一种电容器用腐蚀箔的制备方法技术

本发明专利技术公开一种电容器用腐蚀箔的制备方法，包括：将铝箔放入第一次预处理液中，50‑85℃下浸泡20s‑5min，第一次预处理液包括磷酸、亚硝酸、亚硫酸中的一种或多种；将浸泡后的铝箔放入第二次预处理液中，45‑70℃下浸泡30s‑5min，其中，第二次预处理液为氟硅酸、硫酸、盐酸中的一种或多种；将处理后的铝箔放入盐酸和硫酸的混合溶液中，在60‑80℃下，以20‑80mA/cm

【技术实现步骤摘要】
一种电容器用腐蚀箔的制备方法
本专利技术属于材料表面处理
，具体涉及一种电容器用腐蚀箔的制备方法。
技术介绍
面对当今社会高质量发展的需求，铝电解电容器特别是高压铝电解电容器的比电容量目前却提升缓慢。目前日本电容器工业有限公司(JapanCapacitorIndustrialCo.,Ltd，缩写JCC)HR系列125μm厚的520V高压化成箔比电容最高能达到0.84μF/cm2，已经很难再提升了。而问题的根本，在于作为铝电解电容器阳极材料化成箔的前驱材料腐蚀箔的有效比表面积难以提升。要想提高表面积，就要提高腐蚀箔隧道孔长度、宽度、密度。但是隧道孔长度、宽度都受到铝箔本身厚度限制(因铝电解电容小型化、扁平化的要求，高压铝箔厚度大多控制在110-130μm之间)：腐蚀孔过长会压缩中间支撑铝层的厚度，甚至导致穿孔，使得本来就较弱的机械性能有减无增，导致腐蚀箔更易断裂，提升产品不良率；细化的腐蚀孔会使得工作电解质进入困难，与电介质层接触不良，降低器件的阻抗、频率、损耗特性，甚至当腐蚀孔过于细小时，会被后续阳极氧化工艺生成的氧化膜堵住导致无效。所以，在目前技术的基础上，提高腐蚀孔的密度是个有效方法。但是，由于在垂直隧道的入口处容易产生许多分支隧道，而高密度隧道的分布会增加隧道宽度，虽利于电解质传输，但会导致分支隧道形成的位置更深，而分支隧道易坍塌，会显著减小箔的比表面积。所以，腐蚀孔的密度盲目增加的话反而会适得其反，过密甚至极易导致并孔，即两个乃至多个腐蚀孔合并，也会显著减小箔的比表面积。这些都限制了腐蚀箔比表面积的提升，使得比电容已经陷入了瓶颈难以突破。
技术实现思路
本专利技术主要在于提供一种电容器用腐蚀箔的制备方法，旨在解决现有腐蚀箔比表面积难以提升的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种电容器用腐蚀箔的制备方法，包括以下步骤：1)第一次预处理将铝箔放入第一次预处理液中，50-85℃下浸泡20s-5min，其中，铝箔的厚度为80-150μm，且铝箔纯度大于99％，立方织构大于98％，第一次预处理液包括磷酸、亚硝酸、亚硫酸中的一种或多种；2)第二次预处理将步骤1)浸泡后的铝箔放入第二次预处理液中，45-70℃下浸泡30s-5min，其中，第二次预处理液为氟硅酸、硫酸、盐酸中的一种或多种；3)第一次腐蚀将步骤2)处理后的铝箔放入体积比为1:1的盐酸和硫酸的混合溶液中，在60-80℃下，以20-80mA/cm2的恒定电流进行腐蚀30-120s，其中，盐酸的浓度为0.8-1.5mol/L，硫酸的浓度为0.8-1.5mol/L；4)第二次腐蚀将步骤3)处理后的铝箔放入添加有有机化合物的氯化钠溶液中，在65-75℃下，以70-120mA/cm2的恒定电流进行腐蚀180-360s，其中，所述有机化合物包括甲苯、环己烷、乙酸甲酯、乙醇、正辛烷中的一种或多种，所述氯化钠的浓度为0.67-1.9％。优选地，磷酸的浓度为0.4-0.8mol/L。优选地，氟硅酸的浓度为3-20mmol/L。优选地，所述有机化合物与氯化钠溶液重量比为1.2-6：100。本专利技术的技术原理如下：在第一次预处理时，第一次预处理液不会将氧化层完全溶解，而是能得到均匀光滑的氧化层。在第二次预处理时，SiF62-阴离子在均匀光滑的氧化层的基础上侵蚀，形成更高密度的离散小坑，使得在相同外加电流条件下，腐蚀孔尺寸更小，分布更致密，从而显著提高了腐蚀箔的比表面积。同时第二次预处理液会将此时分布集中于表面的铁、硅、铜等金属杂质去除，它们的去除有利于后续氧化膜的形成并抑制了膜的破裂，提高了氧化膜的质量。第二次预处理时的温度要控制的更为精细，温度过高，SiF62-阴离子的侵蚀更猛烈，会在铝箔表面留下尺寸是普通预腐蚀坑10倍以上的蚀坑，使比容受损严重。在第二次腐蚀中，氯化钠溶液的加入能促使产生许多新的隧道的同时不会明显改变隧道长度。有机化合物的加入能够适当增加隧道长度，并且在隧道的侧壁和尖端上制造了许多分支隧道，增加比表面积。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：针对中高压铝电解电容器，通过两步连续的化学预处理，产生了高密度的预腐蚀坑，在腐蚀过程中充当引发位点来控制腐蚀隧道的起始位置，改善隧道的密度和分布，得到高度有序的隧道，能够大大增加腐蚀铝箔的比电容。附图说明图1为本专利技术实施例1中电容器用腐蚀箔的制备方法所得到的腐蚀箔形貌图。具体实施方式下面将结合本专利技术具体的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。实施例11)第一次预处理将铝箔放入0.4mmol/L的磷酸中，65℃下浸泡3min，其中，铝箔的厚度为110μm，且铝箔纯度大于99％，立方织构大于98％。2)第二次预处理将步骤1)浸泡后的铝箔放入12mmol/L的氟硅酸中，55℃下浸泡2min。3)第一次腐蚀将步骤2)处理后的铝箔放入体积比为1:1的盐酸和硫酸的混合溶液中，在80℃下，以40mA/cm2的恒定电流进行腐蚀50s，其中，盐酸的浓度为1mol/L，硫酸的浓度为1mol/L。4)第二次腐蚀将步骤3)处理后的铝箔放入添加有甲苯的0.67％的氯化钠溶液中，在65℃下，以90mA/cm2的恒定电流进行腐蚀230s，其中甲苯和氯化钠溶液重量比为1.8:100。图1为第二次腐蚀后的腐蚀箔形貌图，从图可以看出蚀孔的尺寸、分布更加合理致密，比表面积更高。实施例21)第一次预处理将铝箔放入0.4mmol/L的亚硝酸中，58℃下浸泡4min，其中，铝箔的厚度为120μm，且铝箔纯度大于99％，立方织构大于98％。2)第二次预处理将步骤1)浸泡后的铝箔放入8mmol/L的硫酸中，60℃下浸泡1min。3)第一次腐蚀将步骤2)处理后的铝箔放入体积比为1:1的盐酸和硫酸的混合溶液中，在70℃下，以50mA/cm2的恒定电流进行腐蚀80s，其中，盐酸的浓度为0.9mol/L，硫酸的浓度为0.9mol/L。4)第二次腐蚀将步骤3)处理后的铝箔放入添加有乙酸甲酯的1.2％的氯化钠溶液中，在70℃下，以105mA/cm2的恒定电流进行腐蚀180s，其中乙酸甲酯和氯化钠溶液重量比为3:100。实施例31)第一次预处理将铝箔放入0.5mmol/L的亚硫酸中，60℃下浸泡1min，其中，铝箔的厚度为110μm，且铝箔纯度大于99％，立方织构大于98％。2)第二次预处理将步骤1)浸泡后的铝箔放入10mmol/L的盐酸中，55℃下浸泡2min。3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容器用腐蚀箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)第一次预处理/n将铝箔放入第一次预处理液中，50-85℃下浸泡20s-5min，其中，铝箔的厚度为80-150μm，且铝箔纯度大于99％，立方织构大于98％，第一次预处理液包括磷酸、亚硝酸、亚硫酸中的一种或多种；/n2)第二次预处理/n将步骤1)浸泡后的铝箔放入第二次预处理液中，45-70℃下浸泡30s-5min，其中，第二次预处理液为氟硅酸、硫酸、盐酸中的一种或多种；/n3)第一次腐蚀/n将步骤2)处理后的铝箔放入体积比为1:1的盐酸和硫酸的混合溶液中，在60-80℃下，以20-80mA/cm

【技术特征摘要】
1.一种电容器用腐蚀箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)第一次预处理
将铝箔放入第一次预处理液中，50-85℃下浸泡20s-5min，其中，铝箔的厚度为80-150μm，且铝箔纯度大于99％，立方织构大于98％，第一次预处理液包括磷酸、亚硝酸、亚硫酸中的一种或多种；
2)第二次预处理
将步骤1)浸泡后的铝箔放入第二次预处理液中，45-70℃下浸泡30s-5min，其中，第二次预处理液为氟硅酸、硫酸、盐酸中的一种或多种；
3)第一次腐蚀
将步骤2)处理后的铝箔放入体积比为1:1的盐酸和硫酸的混合溶液中，在60-80℃下，以20-80mA/cm2的恒定电流进行腐蚀30-120s，其中，盐酸的浓度为0.8-1.5mol/L，硫酸的浓度为0.8-...

【专利技术属性】
技术研发人员：成宗翰，谢志刚，周裕松，
申请(专利权)人：长沙麓山国际实验学校，
类型：发明
国别省市：湖南;43