[发明专利]电解电容器用的铝箔腐蚀方法

说明书

本发明涉及电解电容器用的铝箔腐蚀方法，该方法可提高腐蚀效率。

习惯上常采用传统方法生产用于高、中电压电解电容器的铝电极箔，其有效面积增益和比电容高。在上述方法中，电解电容器用的具有高立方晶系结构的铝箔在含有氯离子的电解液中通直流电进行腐蚀。腐蚀包括第一步，在晶体取向的方向<100>生成隧道蚀坑和第二步用电解腐蚀或化学腐蚀扩大第一步中生成的蚀坑。

通常，在生成隧道蚀坑的步骤中，在开始腐蚀的部位上蚀坑的数量和分布与施加的电解电流密度有关，铝箔的溶解量与电量近似成正比。因此，为了增加电解电容器用的铝箔的比电容，电解所需的电流密度设定得较大，以便能生成致密的隧道蚀坑，同时，还要提高施加的电量，以增大铝箔的有效面积增益。

在上述生成隧道蚀坑的步骤中，并非同时在铝箔上生成致密的蚀坑，而是如图12所示的那样先在铝箔上稀疏地生长蚀坑，当生长停止后，再开始生成邻接蚀坑，按这种方法可以在整个铝箔上逐渐生成致密的隧道蚀坑。因此，随着腐蚀的进行，蚀坑的密度逐渐增加，而铝箔表面上未腐蚀的部分则逐渐减少。

然而，按照这种常规的生成蚀坑的步骤，由于施加到铝箔上的直流电在施加的过程中处于恒定条件下，随着腐蚀的进行，电解电流密度对于已减少的未腐蚀部分就逐渐变得过量。结果造成已生成的隧道蚀坑过度地腐蚀，腐蚀量增大，从而使已腐蚀的铝箔表面脱掉。因此，尽管增加了腐蚀量，但是有效表面积并未增加，相反，却降低了铝箔的物理强度，这是一个缺点。

本发明的目的在于提供一种电解电容器用的铝箔腐蚀的方法，该方法的腐蚀效率高而且不会降低腐蚀铝箔的物理强度。

本发明的电解电容器用的铝箔腐蚀方法包括下列步骤：在含有氯离子的电解液中电解腐蚀电解电容器用的具有高立方晶系结构的铝箔，以在铝箔上生成蚀坑，然后用电解腐蚀或化学腐蚀的电解电流从最大值连续地或逐步地降低，因此，随着时间的推移电解的电流密度对于未腐蚀的部分近似地保持恒定。按照这种方法，在生成蚀坑的第一步和扩大蚀坑的第二步中所生成的腐蚀表面可避免脱落，而且可提高每批腐蚀量的电容(下文中称之为腐蚀效率)。

本发明重复地进行了试验，并发现下列要点。当A/B的比率(其中，A是在生成隧道蚀坑的步骤中电流密度从零达到最大值时所需的时间，B是在生成隧道蚀坑的步骤中电流密度连续地或逐步地从最大值降低到终值时所需的时间)超过0.4时，随着电解腐蚀的进行连续地或逐步地降低的电流密度对于已减少的未腐蚀部分会变得过量。同时，隧道蚀坑的生长会变得过度，导致腐蚀的铝箔表面脱落从而降低腐蚀效率。然而，在A/B的比率为0-0.4的情况下则可以得到较好的效果，腐蚀铝箔的表面不会不希望地脱落，从而可提高腐蚀效率。

此外，如果最大电流密度小于350mA/cm²，蚀坑的数量会变得不够，而如果最大电流密度大于1,000mA/cm²，隧道蚀坑会生成得太致密，从而使铝箔的表面脱落。因此，最大电流密度在350-1,000mA/cm²的范围内是可行的。

此外，如果最终阶段的电流密度大于300mA/cm²，电流密度对于已减少的未腐蚀部分就会变得过量，以至会降低腐蚀效率。因此，在最终阶段优选电流密度为0-300mA/cm²。

此外，如果生成隧道蚀坑步骤所用的电解液中的盐酸浓度低于1.0％(以重量计)，或能生成氧化膜的酸的浓度低于15％(以重量计)，或电解液的温度低于65℃，那么，生成的隧道蚀坑不能令人满意。此外，如果盐酸浓度高于4.0％(以重量计)，或能生成氧化膜的酸的浓度高于30％(以重量计)，或电解液的温度高于90℃，会使生成的隧道蚀坑过量。因此，优选盐酸的浓度为1.0-4.0％(以重量计)，能生成氧化膜的酸的浓度为15-30％(以重量计)以及电解液的温度为65-90℃。由于酸能够生成氧化膜，采用硫酸、磷酸、硝酸和草酸都是适宜的。

在扩大蚀坑的下一步骤中，可防止生成新的隧道蚀坑。此外，已腐蚀的铝箔表面可以保持不脱落，否则，与隧道蚀坑的端部相比，由于铝箔表面附近溶解的增加，将会产生脱落。因此，在生成蚀坑的步骤中所生成的蚀坑可以有效地扩大。