烧结式铝电解电容器阳极箔铝粉与基底的粘结工艺及系统的制作方法

本发明涉及电容器阳极加工的，具体是烧结式铝电解电容器阳极箔铝粉与基底的粘结工艺及系统。

背景技术：

1、铝电解电容器是现代电子产品中不可或缺的元件之一。其具有优良的性能、大容量、成本低、易加工、使用方便等特点，被广泛应用于手机、电视等家用电器、电源、混合动力装置以及航空航天、军事等重要领域，并且在电路中起到滤波、旁路、耦合和退耦的作用。现如今，国内铝电解电容器的阳极箔大多采用的是传统的腐蚀箔。然而，传统腐蚀箔的扩面倍率已接近理论极限，工业上化成箔比容量的增长几乎停滞，并且腐蚀过程会产生大量含有金属离子的酸性废液。近年来，增材制造的方式被引入用以替代化学刻蚀，该方法以高纯铝粉和光铝箔为主要原料，通过铝粉层在铝箔上的堆叠，依靠铝粉层的表面起伏达到增加阳极箔比表面积的目的。

2、铝粉浆料涂覆烧结制备电解电容器阳极铝箔的技术，在国内处于起步的阶段。其中，铝粉浆料的制备过程是将铝粉、溶剂、分散剂和粘结剂等以一定比例均匀的混合，而粘结剂的选择和铝粉浆料的工艺设计对于后续的烧结和化成起到至关重要的作用。在这个过程中，既要保证铝粉之间、铝粉和铝箔基底之间充分粘结，又要保证粘结剂能够在后续的烧结过程中很容易的去除掉。因此，需要寻找一种既能使得铝粉能够均匀混合而不受破坏，同时又能够很好的与基底相粘结的方法。

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种烧结式铝电解电容器阳极箔铝粉与基底的粘结工艺及系统解决方案。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

2、烧结式铝电解电容器阳极箔铝粉与基底的粘结系统，包括：

3、机架，所述机架用于各组件的安装；

4、原料混合组件，所述原料混合组件设置于所述机架上，所述原料混合组件用于对电容器阳极的铝粉与基底粘接所需的材料进行混合；

5、粘接组件，所述粘接组件设置于所述机架上，所述粘接组件用于对原料混合组件混合的原材料进行铺设并将铝粉于基底粘接；

6、控制系统，所述控制系统设置于所述机架上，所述控制系统用于对原料混合组件与粘接组件进行连接并通过控制系统调节铝粉于基底的粘接参数并实时调节粘接策略完成电容器阳极的箔的制作。

7、进一步的，所述原料混合组件包括混合箱、搅拌杆、搅拌桨与驱动部，所述混合箱设置于所述机架上，所述搅拌杆转动连接于所述混合箱内，所述搅拌杆与所述混合箱内的末端连接所述搅拌桨，所述搅拌桨用于对所述混合箱内的原料进行混合搅匀，所述驱动部连接所述搅拌杆用于带动所述搅拌杆转动。

8、进一步的，所述粘接组件包括粘接板、储存板、驱动杆，所述储存板设置于所述机架上，所述粘接板沿着所述机架升降设置，所述驱动杆设置于所述机架上，所述驱动杆连接所述粘接板，所述驱动杆用于带动所述粘接板沿着所述机架移动并带动电容器阳极箔铝粉与基底粘接固定。

9、进一步的，所述控制系统包括：

10、预处理模块：用于处理阳极箔铝粉和基底，在粘结之前清洁表面、去除杂质，并可能进行表面处理以提高粘结性能；

11、粘结剂施加模块：用于将粘结剂施加到阳极箔铝粉或基底表面，粘结剂的选择和施加方法会直接影响到粘结质量；

12、压合模块：在施加了粘结剂后，阳极箔铝粉和基底通过压合来确保良好的粘结，负责施加适当的压力和温度，以实现有效的粘结；

13、固化模块：粘结剂固化才能确保稳定的粘结，所述固化模块提供适当的条件，例如温度和时间，来使粘结剂固化；

14、检测与质量控制模块：系统通过检测和质量控制模块，用于检测粘结强度、表面质量等指标，以及进行必要的调整和控制。

15、进一步的，所述预处理模块包括：

16、清洁表面：通过清洁表面，去除表面的杂质、油污和其他污染物，以确保粘结面的干净和光滑，有利于粘结剂的附着和粘结质量的提高；

17、去除氧化层：铝材料在空气中形成氧化层，影响到粘结的质量，通过预处理模块包括去除氧化层的工艺，确保阳极箔铝粉和基底的表面为新鲜的金属表面；

18、表面处理：预处理模块对阳极箔铝粉和基底进行表面处理，如喷砂、化学处理，以增加表面粗糙度、增强表面活性，从而提高粘结剂的附着性和粘结强度；

19、调节表面能：通过预处理模块调节阳极箔铝粉和基底的表面能，使阳极箔铝粉和基底与粘结剂更好地相互作用，提高粘结的稳定性和可靠性。

20、进一步的，所述粘接剂施加模块包括：

21、粘结剂选择：根据粘结剂的性质和工艺要求，选择适合的粘结剂，粘结剂是一种具有良好附着性、高温稳定性和化学稳定性的材料；

22、粘结剂施加方法：确定适当的粘结剂施加方法，如喷涂、涂布、滚涂，以确保粘结剂能够均匀地覆盖阳极箔铝粉或基底表面，并且粘结剂的用量和厚度能够满足粘结质量的要求；

23、粘结剂固化前处理：在粘结剂施加后，需要进行一些前处理工作，如等待一定时间使粘结剂渗透到表面，或者采用热风或紫外线等方式促进粘结剂的固化和附着；

24、粘结剂施加控制：对粘结剂施加过程进行监控和控制，确保粘结剂的施加质量和稳定性，涉及到粘结剂流量、施加速度、施加压力参数的调节和控制。

25、进一步的，所述检测与质量控制模块包括：

26、粘结强度测试：通过适当的测试方法，如拉伸、剪切，对粘结部位的强度进行检测，确保粘结的牢固性和稳定性；

27、表面质量检测：对粘结部位的表面质量进行检测，包括表面平整度、表面清洁度、氧化层情况，确保表面状态符合要求，不影响粘结质量；

28、粘结剂固化质量检测：对粘结剂固化后的质量进行检测，包括固化度、固化均匀性指标，确保粘结剂固化的完全性和稳定性；

29、粘结过程参数监控：监控粘结过程中的关键参数，如温度、压力、时间，确保粘结过程的稳定性和可控性，避免因参数波动而影响粘结质量；

30、异常检测与处理：发现并处理粘结过程中出现的异常情况，如粘结剂施加不均匀、固化不完全，防止这些异常影响到最终产品的质量。

31、根据本发明的另一个方面提供一种应用于上述所述的烧结式铝电解电容器阳极箔铝粉与基底的粘结系统的粘结工艺，包括以下步骤：

32、步骤一：浆料配置，将球形铝粉、粘结剂、有机溶剂和分散剂按一定质量比混合均匀形成铝粉浆料；

33、步骤二：涂布，将步骤一中得到的混合铝粉浆料均匀涂覆在铝箔基材的正反两面，形成浆料层；

34、步骤三：干燥，将步骤二中涂布后带有铝浆料层的铝箔，置于真空干燥机中干燥处理，得到烘干的涂覆铝箔；

35、步骤四：烧结，将步骤三中得到的烘干涂覆铝箔在560-660℃的温度下烧结5-600min。

36、进一步的，其中步骤一中，所述烧结式铝电解电容器阳极箔用铝粉浆料中的粘结剂采用混合粘结剂；

37、所述的球形铝粉的粒径为1-5μm；溶剂为去离子水、乙醇、乙二醇或松油醇中的一种或几种；粘结剂为羧甲基纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚偏二氟乙烯或酚醛树脂中的一种或几种；分散剂为油酸、聚乙烯醇、硬脂酸或甘油中的一种或几种。

38、进一步的，其中步骤一中，所述铝粉浆料中还包含溶剂、粘结剂和分散剂，所述铝粉颗粒、所述溶剂、所述粘结剂和所述分散剂的重量比为(55-70)：(25-40)：(1-4)：(1-4)；

39、所述铝粉颗粒的纯度大于99.98％。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

41、1、本发明烧结式铝电解电容器阳极箔铝粉与基底的粘结工艺及系统中，通过机架用于各组件的安装；原料混合组件设置于机架上，原料混合组件用于对电容器阳极的铝粉与基底粘接所需的材料进行混合；粘接组件设置于机架上，粘接组件用于对原料混合组件混合的原材料进行铺设并将铝粉于基底粘接；控制系统设置于机架上，控制系统用于对原料混合组件与粘接组件进行连接并通过控制系统调节铝粉于基底的粘接参数并实时调节粘接策略完成电容器阳极的箔的制作，具有对电容器阳极箔铝粉与基底的粘结进行智能化控制的效果；

42、2、本发明烧结式铝电解电容器阳极箔铝粉与基底的粘结工艺及系统中，通过预处理模块：用于处理阳极箔铝粉和基底，在粘结之前清洁表面、去除杂质，并可能进行表面处理以提高粘结性能；粘结剂施加模块：用于将粘结剂施加到阳极箔铝粉或基底表面，粘结剂的选择和施加方法会直接影响到粘结质量；压合模块：在施加了粘结剂后，阳极箔铝粉和基底通过压合来确保良好的粘结，负责施加适当的压力和温度，以实现有效的粘结；固化模块：粘结剂固化才能确保稳定的粘结，所述固化模块提供适当的条件，例如温度和时间，来使粘结剂固化；检测与质量控制模块：系统通过检测和质量控制模块，用于检测粘结强度、表面质量等指标，以及进行必要的调整和控制，具有对电容器阳极箔铝粉与基底的粘接工艺与系统进行全流程监管并实时调整粘接策略保证粘接稳定完成的效果。