阳极铝箔的电化学腐蚀工艺制造技术

本发明专利技术的阳极铝箔的电化学腐蚀工艺，包括两次直流电化学腐蚀过程。第一次电化学腐蚀是在含有硫酸、氯离子、铝离子的混合溶液中进行，第二次电化学腐蚀添加了有机膦酸或膦酸盐，氨基二亚甲基膦酸（ＡＴＭＰ）、羟基亚乙基二膦酸（ＨＥＤＰ）、乙二胺四亚甲基膦酸（ＥＤＴＭＰ）等，所生产的腐蚀铝箔具有比电容大、外观均匀、机械强度高、耐水性好等多种优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种中高压铝电解电容器用阳极铝箔的制造方法。
技术介绍
随着电子技术的飞速发展，电子整机的体积小型化趋势也一直持续，作为各种整机最重要的元器件之一的铝电解电容器的体积也被要求要相应缩小。其中，制约铝电解电容器体积缩小的最重要影响因素就是核心原材料——阳极铝箔的比电容。中国专利CN85101035公开了一种高压阳极铝箔的扩面腐蚀方法，该专利第二次腐蚀过程不施加直流电，而采用硝酸和硝酸铝的混合液进行纯化学腐蚀。由于硝酸对铝箔表面的剥蚀比较严重，用该方法生产的阳极铝箔比电容较低，并且由于硝酸反应时的自催化特性，第二次腐蚀过程的工艺可控性较差。中国专利CN1292434A公开了一种中高压阳极铝箔的扩面腐蚀方法，该专利在第二次纯化学腐蚀的电解液中引入铜离子及其络合物，用以提高扩面腐蚀的反应速度。但该方法有可能会造成金属铜吸附于铝箔表面，导致后续清洗去除金属杂质困难，制成化成箔和电容器后会使产品使用寿命降低。日本专利特开2002-246274公开了一种提高阳极铝箔比容的方法，使用此方法生产出的阳极铝箔具有树枝状结构的腐蚀孔洞，提高了扩面率从而提高了比容。但也因为这种孔洞结构的特殊性，导致其不适合高压铝电解电容器，并且铝箔机械强度较差。日本专利特开2005-203530公开了提高阳极铝箔比容和强度的腐蚀方法，但工艺流程和机械设备复杂，投资大且操作管理不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服当前中高压铝电解电容器用阳极铝箔腐蚀扩面技术的不足，提出一种阳极铝箔的电化学腐蚀工艺。本专利技术的阳极铝箔的电化学腐蚀工艺，包括以下步骤第一次电化学腐蚀扩面是在含有硫酸和氯离子的混合溶液中进行，施加在铝箔上的电流为直流电。混合溶液中硫酸的质量百分比为20％～40％，氯离子的质量百分比为1.5％～7.5％，溶液温度为60℃～90℃，施加在铝箔上的电流密度为0.20A/cm2～0.80A/cm2。其中，当硫酸浓度低于20％时，会使铝箔表面的腐蚀孔洞密度不足，比电容下降；当硫酸浓度高于40％时，会使铝箔表面的腐蚀孔洞过密，造成表面剥蚀，也会使比电容下降。当氯离子浓度低于1.5％时，铝箔表面的腐蚀孔洞密度不足，比电容下降；当氯离子浓度高于7.5％时，铝箔表面的腐蚀孔洞密度也变偏低，比电容下降，而且机械强度不好。当溶液温度低于60℃时，会使铝箔表面的腐蚀孔洞密度变低，比电容下降，而且机械强度不好；当溶液温度高于90℃时，铝箔表面的腐蚀孔洞密度过密，造成表面剥蚀，比电容下降。当电流密度低于0.20A/cm2时，腐蚀孔洞密度不足，比电容偏低；当电流密度高于0.80A/cm2时，铝箔表面的腐蚀孔洞密度过密，造成表面剥蚀，比电容下降。第二次电化学腐蚀扩面是在添加有机膦酸或膦酸盐或两者的混合物的盐酸溶液中进行，施加在铝箔上的电流为直流电。混合溶液中氯离子的质量百分比为2.0％～10.0％，施加在铝箔上的电流密度为0.05A/cm2～0.30A/cm2，溶液温度为70℃～95℃，所添加的无机磷酸或其盐质量百分比为0.01％～1％。其中，当氯离子的浓度低于2.0％时，反应速度太慢，比电容偏低，生产效率也偏低；当氯离子的浓度高于10.0％时，反应速度太快，铝箔表面剥蚀严重，比电容也偏低。当铝离子的浓度低于2.0％时，铝箔表面剥蚀严重，比电容偏低；当温度低于70℃时，反应速度太慢，比电容偏低，生产效率也偏低；当温度高于95℃时，反应速度太快，铝箔表面剥蚀严重，比电容偏低。当添加的无机磷酸或其盐浓度低于0.01％时，不能起保护铝箔表面的作用，铝箔表面剥蚀严重，比电容偏低；当有机膦酸或膦酸盐浓度高于1％时，由于保护过度，腐蚀孔洞扩大的合理过程受阻，也会使比容偏低。此外，本专利技术所使用的化工原料来源广泛，第一次电化学腐蚀扩面混合溶液中的氯离子可以盐酸或氯化物的方式添加。第二次电化学腐蚀扩面混合溶液中的有机膦酸或膦酸盐可以是氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)等中的一种或一种以上。本专利技术与现有技术相比具有如下优点和效果1、比电容提高、偏差减小；2、机械强度提高；3、外观肉眼观察均匀、一致性好；4、耐水性好，比原有工艺可储存更长时间比容不衰减。具体的实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案进一步详细描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1使用铝含量大于99.9％、立方织构度大于98％的110微米厚度特定型号电子光箔，经适当前处理去除箔表面油脂后，进行两次电化学扩面腐蚀第一次电化学腐蚀溶液中硫酸的质量百分比为30％，氯离子以盐酸的方式添加，其质量百分比为4.0％，溶液温度为75.0℃，施加在铝箔上的电流密度为0.50A/cm2。第二次电化学腐蚀溶液中氯离子的质量百分比为6.0％，所添加的ATMP质量百分比约为0.61％，溶液温度为85℃，施加在铝箔上的电流密度为0.10A/cm2。实施例2使用铝含量大于99.9％、立方织构度大于98％的110微米厚度特定型号电子光箔，经适当前处理去除箔表面油脂后，进行两次电化学扩面腐蚀第一次电化学腐蚀溶液中硫酸的质量百分比为30％，氯离子以氯化铵的方式添加，其质量百分比为5.9％，溶液温度为75.0℃，施加在铝箔上的电流密度为0.50A/cm2。第二次电化学腐蚀溶液中氯离子的质量百分比为6.0％，所添加的HEDP质量百分比约为0.42％，溶液温度为85℃，施加在铝箔上的电流密度为0.10A/cm2。实施例3使用铝含量大于99.9％、立方织构度大于98％的110微米厚度特定型号电子光箔，经适当前处理去除箔表面油脂后，进行两次电化学扩面腐蚀第一次电化学腐蚀溶液中硫酸的质量百分比为30％，氯离子以氯化钠的方式添加，其质量百分比为6.4％，溶液温度为75.0℃，施加在铝箔上的电流密度为0.50A/cm2。第二次电化学腐蚀溶液中氯离子的质量百分比为6.0％，所添加的EDTMP质量百分比约为0.94％，溶液温度为85℃，施加在铝箔上的电流密度为0.10A/cm2。实施例4使用铝含量大于99.9％、立方织构度大于98％的110微米厚度特定型号电子光箔，经适当前处理去除箔表面油脂后，进行两次电化学扩面腐蚀第一次电化学腐蚀溶液中硫酸的质量百分比为30％，氯离子以氯化钠的方式添加，其质量百分比为6.4％，溶液温度为75.0℃，施加在铝箔上的电流密度为0.50A/cm2。第二次电化学腐蚀溶液中氯离子的质量百分比为6.0％，添加质量百分比约为0.50％EDTMP+0.30％ATMP，溶液温度为85℃，施加在铝箔上的电流密度为0.10A/cm2。将上述实施例1～实施例4中经过两次电化学腐蚀扩面完毕后的铝箔依次在50％浓硝酸、纯水中清洗干净，按电子行业标准《SJ/T11140-1997铝电解电容器用电极箔》对其590V比电容及机械强度进行测试，所得结果如表1所示。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳极铝箔的电化学腐蚀工艺，包括两次直流电化学腐蚀扩面过程，其特征是：第一次电化学腐蚀扩面是在含有硫酸和氯离子的混合溶液中进行，施加在铝箔上的电流为直流电。混合溶液中硫酸的质量百分比为２０％～４０％，氯离子的质量百分比为１．５％～ ７．５％，溶液温度为６０℃～９０℃，施加在铝箔上的电流密度为０．２０Ａ／ｃｍ↑［２］～０．８０Ａ／ｃｍ↑［２］；第二次电化学腐蚀扩面是在添加有机膦酸或膦酸盐或两者的混合物的盐酸溶液中进行，施加在铝箔上的电流为直流电。混合溶液中氯离子 的质量百分比为２．０％～１０．０％，施加在铝箔上的电流密度为０．０５Ａ／ｃｍ↑［２］～０．３０Ａ／ｃｍ↑［２］，溶液温度为７０℃～９５℃，所添加的无机磷酸或其盐质量百分比为０．０１％～１％。

【技术特征摘要】
1.一种阳极铝箔的电化学腐蚀工艺，包括两次直流电化学腐蚀扩面过程，其特征是第一次电化学腐蚀扩面是在含有硫酸和氯离子的混合溶液中进行，施加在铝箔上的电流为直流电。混合溶液中硫酸的质量百分比为20％～40％，氯离子的质量百分比为1.5％～7.5％，溶液温度为60℃～90℃，施加在铝箔上的电流密度为0.20A/cm2～0.80A/cm2；第二次电化学腐蚀扩面是在添加有机膦酸或膦酸盐或两者的混合物的盐酸溶液中进行，施加在铝箔上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建霖，
申请(专利权)人：东莞市东阳光电容器有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]