專利名稱：：電解電容器的陽極箔腐蝕工藝的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種金屬腐蝕工藝，尤其是涉及一種高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕工藝的二級電蝕方法。
背景技術：
：電解電容器陽極用鋁箔，是鋁電解電容器制造的關鍵原材料。衡量電解電容器性能的重要指標之一是比容量即單位體積靜電容量的大小。根據平板電容器靜電容量公式C=(eQerS)/d，對于在額定工作電壓范圍內的鋁電解電容器來說，靜電容量主要由陽極箔的有效面積S的大小決定。因此，提高鋁電解電容器靜電容量的關鍵在于擴大陽極鋁箔的有效面積。擴大鋁箔表面積有多種方法，目前國內外各生產廠家多采用腐蝕矛廣面法，即通過化學腐蝕與電化學腐蝕將鋁箔表面蝕刻，使其表面凹凸不平，形成高密度均勻分布的且有一定深度的腐蝕i亢道，這樣在表觀面積不變的情況下，實際表面積卻顯著增加。其中化學法是利用低純電子鋁箔在一定腐蝕體系中的微電池作用，在鋁箔表面形成海綿體結構以擴大比表面積的方法，主要用于陰極箔的擴面腐蝕。電化學方法是通過對高純電子鋁箔在腐蝕體系中電化學狀態的控制，引發高純電子鋁箔的腐蝕，從而形成高比表面積鋁箔；根據電源類型不同，分為交流電蝕與直流電蝕，前者電蝕工藝得到具有無數無序孔組成的海綿層，擴面倍率較大，蝕孔的孔徑較小(0.11阿)，適宜制造低壓(〈100V)電容器用箔；后者電蝕工藝得到均勻的隧道狀蝕孔，孑L徑較大(M,)，適宜制造中高壓電容器用箔。腐蝕工藝流程一般包括以下步驟前處理、一級電蝕、二級電蝕、后處理等。前處理是對光箔進行電蝕前所作的各種物理、化學的處理，主要作用是除去鋁箔表面的油污、雜質及自然氧化膜，調整鋁箔組織結構，改善其表面狀態，使其表面均勻、活化，以利于一級腐蝕時形成均勻分布的初始孔洞，提高鋁箔的電蝕性能；一級電蝕的作用是引發出密度適中、均勻分布的有效初始蝕孔，才能保證具有理想的隧道型孔洞的高倍率腐蝕箔的獲得；二級電蝕則是在初始蝕孔基礎上，生長成所需直徑和深度的隧道型孔洞。在控制隧道的生長過程中，最重要的是控制孔徑和深度生長速率的差異。現有的鋁箔二級腐蝕即擴孔階段，往往使用硝酸，會造成鋁箔強烈的自腐蝕，鋁箔的表面溶解先于腐蝕孔的生長，導致鋁箔減薄、腐蝕孔不能深入，進而增大耗電。
發明內容本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足之處，提供一種在電蝕腐蝕液中加入緩蝕添加劑，以提高陽極鋁箔的靜電容量，同時減少失重，不損失其機械強度的電解電容器的陽極箔腐蝕工藝。本發明的目的可以通過以下措施來達到這種電解電容器的陽極箔腐蝕工藝，包括前處理、一級電蝕、二級電蝕及后處理工藝，其特殊之處在于所述二級電蝕的腐蝕液中加入高分子量的緩蝕劑。本發明的目的還可以通過以下措施來達到所述緩蝕劑是直鏈聚丙烯酸PAA、聚丙烯酸鈉PAAS、聚苯乙烯磺酸的一種或數種。所述緩蝕劑的重量百分比為0.01%~10%。所述緩蝕劑溶液按重量配比為1%~10%的H2S04、H3P04、HC1、HNO的一種；或者是H3P04與HC1的混合液；但不僅限于上述的酸、兩種或兩種以上酸及鹽的混合液。所述腐蝕液的處理溫度為30°C~90°C。所述腐蝕液處理的電流密度限制在0.1A/cm2~0.5A/cm2。所述腐蝕液處理時間為50s~600s:本發明的有益效果是，使用高分子緩蝕劑后.鋁箔失重減小，靜電容量提高。分析原因，在未使用高分子緩蝕劑的電解液中，發^1過程中產生的某些小孔在擴孔時并未成長，而是隨著鋁箔表面的溶解而消亡。而可溶性的高分子電解質分子量大、鏈節較長、分子尺寸大，加上線形高分子的相互作用和纏繞，使之很難進入隧道孔內，只能吸附在箔表面，對鋁箔的表面溶解起到有效的抑制作用，保持了原有的發孔密度，使腐蝕僅僅發生在蝕孔內部，其結果是對腐蝕孔內進行了選擇性腐蝕，使蝕孔加深，所以在較小失重的情況下獲得較高的比電容，并保持其良好的機械強度。二級電蝕腐蝕液溫度低于30。C時，鋁箔表面反應發生慢，起不到好的效果；而溫度超過90t時，鋁箔表面發生過分溶解，也起不到好的效果。本發明適宜的^^及電蝕腐蝕液溫度范圍為30。C90。C，具體根據其余相關條件而定。二級電蝕電流密度低于0.1A7cm2時，發孔密度較小，比容值不高；而電流密度超過0.5A/cm2時，雖然發孔密度較大，但擴孔侵蝕中發生許多孔的合并，降低了有效表面積，比容值較低。本發明適宜的二級電蝕電流密度范圍為0.1A7cm2~0.5A/cm2，具體根據其余相關條件而定。二級電蝕擴孔時間低于50s時，鋁箔表面擴孔不充分，起不到好的效果；而擴孔時間超過600s時，擴孔中造成孔的合并，也會降低有效表面積，比容值較低。本發明適宜的二級電蝕擴孔日寸間為50s600s，具體根據其余相關條件而定。具體實施例方式本發明下面將結合實施例作進一步詳述所述高壓鋁電解電容器用陽極箔腐蝕工藝中，所用鋁箔為中國產高純鋁箔，鋁含量^99.99wt呢，經過真空爐560。C退火處理10h，退火箔[IOO]面占有率》95呢；前處理腐蝕液為10wt呢NaOH，一級電蝕腐蝕液為2wt%NaCl+3wt%NaCI04+lwt%(NH4)2S208，二級電蝕腐蝕液為7wt%HN03，后處理腐蝕液為5wt免HNOs，再經過清洗、烘干。對比例1、2、3是現有二級電蝕工藝的三個具體方案，所用的二級電蝕腐蝕液均為沒有添加高分子量緩蝕劑的常用酸溶液或酸與鹽的混合溶液。鋁箔經過退火、前處理和一級電蝕后，在溫度30。C90。C時，限制電流密度在0.1A/cm2~0.5A/cm2，將鋁箔浸泡在二級電蝕腐蝕液中擴孔50s~600s，然后再進行通常的后處理，鋁箔的520Vf靜電容量為0.53~0.59)jlF/cm2，抗拉強度為8~10N/cm。實施例1是將完成退火、前處理和一級電蝕的鋁箔，在溫度為40°C、濃度為7wt%HN03+1.5wt%PAA的二級電蝕腐蝕液中，選用電流密度0.3A/cn^擴孔300s，再進行通常的后處理。實施例2是將完成退火、前處理和一級電蝕的鋁箔，在溫度為80。C、濃度為7wt%HN03+1.5wt%PAA的二級電蝕腐蝕液中，選用電流密度0.3A/cm廣孔300s,再進行通常的后處理。實施例3是將完成退火、前處理和一級電蝕的鋁箔，在溫度為80。C、濃度為7wt%HN03+1.5wt呢PAA的二級電蝕腐蝕液中，選用電流密度0.55A/cm廣孔300s，再進行通常的后處理。實施例4是將完成退火、前處理和一級電蝕的鋁箔，在溫度為80。C、濃度為7wt%HN03+1.5wt%PAA的二級電蝕腐蝕液中，選用電流密度0.3A/cn^擴孔600s，再進行通常的后處理。實施例5是將完成退火、前處理和一級電蝕的鋁箔，在溫度為80。C、濃度為7wt%HN03+lwt%PAAS的二級電蝕腐蝕液中，選用電流密度0.3A/cr^擴孔300s，再進行通常的后處理。實施例6是將完成退火、前處理和一級電蝕的鋁箔，在溫度為80。C、濃度為3wt%HCl+lwt%A1CI:,+L5wt免PAA的二級電蝕腐蝕液中.選用電流密度0.3A/cm廣孔300s，再進行通常的后處理。實施例16是本發明的具體實施方案，將完成退火、前處理和一級電蝕的鋁箔，經過本發明的二級電蝕工藝處理后，再進行通常的后處理，鋁箔的520Vf靜電容量為0.61~0.67(juF/cm2，抗拉強度為10~12N/cm，鋁箔的性能有明顯的提高。表1是對比例和實施例所測靜電容量和抗拉強度的詳細數值比較<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注對比例、實施例中的容量、抗拉強度值是按照電子工業部頒標準SJ/T11140—1997測試的數據。表1中520Vf容量是指520伏電壓化成后的靜電容量。表1中的數據充分地顯示出實施例中的比容值比對比例中的比容值有了顯著的提高，而且抗拉強度也明顯提高。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明權利要求的涵蓋范圍。權利要求1、一種電解電容器的陽極箔腐蝕工藝，包括前處理、一級電蝕、二級電蝕及后處理工藝，其特征在于所述二級電蝕的腐蝕液中加入高分子量的緩蝕劑。2、根據權利要求l所述電解電容器的陽極箔腐蝕工藝，其特征在于所述緩蝕劑是直鏈聚丙烯酸PAA、聚丙烯酸鈉PAAS、聚苯乙烯磺酸的一種或數種。3、根據權利要求2所述電解電容器的陽極箔腐蝕工藝，其特征在于所述緩蝕劑的重量百分比為0.01%~10%。4、根據權利要求1或2所述電解電容器的陽極箔腐蝕工藝，其特征在于所述緩蝕劑溶液是按重量配比1%~10%的H2S04、H3P04、HC1、HNO的一種；或者是ftP04與HC1的混合液。5、根據權利要求l所述電解電容器的陽極箔腐蝕工藝，其特征在于所述腐蝕液處理溫度為30t~90t。6、根據權利要求l所述電解電容器的陽極箔腐蝕工藝，其特征在于所述腐蝕液處理的電流密度限制在0.1A/cm20.5A/cm2。7、根據權利要求l所述電解電容器的陽極箔腐蝕工藝，其特征在于所述腐蝕液處理時間為50s~600s。全文摘要本發明涉及一種電解電容器的陽極箔腐蝕工藝。該工藝包括前處理、一級電蝕、二級電蝕、其中二級電蝕的腐蝕液中加入高分子量的緩蝕劑，緩蝕劑是直鏈聚丙烯酸PAA、聚丙烯酸鈉PAAS、聚苯乙烯磺酸的一種或數種；其重量百分比為0.01％～10％。所述緩蝕劑溶液按重量配比是1％～10％的H₂SO₄、H₃PO₄、HCl、HNO的一種或者H₃PO₄與HCl的混合液組成，但不僅限于上述的酸、兩種或兩種以上酸及鹽的混合液。在溫度為30℃～90℃時，將電流密度限制在0.1A/cm²～0.5A/cm²，擴孔時間控制在50s～600s，然后再進行后處理。該工藝既提高了陽極鋁箔的靜電容量，又減少了失重。文檔編號C23F11/173GK101345137SQ200810067359公開日2009年1月14日申請日期2008年5月23日優先權日2008年5月23日發明者劉偉強,廖振華,徐永進,王德保,陳建軍申請人:深圳清研技術管理有限公司