一种低压腐蚀箔及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种低压腐蚀箔及其制备方法和应用。本发明专利技术的制备方法包括预处理、近场直写、布孔腐蚀、中处理、深度生长腐蚀、后处理和热处理步骤，所述近场直写步骤的具体操作为：将熔融态的非水溶性聚合物在铝箔两面进行对称直写处理，得到若干条平行或交叉线条组成的平面图案；所述图案线条之间距离为20～200μm，图案线条宽度为0.5～1000μm。本发明专利技术所制备的低压腐蚀箔具有连续贯穿结构的夹心铝层，使其具有较高比容的同时显著提升了折弯性能，折弯强度达到85～99回，同时改善了正负极引线与低压腐蚀箔的有效接触面积，进而减小接触电阻，减少发热和击穿等现象的发生。减少发热和击穿等现象的发生。减少发热和击穿等现象的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种低压腐蚀箔及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及铝电解电容器
，更具体地，涉及一种低压腐蚀箔的制备方法。

技术介绍

[0002]铝电解电容器是三大电子元器件之一，广泛应用于电子电器行业。阳极箔是铝电解电容器的主要原材料，其性能直接影响铝电解电容器的电性能。随着科技的发展，电子信息技术日新月异，新型的电子电器设备对电容器的品质提出了更高的要求，需要进一步优化阳极箔的比容和折弯性能来提升铝电解电容器的性能。
[0003]腐蚀箔通常采用表面处理工艺等辅助预处理手段获得海绵状的高密度腐蚀微孔，从而实现较高的比电容。例如，CN111508711A公开了一种铝箔预处理方法、中高压阳极箔的制备方法、电解电容器，将聚合物浆料在铝箔表面静电纺丝，得到具有聚合物纤维层的铝箔，然后进行腐蚀发孔处理，有效解决了铝箔表面组织结构不均匀的问题，获得表面腐蚀孔分布均匀的中高压阳极箔，具有较高的比容和折弯性能。但该工艺用于制备低压腐蚀箔时，由于低腐蚀成箔本身的厚度较小，所制备低压腐蚀箔的未腐蚀夹心铝层的厚度更小，导致低腐蚀成箔折弯性能较差，制作铝电解电容器时正负极引线与低压腐蚀箔的有效接触面积很小，会造成较高的接触电阻，易发生发热和击穿等现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有方法所制备的低压腐蚀箔的未腐蚀夹心铝层厚度较薄导致其折弯性能较差、与正负极引线有效接触面积较小的缺陷和不足，提供一种低压腐蚀箔的制备方法，通过近场直写在铝箔表面覆盖聚合物图案，然后进行腐蚀发孔处理，所获得的低压腐蚀箔具有连续贯穿结构的夹心铝层，且夹心铝层垂直于腐蚀箔箔面均匀分布，在保持低压腐蚀箔具有较高比容的同时显著提高其折弯性能；同时在铝电解电容器应用中，由低压腐蚀箔化成的化成箔与正负极引线的有效接触面积明显增加，降低了接触电阻，有利于提高电容器安全稳定性。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种低压腐蚀箔。
[0006]本专利技术的又一目的是提供一种低压腐蚀箔在铝电解电容器中的应用。
[0007]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种低压腐蚀箔的制备方法，包括预处理、近场直写、布孔腐蚀、中处理、深度生长腐蚀、后处理和热处理步骤，所述近场直写步骤的具体操作为：将熔融态的非水溶性聚合物在铝箔两面进行对称直写处理，得到若干条平行或交叉线条组成的平面图案；
[0009]所述图案线条之间距离为20～200μm，图案线条宽度为0.5～1000μm。
[0010]优选地，图案线条之间距离为20～100μm，图案线条宽度为5～1000μm。
[0011]传统低压腐蚀箔的未腐蚀夹心铝层呈水平分布于腐蚀孔结构层之间，而本专利技术通过近场直写在铝箔(电子光箔)表面进行聚合物覆盖保护，使得发孔腐蚀过程中被聚合物覆盖的正下方区域不被腐蚀，而其他区域通过延长腐蚀时间和增加腐蚀电流形成贯穿腐蚀箔
的多孔结构，以此实现未腐蚀夹心铝层从水平方向到法向方向(本专利技术中的法向方向就是垂直于腐蚀箔的方向)的转变。铝箔两面进行对称直写处理且图案重合，其目的是为了保证将传统低压腐蚀箔中沿水平方向分布的未腐蚀夹心铝层分散至低压腐蚀箔法向方向多个位置，形成均匀分布、连续贯穿腐蚀箔的夹心铝层，夹心铝层为低压腐蚀箔提供折弯支撑，而海绵状的腐蚀区域则在弯曲过程中起缓冲作用，可以有效分解低压腐蚀箔弯曲过程中受到的应力，提高低压腐蚀箔的折弯强度。
[0012]夹心铝层的平均厚度取决于近场直写所形成的图案线条的宽度，图案线条宽度越大，腐蚀处理之后形成的夹心铝层的平均厚度越大，在图案线条之间的距离相同的情况下，低压腐蚀箔的折弯强度越大。
[0013]由于近场直写过程中，聚合物线条刚沉积到铝箔表面时为熔融状态，柱状聚合物线条会坍塌在铝箔表面形成扁平状结构，因此近场直写所形成的图案线条具有一定宽度，而且图案线条所覆盖的正下方区域在发孔腐蚀过程中基本不会被腐蚀，未腐蚀夹心铝层的平均厚度与聚合物图案线条的宽度呈正相关。一般地，聚合物图案线条的宽度略大于未腐蚀夹心铝层的平均厚度，这是由于腐蚀槽液的渗透和扩散综合作用所造成的。
[0014]其中预处理、近场直写、布孔腐蚀、中处理、深度生长腐蚀、后处理和热处理的具体操作如下：
[0015]S1.预处理：将铝箔(电子光箔)进行预处理去除表面杂质；
[0016]S2.近场直写：将非水溶性聚合物置于近场直写装置中并加热至其熔融状态备用；然后，将S1预处理后铝箔置于近场直写装置的收集器上，进行近场直写处理；
[0017]S3布孔腐蚀：将S2中近场直写处理后的铝箔置于含有盐酸、硫酸和三氯化铝的腐蚀液中浸泡，同时施加电流进行电解腐蚀；
[0018]S4.中处理：将S3中布孔腐蚀后的铝箔置于含有磷酸氢盐和/或磷酸二氢盐水溶液中浸泡处理；
[0019]S5.深度生长腐蚀：将S4中中处理后的铝箔置于含有盐酸、硫酸和三氯化铝的腐蚀液中浸泡，同时施加电流进行电解腐蚀；
[0020]S6.步骤S4和S5重复操作直至海绵状的腐蚀孔贯穿低压腐蚀箔；
[0021]S7.后处理：将S6中深度生长腐蚀后的铝箔置于硝酸水溶液中浸泡后水洗处理；然后，将其置于多羟基化合物溶液中浸泡处理；
[0022]S8.热处理：将S7中后处理之后的铝箔进行热处理，即可获得一种低压腐蚀箔；
[0023]还需要说明的是本专利技术中S3中腐蚀液中盐酸的质量百分数为5～15％、硫酸的质量百分数为0.01～0.1％、三氯化铝的质量百分数为0.1～2.0％，浸泡温度为10～50℃，施加电流的平均电流密度为0.1～0.5A/cm2，处理时间为10～50秒；
[0024]S4中磷酸氢盐和/或磷酸二氢盐质量百分数为1～10％，浸泡温度为60～90℃，浸泡时间为20～100秒；
[0025]S5中腐蚀液中盐酸的质量百分数为5～15％、硫酸的质量百分数为0.01～0.1％、三氯化铝的质量百分数为0.1～2.0％，浸泡温度为10～50℃，施加电流的平均电流密度为0.1～0.5A/cm2，处理时间为60～120秒；
[0026]S7中硝酸的质量分数为1～15％，三乙醇胺的质量百分数为0.01～1％，浸泡温度为40～80℃，浸泡时间为30～120秒；
[0027]S8中热处理温度为200～400℃，热处理时间为30～120秒。
[0028]本专利技术中多羟基化合物的作用是利用其羟基与铝形成水合膜，促进晶型氧化铝膜的形成；而热处理的目的是为了除去水合膜中的结合水，在铝箔表面形成特定晶型氧化铝膜，同时也有干燥腐蚀箔的作用。若热处理温度过高则可能发生过结晶导致氧化铝膜易脆裂；热处理温度过低则无法在铝箔表面形成有效的特定晶型氧化铝膜，耐压性差。
[0029]优选地，近场直写的挤出速率为1～10mL/min。
[0030]若挤出速率过高，则会造成聚合物图案线条的宽度过大，造成夹心铝层过厚；若挤出速率过低，则会造成聚合物图案线条的宽度过小，造成夹心铝层过薄，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压腐蚀箔的制备方法，包括预处理、近场直写、布孔腐蚀、中处理、深度生长腐蚀、后处理和热处理步骤，其特征在于，所述近场直写步骤的具体操作为：将熔融态的非水溶性聚合物在铝箔两面进行对称直写处理，得到若干条平行或交叉线条组成的平面图案；所述图案线条之间距离为20～200μm，图案线条宽度为0.5～1000μm。2.如权利要求1所述低压腐蚀箔的制备方法，其特征在于，所述图案线条之间距离为20～100μm，图案线条宽度为5～1000μm。3.如权利要求1所述低压腐蚀箔的制备方法，其特征在于，所述近场直写的挤出速率为1～10mL/min。4.如权利要求3所述低压腐蚀箔的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡三元，罗向军，陈锦雄，汪启桥，江国东，闫小宇，吕根品，李洪伟，
申请(专利权)人：韶关东阳光科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：