一种点焊机电容器用阳极箔的化成方法与流程

文档序号:14268051阅读:296来源:国知局

本发明属铝电解电容器用阳极箔制造技术领域,具体涉及一种点焊机电容器用阳极箔的化成方法。



背景技术:

常规中高压铝电解电容器用阳极箔的化成方法,一般包括煮沸处理、多级化成、热处理、再化成、磷酸处理、再化成、后处理、烘干等工序;其中煮沸处理是将腐蚀箔置于95℃以上的纯水中煮沸5~15min,且化成温度在85℃以上,最终得到致密、绝缘性能良好的介质氧化膜;这种阳极箔电容量大、表面水合氧化膜厚、损耗角正切值(tgδ)高、内阻大、发热量大,其氧化膜的耐电流冲击能力及耐温升特性相对较差,不适用于制作急速充放电类电容器。

点焊机电容器作为高电压急速充放电的贮能电容器,充放电时间间隔非常短、瞬间充放电电流非常大;如果损耗高、内阻大,短时间内发热功率就大,电容器则升温迅速,会导致内部大量放气而鼓底甚至爆开。一台点焊机设备安装的电容器数量多,瞬间充放电电流非常大,危险性高,因此对阳极箔质量要求非常高;点焊机电容器用阳极箔要求具有损耗低、耐电流冲击及耐温升特性好的特点,寿命特征要相当稳定,要求完全不同于常规阳极箔。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供一种点焊机电容器用阳极箔的化成方法;本发明生产的阳极箔氧化膜表面基本不含多孔氢氧化铝外层,具有损耗低、耐电流冲击及耐温升特性好的特点,寿命特征相当稳定;适合用于制作点焊机电容器。

本发明的技术方案如下:

提供一种点焊机电容器用阳极箔的化成方法,包括以下步骤:

步骤一、采用柠檬酸及其铵盐溶液组成煮沸处理液,具体由柠檬酸和柠檬酸二氢铵或柠檬酸氢二铵或柠檬酸铵溶液组成,煮沸液电导率为20~200μs/cm。

步骤二、将贯通型蚀孔结构的腐蚀箔置于由柠檬酸及其铵盐组成的煮沸液中、在85~95℃下煮沸处理1~5min。

步骤三、将经煮沸处理的腐蚀箔置于浓度为4~6wt%硼酸及0.01~0.3wt%五硼酸铵混合溶液中、在40~60℃温度下进行四级化成,四级化成电压分别为应加电压的30%、60%、90%、100%,化成时间为8~30min。

步骤四、对经过四级化成的铝箔进行热处理,热处理温度为450~500℃,热处理的时间为1~3min。

步骤五、对已经热处理的铝箔进行化成修复,化成修复时间为6~10min。

步骤六、将已经化成修复的铝箔置于5~9wt%的磷酸溶液中、在60~75℃下处理4~8min。

步骤七、进行二次化成修复,化成修复时间为6~10min。

步骤八、进行二次热处理,处理温度为450~500℃,处理时间为1~3min。

步骤九、进行三次化成修复,化成修复的时间为6~10min。

步骤十、将已经化成修复的铝箔置于0.06~0.1wt%的磷酸溶液中常温下处理2~5min。

步骤十一、将经过磷酸后处理的铝箔在150~250℃烘干2~3min,制得点焊机电容器用阳极箔。

优选的,所述煮沸处理液由柠檬酸及其铵盐溶液组成,具体包括柠檬酸和柠檬酸二氢铵或柠檬酸氢二铵或柠檬酸铵溶液组成。

优选的,所述煮沸处理液电导率为20~200μs/cm。

优选的,所述煮沸处理温度为85~95℃。

优选的,所述煮沸处理时间为1~5min。

优选的,所述化成温度为40~60℃。

本发明的有益效果:

腐蚀箔经柠檬酸及其铵盐水溶液短时间煮沸处理,柠檬酸及其铵盐抑制和溶解了铝箔表面水合膜羽毛状层,然后低温化成,制得的阳极箔氧化膜基本不含多孔氢氧化铝外层,具有损耗低、耐电流冲击及耐温升特性好的特点,寿命特征相当稳定,能达到制作点焊机电容器的要求。而常规化成方法将腐蚀箔经纯水煮沸处理、高温化成,制得的阳极箔完全不能比拟。

附图说明

图1为常规阳极箔氧化膜表面sem照片(30000倍);

图2为本发明阳极箔氧化膜表面sem照片(30000倍)。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案进一步详细描述,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本发明所述的点焊机电容器用阳极箔的化成方法的一个实例,包括如下步骤:将贯通型蚀孔结构腐蚀箔置于由柠檬酸和柠檬酸铵溶液组成电导率为20μs/cm的煮沸处理液中、95℃下处理1min,接着在6%硼酸及0.2wt%五硼酸铵混合溶液中、温度60℃、电压180v条件下进行第一级化成,化成恒压时间为8min;接着在6%硼酸及0.1wt%五硼酸铵混合溶液中、温度60℃、电压360v条件下进行第二级化成,化成恒压时间为8min,接着在5%硼酸及0.05wt%五硼酸铵混合溶液中、温度60℃、电压530v条件下进行第三级化成,化成恒压时间为8min,接着在4%硼酸及0.02wt%五硼酸铵混合溶液中、温度60℃、电压590v条件下进行第四级化成,化成恒压时间为20min,接着将箔片在450℃下进行热处理3min,接着化成修复6min,接着在5wt%磷酸溶液75℃下处理8min,再化成修复6min,接着在450℃下进行热处理3min,再化成修复6min,接着在0.1wt%磷酸溶液处理2min,最后在150℃下烘干3min。

将制得阳极箔制成475v1000μf点焊机电容器,进行急速充放电寿命试验。

表1阳极箔、电容器的相关参数

从实施例1结果看出,采用本发明比现有技术的常规阳极箔损耗角正切值(tgδ)小42%;制成电容器进行急速充放电寿命试验、充放电次数高35倍,电容器充放电后温升低40℃。

实施例2

本发明所述的点焊机电容器用阳极箔的化成方法的一个实例,包括如下步骤:将贯通型蚀孔结构腐蚀箔置于由柠檬酸和柠檬酸氢二铵溶液组成电导率为100μs/cm的煮沸处理液中、90℃下处理2.5min,接着在5%硼酸及0.2wt%五硼酸铵混合溶液中、温度50℃、电压190v条件下进行第一级化成,化成恒压时间为10min,接着在5%硼酸及0.1wt%五硼酸铵混合溶液中、温度50℃、电压380v条件下进行第二级化成,化成恒压时间为10min,接着在5%硼酸及0.05wt%五硼酸铵混合溶液中、温度50℃、电压570v条件下进行第三级化成,化成恒压时间为10min,接着在4%硼酸及0.015wt%五硼酸铵混合溶液中、温度50℃、电压630v条件下进行第四级化成,化成恒压时间为25min;接着将箔片在480℃下进行热处理2min,再化成修复8min,接着在7wt%磷酸溶液70℃下处理6min,再化成修复8min,接着在480℃下进行热处理2min,再化成修复8min,接着在0.08%磷酸溶液处理3min,最后在200℃下烘干2min。

将制得阳极箔制成475v1000μf点焊机电容器,进行急速充放电寿命试验。

表2阳极箔、电容器的相关参数

从实施例2结果看出,采用本发明比现有技术的常规阳极箔损耗角正切值(tgδ)小46%;制成电容器进行急速充放电寿命试验、充放电次数高39倍,电容器充放电后温升低40℃。

实施例3

本发明所述的点焊机电容器用阳极箔的化成方法的一个实例,包括如下步骤:将贯通型蚀孔结构腐蚀箔置于由柠檬酸和柠檬酸二氢铵溶液组成电导率为200μs/cm的煮沸处理液中、85℃下处理5min,接着在6%硼酸及0.2wt%五硼酸铵混合溶液中、温度40℃、电压195v条件下进行第一级化成,化成恒压时间为12min;接着在6%硼酸及0.1wt%五硼酸铵混合溶液中、温度40℃、电压390v条件下进行第二级化成,化成恒压时间为12min;接着在5%硼酸及0.05wt%五硼酸铵混合溶液中、温度40℃、电压585v条件下进行第三级化成,化成恒压时间为12min;接着在4%硼酸及0.01wt%五硼酸铵混合溶液中、温度40℃、电压650v条件下进行第四级化成,化成恒压时间为30min;接着将箔片在500℃下进行热处理1min,接着化成修复10min,接着在9wt%磷酸溶液65℃下处理4min,再化成修复10min,接着在500℃下进行热处理1min,再化成修复10min,接着在0.06wt%磷酸溶液处理5min,最后在250℃下烘干2min。

将制得阳极箔制成475v1000μf点焊机电容器,进行急速充放电寿命试验。

表3阳极箔、电容器的相关参数

从实施例3结果看出,采用本发明比现有技术的常规阳极箔损耗角正切值(tgδ)小46%;制成电容器进行急速充放电寿命试验、充放电次数高47倍,电容器充放电后温升低40℃。

本发明阳极箔与常规阳极箔氧化膜表面状态对比:

从图1、图2阳极箔表面sem照片可看出,常规阳极箔氧化膜有较厚多孔氢氧化铝外层(羽毛状外层);而本发明阳极箔氧化膜基本不含多孔氢氧化铝外层,损耗低、有利于减少发热,大大提高耐电流冲击及耐温升能力,延长使用寿命。

需要指出的是,上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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