一种高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高压腐蚀箔及其制备方法和应用，涉及铝电解电容器技术领域。本发明专利技术通过先增加后恒流，再突变后衰减的发孔腐蚀加电方式，制备得到的高压腐蚀箔表面蚀孔分布均匀，且孔径大小和孔深长度一致性好，提高了高压腐蚀箔的静电容量，此外，本发明专利技术发孔腐蚀后期采用衰减电流加电，降低了并孔的风险，提高了高压腐蚀箔夹心层的厚度及其平整性，从而提高了高压腐蚀箔的折弯性能。采用本发明专利技术的加电方式进行发孔腐蚀制得的高压腐蚀箔的静电容量达到0.658μF/cm2以上，折弯强度达到53回以上。上。上。

【技术实现步骤摘要】
一种高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，涉及一种高压腐蚀箔及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着电子产品、新能源这些
的发展，铝电解电容器需要达到小型化、高性能的更高要求，这就需要进一步提高电容器中阳极箔的静电容量。铝电解电容器阳极箔是由腐蚀箔经过化成步骤在表面生长一层特定厚度的氧化层而得到，在铝电解电容器行业中，提高阳极箔静电容量的核心在于制造更高比表面积的腐蚀箔。一般的高压腐蚀箔生产过程包括前处理、发孔腐蚀、扩孔腐蚀、后处理四个步骤，而在这些工艺中，发孔腐蚀是其中最重要的一步，其基本决定了腐蚀箔的性能。
[0003]目前最常见的发孔腐蚀工艺是恒电流腐蚀发孔，这种发孔腐蚀工艺的优点在于工艺相对简单，设备要求低。但缺点是采用恒定电流，在发孔腐蚀过程中，持续加电并且所加电流一直处于一个较高的范围，铝箔一直处于孔洞引发和孔洞生长的过程，持续的铝箔表面发孔，在电流曲线后期会萌生大量的无效短孔，造成铝箔表面并孔，降低了铝箔的比表面积，导致腐蚀箔静电容量的降低；同时大量短孔的出现也会导致腐蚀箔隧道蚀孔的长度不均匀，即孔深长度的一致性差，出现超长蚀孔与无效短孔并存的现象，一方面不利于腐蚀箔比容的提升，另一方面也会导致高压腐蚀箔夹心层(即腐蚀箔中间未腐蚀区域)厚度降低及平整性下降，对腐蚀箔的机械性能产生不利影响，使折弯性能降低。
[0004]现有技术公开了一种铝电解电容器用中高压腐蚀箔的制备方法及阳极箔，其中发孔腐蚀处理采用电流先突变增加后衰减的加电方式，能够防止电流曲线后期生成过多的蚀孔，但是该加电过程中的衰减电流同时承担了发孔及孔洞生长的作用，而由于衰减电流开始阶段及结束阶段电流密度变化较大，最终得到的腐蚀箔表面的蚀孔分布均匀性、孔径大小和孔深长度一致性仍旧需要进一步的提升。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服现有铝电解电容器用高压腐蚀箔的发孔腐蚀处理过程中得到的蚀孔分布不均、孔径大小和孔深长度一致性差的缺陷，提供一种高压腐蚀箔的制备方法，得到的高压腐蚀箔蚀孔分布均匀、孔径大小以及孔深长度一致性好，在保证高压腐蚀箔的夹心层厚度的同时提高了静电容量。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种高压腐蚀箔。
[0007]本专利技术的再一目的是提供一种高压腐蚀箔在铝电解电容器中的应用。
[0008]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种高压腐蚀箔的制备方法，包括前处理、发孔腐蚀处理、扩孔腐蚀处理和后处理步骤，所述发孔腐蚀处理采用加电腐蚀的方式，在0～t1时间段内先从电流密度为0开始加电至电流密度为I1，在t1～t2时间段内通过恒流加电的方式将电流密度维持在I1，在t2时刻
突变至小电流密度I2，在t2～t3时间段内，通过衰减电流加电将电流密度从I2降至I3；其中，I1＞I2＞I3。
[0010]其中需要说明的是：
[0011]所述发孔腐蚀处理的加电过程中，在0～t1时间段内，电流密度由0提升至I1，通过电流逐渐升高的方式，激活铝箔表面，在铝箔表面形成分布均匀的初始点蚀点，为后续蚀孔生长提供基础；在t1～t2时间段内，电流密度保持恒定的目的是通过提供恒电流使初始蚀孔孔径生长到一定的大小，避免出现蚀孔大小不一致的情况，从而提高孔径均匀性，且由于在该加电时间段内，电流密度处于较高的水平，除了促进初始蚀孔的生长，此时也会产生新的蚀孔，使得铝箔表面蚀孔数量达到合适的密度；在t2时刻，电流密度突降，在电流密度降至I2之后，铝箔表面不再产生新的蚀孔，此时可以将铝箔由蚀孔萌生状态向蚀孔生长状态改变，t2时刻后的电量都用于已发蚀孔的深度生长，避免并孔情况的发生，提升得到的高压腐蚀箔的静电容量；在t2～t3时间段内，采用衰减电流可以在蚀孔生长的不同深度加载不同的电流密度，控制蚀孔持续向深处生长，得到孔深一致性良好的隧道蚀孔，同时减少横向枝孔的产生，在保证最终高压腐蚀箔夹心层的厚度不减薄的情况下提升高压腐蚀箔的静电容量。
[0012]本专利技术所述发孔腐蚀处理中，所采用的电流曲线为一个整体，不可分割，每次加电需持续加电至电流曲线结束。0～t1时间段内通过电流提升在铝箔表面产生均匀蚀孔，需经过t1～t2时间段内的电流将其孔径扩大至一定程度，同时0～t2时间段产生足够密度的蚀孔需t2～t3时间段内的电流将其向深处生长至足够长度，共同提升腐蚀箔的性能。
[0013]一般情况下，高压腐蚀箔的蚀孔向深处生长有利于静电容量的提升，但是孔深过长又会导致夹心层厚度降低，即夹心层的厚度和静电容量之间是相互制约的关系。本专利技术通过改善蚀孔分布的均匀性、孔径大小以及孔深长度的一致性，避免高压腐蚀箔出现并孔，并尽可能增加短蚀孔的长度，在保持夹心层厚度不变的情况下，提升静电容量。
[0014]所述加电时间和电流密度可以根据实际需求进行选择，其中，在发孔段数确定的情况下，电流密度和加电时间的呈相反的变化关系。
[0015]具体地，所述t1为0.5～2.5s，优选为0.5～1.5s，更优选为0.7～1.2s，再优选为1s。
[0016]控制时间有利于控制电流密度的上升速度，进一步在铝箔表面形成分布均匀的初始点蚀点，进一步避免蚀孔数量过少或表面小孔过多造成并孔的问题。
[0017]具体地，所述t1～t2为0.5～3s，优选为0.5～2s，更优选为0.5～1.5s，再优选为1s。
[0018]恒流加电阶段能够在铝箔的表面均匀布孔，控制恒流时间能够进一步避免蚀孔数量过少或蚀孔过度萌生，降低高压腐蚀箔的性能；且控制时间还有利于腐蚀箔表面蚀孔达到设计密度，进一步提升腐蚀箔单位面积静电容量。此外，控制恒流时间不要过长，还能够进一步保证发孔腐蚀前期和后期萌生的蚀孔孔径大小和孔深长度具有更好的一致性。
[0019]具体地，所述发孔腐蚀的加电总时间为15～45s，优选为20～40s，更优选为20～30s，再优选为25s。
[0020]控制总的加电时间有利于减少过多的孔的生长以及横向枝孔，还能够进一步确保蚀孔向深处生长足够的长度并且不造成穿孔，得到特定长度的隧道孔。
[0021]具体地，初始电流密度为0A/cm2。
[0022]具体地，所述电流密度I1为1～3.5A/cm2，优选为1.5～2.5A/cm2，更优选为2A/cm2。
[0023]具体地，所述电流密度I2为0.5～2.5A/cm2，优选为0.5～1.5A/cm2，更优选为0.5～1A/cm2，再优选为0.75A/cm2。
[0024]具体地，所述电流密度I3为0～1A/cm2，优选为0～0.3A/cm2，更优选为0.15A/cm2。
[0025]控制各个阶段的电流密度有助于控制蚀孔的生长状态以及分布情况，配合对加电时间的调整，能够进一步减少每一阶段产生的蚀孔状态差异，提高蚀孔分布均匀性、孔径大小和孔深长度一致性，有利于避免并孔问题的发生。
[0026]具体地，所述0～t1时间段电流密度的曲线方程为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压腐蚀箔的制备方法，包括前处理、发孔腐蚀处理、扩孔腐蚀处理和后处理步骤，其特征在于，所述发孔腐蚀处理采用加电腐蚀的方式，在0～t1时间段内先从电流密度为0开始加电至电流密度为I1，在t1～t2时间段内通过恒流加电的方式将电流密度维持在I1，在t2时刻突变至小电流密度I2，在t2～t3时间段内，通过衰减电流加电将电流密度从I2降至I3；其中，I1＞I2＞I3。2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述t1为0.5～2.5s。3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述t1～t2为0.5～3s。4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述发孔腐蚀的加电总时间为15～45s。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙，闫小宇，谢文娟，何凤荣，陈锦雄，李洪伟，周涛，
申请(专利权)人：东莞东阳光科研发有限公司，
类型：发明
国别省市：