[发明专利]铝电解电容器用电极箔的腐蚀方法及电极箔

说明书

本发明提供一种铝电解电容器用电极箔的腐蚀方法。所述腐蚀方法包括：对铝箔进行发孔腐蚀、一次扩孔腐蚀、二次扩孔腐蚀的步骤，所述发孔腐蚀、一次扩孔腐蚀、二次扩孔腐蚀在超临界腐蚀液中进行，所述超临界腐蚀液为超临界状态下的酸的水溶液，所述超临界腐蚀液的温度为380‑500℃，压力为24‑30MPa。本发明提供的腐蚀方法中，与传统的腐蚀液相比，盐酸、硫酸以及硝酸等在超临界水中具有极好的快速移动能力，腐蚀能力更强，能够快速扩散进入电极箔孔洞内部，便于增加扩孔深度。且使用超临界腐蚀液，可以进行二次加电扩孔，有效提升高压电极箔的容量，满足铝电解电容器的使用要求。

技术领域

本发明属于电容器技术领域，具体涉及一种铝电解电容器用电极箔的腐蚀方法以及由该方法制备的电极箔，所述电极箔尤其适用于高压领域。

背景技术

电极箔作为铝电解电容器中的核心材料，对铝电解电容器的各种特性起决定性作用。其制备包括腐蚀和化成两个环节，具体为将特制的高纯铝箔经过电化学/化学腐蚀扩大表面积制成腐蚀箔后、再将腐蚀箔经过电化成作用在表面形成一层氧化膜(三氧化二铝)后。其中，决定后续电极箔产品容量高低的关键环节在于腐蚀过程，在腐蚀过程中使铝箔基材表面生成大量的隧道孔以增大其有效表面积，从而提高电极箔的容量。

腐蚀过程通常包括前处理、发孔处理、扩孔处理、水洗干燥处理。其中，一级发孔在硫酸-盐酸混合液中进行，形成高密度、均匀细小的微孔。二级扩孔一般在硝酸溶液中进行，将细小的微孔的孔径和孔长直径进行扩大，以获取高的表面积。腐蚀决定了隧道孔的密度、孔的分布均匀性以及孔的深度等。研究发现：一方面，随着扩孔深度的增加，孔内氢离子与铝金属作用持续消耗，受限于溶液中离子扩散速率的影响，大量铝离子富集在孔洞内部溶液中，形成浓度差，使得外部腐蚀溶液无法快速进入到孔内部，导致扩孔过程中止，使得隧道孔深度不够，降低了腐蚀箔的表面积和容量；另一方面，二级扩孔一般只进行一次加电，若断电后再进行二次加电，则腐蚀主要在电极箔表面进行，发生剥蚀现象，微量增加隧道孔的深度，最终的结果是电极箔减薄，表面积减小，容量衰减。

随着电子设备整机小型化的发展，对铝电解电容器的体积缩小和容量提高提出了更高的要求。现有电极箔的厚度一般在130μm及以下，主要是受扩孔工工艺限制，无法使用更厚的铝箔进行腐蚀扩孔。为了增加电极箔的容量，通常采用两种方式：一是在腐蚀箔表面沉积或者电镀上高介电物质，提高后序化成箔氧化膜层的耐压系数，达到减薄氧化膜厚度，增加表面积，提升容量的作用，该方式仅适用于低压电极箔，但对高压电极箔不适用；另一个方式是增加发孔密度，限制扩孔尺寸和孔径，该方式能提升中低压电极箔的容量，但同样也不适用于高压电极箔。原因是：一方面高压电极箔在后续化成时生成的氧化膜层较厚，沉积的高介电层极薄对其容量提升有限，且由于高压化成箔制程工艺的不同，高介电层附着在其氧化膜上不稳定易脱落；另一方面高压化成箔因为其氧化膜层较厚使得其对电极箔的发孔密度有一定要求，发孔密度过高时，易产生并孔、使得容量衰减，同时也会导致高压化成箔折弯性能变差，限制其在小尺寸电容器中的使用。

因此，铝电解电容器用高压电极箔的腐蚀方法仍有待改进。

发明内容

针对现有电极箔尤其是高压电极箔的容量难以提高的问题，本发明提供一种新的腐蚀方法，将铝箔置于超临界腐蚀液中进行发孔和扩孔腐蚀，该腐蚀方法可适用于更厚的铝箔(130-200μm)，能够有效增大铝箔的表面积，提高容量。

具体地，本发明采用以下技术方式：

根据本发明的一方面，提供一种铝电解电容器用电极箔的腐蚀方法，包括对铝箔进行发孔腐蚀、一次扩孔腐蚀、二次扩孔腐蚀的步骤，所述发孔腐蚀、一次扩孔腐蚀、二次扩孔腐蚀在超临界腐蚀液中进行，所述超临界腐蚀液为超临界状态下的酸的水溶液，所述超临界腐蚀液的温度为380-500℃，压力为24-30MPa。