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一种低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法与流程

  • 国知局
  • 2024-12-26 15:04:34

本发明涉及铝电解电容器电极箔制造,尤其涉及一种低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法。

背景技术:

1、近年来,消费电子市场呈现出明显的上行趋势,大数据服务器、新能源、工业控制等领域对铝电解电容器的需求不断攀升,尤其在智能手机、可穿戴设备和车载等领域对铝电解电容器小型化和安全性提出了更高的要求,电极箔作为铝电解电容器的核心原材料,提升电极箔的比容和减少缺陷度成为研究的热点问题。

2、专利技术文献 cn113322454b 公开了一种低压化成箔的化成方法及制得的低压化成箔,该发明的化成方法,包括如下步骤:s1.将铝箔置于3-15wt%的己二酸盐水溶液中,进行第一级化成、第一次水洗;s2.将s1中第一次水洗后的铝箔进行磷酸钝化处理,再进行热处理,热处理的温度300-550℃,时间为1-5min,然后进行第二次水洗;s3.将s2中第二次水洗后的铝箔置于0.01-0.1wt.%的磷酸水溶液中,进行第二级化成,取出后经过第三次水洗、烘干,得到低压化成箔。通过本发明的化成方法,将铝箔在己二酸盐水溶液中化成、经水洗后,在磷酸溶液中钝化,然后经热处理和低浓度的磷酸化成,制得的低压化成箔漏电流≤14μf/cm2,可有效改善产品稳定性,延长低压铝电解电容器的使用寿命,但是,电极箔在阳极氧化生产的过程中,除了生成具有良好介电性能的γ-al2o3,还会生成不具有介电性能的水合氧化铝,水合氧化铝一方面增加了氧化膜整体的厚度,降低了容量,另一方面水合氧化铝还会容易产生更多的缺陷。

技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提出一种低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,以提供一种低缺陷、高容量铝电解电容器用电极箔。

2、基于上述目的,本发明提供了一种低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,包括以下步骤:

3、s1:将腐蚀箔进行酸洗、随后进行第一次脉冲清洗;

4、s2:将步骤(1)中得到的腐蚀箔进行煮沸处理,随后依次进行一级化成处理、二级化成处理、三级化成处理、四级化成处理、五级化成处理。

5、s3:将化成处理后的铝箔进行热处理,随后进行第二次脉冲清洗;

6、s4:将步骤(3)所得化成箔置于化成修补液中进行化成修补处理,随后钝化,得到低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔。

7、优选地,步骤s1中所述腐蚀箔的厚度为130μm。

8、优选地,步骤s1中所述脉冲清洗的脉冲频率为3khz,平均功率为50w,扫描速度为1000mm/s,其目的是为了除去腐蚀箔表层空气环境下的水合氧化铝膜。

9、优选地,步骤s3中所述脉冲清洗的脉冲频率为 2khz,平均功率为100w,扫描速度为1500mm/s,其目的是为了去除阳极氧化过程中外部生成的水合氧化膜以及热处理后缺陷的氧化膜。

10、优选地,步骤s1、s3中所述脉冲清洗采用的是纳秒脉冲光纤激光器。

11、优选地,步骤s4中所述化成修补液的组成为质量百分比浓度为10%-12%的硼酸、质量百分比浓度为1%-1.5%的五硼酸铵溶液中,同时添加质量百分比浓度为0.5%-1%的有机酸以及质量百分比浓度为0.1%-0.5%的聚乙二醇缩水甘油基十二烷基醚。

12、优选地,所述有机酸为乙酸、苯甲酸、己二酸、苹果酸中的一种。

13、优选地,步骤s1中所述酸洗为在60-150g/l的硫酸溶液中,在40-60℃下泡洗1-3min,其目的是为了去除腐蚀箔表面的有机物和油脂。

14、优选地,步骤s2中所述煮沸处理为在90-98℃的沸水中煮8-10min。

15、优选地,所述一级化成的化成液为2%-10%的硼酸和0.5%-2%的柠檬酸铵溶液中,化成条件:温度为70-90℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为190v、时间为10-20min。

16、优选地,所述二级化成的化成液为2%-10%的硼酸和0.2%-1.5%的柠檬酸铵溶液,化成条件:温度为70-90℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为320v、时间为10-20min。

17、优选地,所述三级化成的化成液为4%-15%的硼酸和0.1%-1%的五硼酸铵溶液,化成条件:温度为80-95℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为450v下、时间为8-15 min。

18、优选地,所述四级化成的化成液为4%-15%的硼酸和0.1%-1%的五硼酸铵溶液,化成条件:温度为80-95℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为600v、时间为20-30 min。

19、优选地,所述五级化成的化成液为4%-15%的硼酸和0.1%-1%的五硼酸铵溶液,化成条件:温度为80-95℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为640v、时间为20-30 min。

20、优选地,步骤s3中所述热处理的温度为400-500℃,时间为3min。

21、优选地,步骤s4中所述钝化为在1%-5%的磷酸二氢铵溶液中,在60-80℃条件下浸渍5-10min。

22、本发明的有益效果:

23、本发明通过在化成修补液中加入聚乙二醇缩水甘油基十二烷基醚,使得化成箔表面形成的氧化膜更加致密且均匀,且其相对于常用的表面活性剂十二烷基硫酸钠等,能进一步降低铝箔的漏电流,提升比容。

24、本发明在化成工艺中加入了两次脉冲处理,使得腐蚀箔表面在空气中生成的水合氧化铝膜和在化成过程中生产的水合氧化铝膜去除,增加比表面积,进而使得电极箔的比容得到提升,减少局部缺陷,降低了漏电流。

25、本发明在化成工艺中加入了两次脉冲处理以及化成修补液中加入聚乙二醇缩水甘油基十二烷基醚,共同使得电极箔表面的氧化膜缺陷更小、更为均匀,致密性更高,最终得到的电极箔的性能更佳,质量更好。

技术特征:

1.一种低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,其特征在于,步骤s1中所述酸洗为在60-150g/l的硫酸溶液中,在40-60℃下泡洗1-3min。

3.根据权利要求1所述的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,其特征在于,步骤s2中所述煮沸处理为在90-98℃的沸水中煮8-10min。

4.根据权利要求1所述的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,其特征在于,步骤s2中所述化成处理依次为一级化成、二级化成、三级化成、四级化成、五级化成。

5.根据权利要求4所述的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,其特征在于,所述一级化成的化成液为2%-10%的硼酸和0.5%-2%的柠檬酸铵溶液中,化成条件:温度为70-90℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为190v、时间为10-20min;所述二级化成的化成液为2%-10%的硼酸和0.2%-1.5%的柠檬酸铵溶液,化成条件:温度为70-90℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为320v、时间为10-20min;所述三级化成的化成液为4%-15%的硼酸和0.1%-1%的五硼酸铵溶液,化成条件:温度为80-95℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为450v下、时间为8-15 min;所述四级化成的化成液为4%-15%的硼酸和0.1%-1%的五硼酸铵溶液,化成条件:温度为80-95℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为600v、时间为20-30 min;所述五级化成的化成液为4%-15%的硼酸和0.1%-1%的五硼酸铵溶液,化成条件:温度为80-95℃、电流密度为10-20ma/cm2、电压为640v、时间为20-30 min。

6.根据权利要求1所述的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,其特征在于,步骤s3中所述热处理的温度为400-500℃,时间为3min。

7.根据权利要求1所述的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,其特征在于,步骤s4中所述钝化为在1%-5%的磷酸二氢铵溶液中,在60-80℃条件下浸渍5-10min。

8.根据权利要求1所述的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,其特征在于,步骤s1、s3中所述脉冲清洗采用的是纳秒脉冲光纤激光器。

9.根据权利要求1所述的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,其特征在于,所述有机酸为乙酸、苯甲酸、己二酸、苹果酸中的一种。

技术总结本发明涉及铝电解电容器电极箔制造技术领域,具体涉及一种低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法。本发明的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔的制备方法,包括以下步骤:(1)酸洗、(2)第一次脉冲处理、(3)化成处理、(4)热处理、(5)第二次脉冲清洗、(6)化成修补处理、(7)钝化。本发明的低缺陷高容量铝电解电容器用电极箔,通过脉冲激光清洗将腐蚀箔表面在空气中生成的水合氧化铝膜和在化成过程中生产的水合氧化铝膜去除,并且在化成修补液中进行氧化膜修补,促进高结晶度阳极氧化膜的形成,降低了缺陷,提升了致密度。技术研发人员:徐中均,严李,虞淼淼,郑佳,孙新明,陈辰受保护的技术使用者:南通海星电子股份有限公司技术研发日:技术公布日:2024/12/23

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