[发明专利]一种基于微波烧结的铝电容器阳极箔的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于微波烧结的铝电容器阳极箔的制备方法，该方法包括：一、将纳米铝粉分散于乙二醇中并加入三聚磷酸钠溶液超声分散，干燥得到表面处理后的纳米铝粉；二、将表面处理后的纳米铝粉与分散剂、粘结剂、成膜剂混匀得到铝浆；三、将铝浆涂覆于铝箔基体上并烘干、固化；四、微波烧结得到烧结箔；五、烧结箔煮沸后烘干；六、磷酸二氢铵溶液中浸泡；七、化成处理得到铝电容器阳极箔。本发明采用微波烧结法，在低温快速的条件下完成烧结过程，避免了铝粉在长时间、高温烧结过程中的晶粒异常长大现象，促进了烧结箔中铝粉的分布均匀，保证了烧结箔的孔隙率，进而提高了铝电容器阳极箔的电容量和抗折弯性能，满足了中高压环境使用的要求。

技术领域

本发明属于铝电解电容器技术领域，具体涉及一种基于微波烧结的铝电容器阳极箔的制备方法。

背景技术

铝电解电容器作为一类电子元器件被广泛应用于手机、电视等家用电器、以及电源、混合动力装置等领域。传统的铝电容器阳极箔采用刻蚀工艺来获得高的比容性能，随后市场上出现了一部分将铝粉烧结在阳极箔基体上的烧结箔。经研究表明，烧结箔制备过程中的烧结时间长达10多小时甚至20小时以上，并在该过程中，电炉需提供源源不断的高温环境。在传统的长时间、高温烧结工艺下，不仅耗能高，而且烧结箔中铝粉颗粒极易长大，导致铝粉之间相互连通的空隙被堵塞，孔隙率下降，制备出的阳极箔电容降低；与此同时，烧结箔在后续的化成处理工艺中，相互接触的铝粉颗粒在表面生长过程中没有足够的空间，使得氧化膜生长不均匀，样品容易出现局部“变脆”的现象，从而影响整体的抗折弯性能，影响后续的制备电容器工艺。公开号为CN112024892A与CN112045190A的专利分别公开了闪烧法制备工艺以及SPS烧结工艺，但闪烧法需要施加一直流辅助电场才能发生闪烧现象，对于SPS而言往往需要施加一定的压力作用才能实现材料自身的致密化过程，两者在工业化的铝箔成卷烧结过程中较难应用。因此，还需要进一步对铝电容器烧结箔的低温烧结工艺进行研究，以便于满足工业生产需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于微波烧结的铝电容器阳极箔的制备方法。该方法采用微波烧结法制备铝电容器阳极箔，在低温快速的条件下完成烧结过程，避免了铝粉在长时间、高温烧结过程中的晶粒异常长大现象，促进了烧结箔中铝粉的分布均匀，同时保证了烧结箔的孔隙率，进而提高了铝电容器阳极箔的电容量和抗折弯性能，解决了传统烧结过程中铝粉颗粒长大导致阳极箔电容降低的难题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于微波烧结的铝电容器阳极箔的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将纳米铝粉分散于乙二醇中并加入三聚磷酸钠溶液，然后在超声波频率15kHz~30kHz下超声分散10min~20min，再放置于真空干燥箱中在80℃下干燥，得到表面处理后的纳米铝粉；

步骤二、将步骤一中得到的表面处理后的纳米铝粉与分散剂、粘结剂、成膜剂混合均匀，得到铝浆；

步骤三、将步骤二中得到的铝浆涂覆于铝箔基体上，然后放置于真空干燥箱中进行烘干和固化；

步骤四、将步骤三中经固化后的铝箔放入微波烧结炉中，在真空环境下进行微波烧结，再随炉冷却至室温，得到烧结箔；所述微波烧结的温度为300℃~520℃，升温时间为10min~20min，保温时间为15min~30min；

步骤五、将步骤四中得到的烧结箔放置于去离子水中煮沸8min~15min，然后烘干；

步骤六、将步骤五中经烘干后的烧结箔放置于磷酸二氢铵溶液中浸泡15min~30min；

步骤七、将步骤六中经浸泡后的烧结箔进行化成处理，得到铝电容器阳极箔。