[发明专利]铝电解电容器用中高压腐蚀箔的制备方法及阳极箔

说明书

本发明属于铝电解电容器技术领域，具体公开了一种铝电解电容器用中高压腐蚀箔的制备方法及阳极箔。所述制备方法在发孔腐蚀处理步骤中采用电流先增加后衰减的加电方式，对铝箔进行两次以上的发孔腐蚀处理。加电电流曲线前小半部分为突变的增大电流，为新萌生的蚀孔孔径扩大及生长提供所需的足够动力，保障了新萌生蚀孔形貌的一致性，为蚀孔的一致生长奠定了基础；然后加电电流曲线后大半部分采用衰减电流，在为维持蚀孔的生长提供足够的能量的同时能够防止生成过多的蚀孔，有利于减少枝孔，提高蚀孔孔长一致性，改善了腐蚀箔的蚀孔形貌，提高了腐蚀箔的容量及折弯性能。

技术领域

本发明属于铝电解电容器技术领域，具体涉及一种铝电解电容器用中高压腐蚀箔的制备方法以及由该腐蚀箔制得的阳极箔。

背景技术

阳极箔是铝电解电容器的关键材料，对电容器的容量指标起决定作用。随着信息产业的高速发展和电器产品的集成化、小型化，带动了小体积、大容量铝电解电容器的需求，因而迫切需要提高阳极箔的静电容量。

根据阳极箔电容量C＝ε₀ε_rS/d可知，可通过增大阳极箔表面积提高阳极箔容量。中高压用阳极箔一般通过电化学腐蚀形成隧道型蚀孔，增大比表面积，然后化成形成具有介电性能的氧化膜层。常规的中高压用腐蚀工艺为前处理、一级发孔、二级扩孔、后处理，首先经过前处理去除光箔表面的油污及氧化膜层等；一级发孔进行电化学腐蚀，形成一定孔密度及孔深的隧道孔；二级扩孔进一步扩大蚀孔孔径，增加腐蚀箔的容量；最后后处理去除残留的氯离子等杂质。其中，一级发孔腐蚀是腐蚀工艺的关键，决定了腐蚀箔的容量性能，通过调节腐蚀槽液温度、成分、电流、电量等参数，生成具有一定孔密度、均匀分布、孔长一致的隧道孔，从而实现提高比容及机械性能的目的。蚀孔均匀性的控制是腐蚀箔性能的关键，也是腐蚀箔工艺技术的瓶颈。

国内目前采用恒定电流腐蚀发孔最为常见，如图1所示的腐蚀工艺采用的恒流加电曲线，在发孔腐蚀过程中，由于施加的电流值较大，在加电的整个期间，铝箔一直处于孔洞引发和孔洞生长的过程，得到的腐蚀箔隧道孔长度均匀性差。并且，由于采用恒定电流发孔腐蚀时铝箔一直处于发孔状态，后续萌生的无效短孔增多，铝箔表面形成大量并孔，导致铝箔减薄，使得电极箔的机械强度下降。

公告号为JP5170163B2的日本专利文件中公开了一种衰减电流曲线，衰减电流波形图见图2所示，可以制备孔径合适、用于500V以上化成电压的具有高比容和高机械强度的腐蚀箔。采用这种衰减电流曲线在加电后期能够一定程度地减少新的孔洞产生，但铝箔表面状态等的差异性导致新萌生蚀孔的孔径及蚀孔生长速率各不相同，大孔径蚀孔极限长度较长，小孔径蚀孔的极限长度较短，最终所制备的腐蚀箔蚀孔孔长不一，且小孔径蚀孔内不利于腐蚀产物的传质，容易导致蚀孔顶端钝化进而产生枝孔。

发明内容

本发明是发明人基于以下认知做出的：

传统的中高压腐蚀工艺采用恒电流进行发孔腐蚀，在恒电流条件下铝箔表面持续萌生新蚀孔，导致孔密度过大，并孔严重，且在发孔腐蚀后期萌生的蚀孔生长时间不足，导致隧道孔长度均一性不佳。一方面，传统的发孔腐蚀工艺得到的腐蚀箔存在大量的横向枝孔，不利于腐蚀箔机械性能的提高，且在后续化成形成过程中，电解液在横向枝孔内传质困难，导致化成箔机械强度不佳；电解电容器生产卷绕过程要求阳极箔有一定厚度的芯层，以保证阳极箔的拉伸强度和折弯性能，因而限定了蚀孔的平均孔长。长短不一的隧道孔不利于蚀孔容量及折弯性能的提高，较短的隧道孔对容量的贡献有限，限制了容量的提升，过长的蚀孔导致腐蚀箔折弯性能不佳。因此，本发明对传统发孔腐蚀的加电方式进行改进，采用先增加后衰减的新型发孔腐蚀电流曲线，在保障蚀孔平均长度的前提上，明显改善了蚀孔孔长均一性，横向枝孔明显减少，以提高腐蚀箔的容量及机械性能。