔收巻(使用滚轮收巻),并在399r恒温70分钟,这样便可在电解电容器阳极铝箔上形成两层改性膜。实施例五本实施例使用本发明实施例二所述的电解电容器阳极铝箔改性液,另,本实施例所采用的另一巻电解电容器阳极铝箔也是从实施例四中所述的同批次外购阳极铝箔中经随机截取的。使用本发明实施例二所述的电解电容器阳极铝箔改性液并采用浸渍、烘烤、收巻和高温处理这三种传统方法对上述的电解电容器阳极铝箔进行改性处理,处理的具体工艺步骤及工艺参数为采用浸渍这种传统方法在电解电容器阳极铝箔的正面和反面上各形成一层膜(使用不锈钢浸渍池),浸渍的温度为25t,浸渍的时间为6分钟;然后,采用烘烤这种传统方法将浸渍后的电解电容器阳极铝箔在400r恒温6分钟(使用远红外烘干方式的过道式烘箱);再采用上述相同的浸渍、烘烤这两种传统方法对电解电容器阳极铝箔重复地处理两次;最后,采用收巻这种传统方法将电解电容器阳极铝箔收巻(使用滚轮收巻),并在400r恒温60分钟,这样便可在电解电容器阳极铝箔上形成两层改性膜。实施例六本实施例使用本发明实施例三所述的电解电容器阳极铝箔改性液,另,本实施例所采用的又一巻电解电容器阳极铝箔也是从实施例四中所述的同批次外购阳极铝箔中经随机截取的。使用本发明实施例三所述的电解电容器阳极铝箔改性液并采用浸渍、烘烤、收巻和高温处理这三种传统方法对上述的电解电容器阳极铝箔进行改性处理,处理的具体工艺步骤及工艺参数为采用浸渍这种传统方法在电解电容器阳极铝箔的正面和反面上各形成一层膜(使用不锈钢浸渍池),浸渍的温度为30r,浸渍的时间为5分钟;然后,采用烘烤这种传统方法将浸渍后的电解电容器阳极铝箔在401T恒温5分钟(使用远红外烘干方式的过道式烘箱);再采用上述相同的浸渍、烘烤这两种传统方法对电解电容器阳极铝箔重复地处理三次;最后,采用收巻这种传统方法将电解电容器阳极铝箔收巻(使用滚轮收巻),并在40ir恒温50分钟,这样便可在电解电容器阳极铝箔上形成两层改性膜。对本发明的上述三个实施例(实施例四、实施例五、实施例六)中经改性处理后的电解电容器阳极铝箔以及现有的未经改性处理的电解电容器阳极铝箔(比较例一)分别进行电容量的测试,比较例一所采用的一巻电解电容器阳极铝箔也是从实施例四中所述的同批次外购阳极铝箔中经随机截取的。电容量的测试方法按照《电极箔电容量测试方法SJ/T11140-2007》进行。结果见表一。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表一可知,对于本发明实施例四、实施例五、实施例六中的每个实施例而言,采用浸渍、烘烤、收巻和高温处理这三种传统方法对电解电容器阳极铝箔进行改性处理后,均提高了阳极铝箔的静电容量,从而可相应提高铝电解电容器的静电容量。权利要求1、电解电容器阳极铝箔改性液的制备方法,它包括以下工艺步骤(一)每1L首次混合液的制备将钛酸丁酯0.15~0.18L缓慢加入余量的无水乙醇中,加入过程中不断搅拌,直至完全混合,得1L首次混合液;(二)每1L二次混合液的制备将0.1~0.15L、重量百分比浓度为37%的盐酸加入0.15~0.17L的水中,搅拌均匀,再将余量的无水乙醇加入盐酸和水的混合液中,搅拌均匀,得1L二次混合液;(三)将二次混合液缓慢加入首次混合液中,加入过程中不断搅拌,直至均匀,即可制得所述的电解电容器阳极铝箔改性液。2、按照权利要求1所述的电解电容器阳极铝箔改性液的制备方法制备的电解电容器阳极铝箔改性液。3、权利要求2所述的电解电容器阳极铝箔改性液的用途,其特征在于采用浸渍这种传统方法在电解电容器阳极铝箔的正面和反面上各形成一层膜,浸渍的温度为25±5《,浸渍的时间为57分钟;然后,采用烘烤这种传统方法将浸渍后的电解电容器阳极铝箔在400±1^恒温5~7分钟;再采用上述相同的浸渍、烘烤这两种传统方法对电解电容器阳极铝箔重复地处理两次以上;最后,采用收巻这种传统方法将电解电容器阳极铝箔收巻,并在400dzlt恒温5070分钟,这样便可在电解电容器阳极铝箔上形成两层改性膜。全文摘要本发明涉及电解电容器阳极铝箔改性液及其制备方法与用途。其制备方法为将钛酸丁酯0.15~0.18L缓慢加入余量的无水乙醇中,加入过程中不断搅拌,直至完全混合,得1L首次混合液;将0.1~0.15L、重量百分比浓度为37%的盐酸加入0.15~0.17L的水中,搅拌均匀,再将余量的无水乙醇加入盐酸和水的混合液中,搅拌均匀,得1L二次混合液;将二次混合液缓慢加入首次混合液中,加入过程中不断搅拌,直至均匀。该液组方经济,功能持久。其用途为采用浸渍、烘烤、收卷和高温处理这三种传统方法对阳极铝箔进行改性处理,可在其上形成两层改性膜。这就提高了阳极铝箔的静电容量,从而可相应提高铝电解电容器的静电容量。文档编号H01G9/004GK101609748SQ20081012399公开日2009年12月23日申请日期2008年6月16日优先权日2008年6月16日发明者昊吴申请人:昊吴
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