用于铝电解电容器的软态正极铝箔制造技术

本发明专利技术属于金属合金技术领域，涉及用于铝电解电容器正极专用铝箔。本发明专利技术在铝液状态时包含的质量百分含量为：硅Si20

【技术实现步骤摘要】
用于铝电解电容器的软态正极铝箔


[0001]本专利技术属于金属合金
，涉及用于铝电解电容器正极专用铝箔。

技术介绍

[0002]随着电动汽车、5G通讯等的普及，对铝电解电容器的要求越来越高，此类电容器必须满足高可靠性、高比容、长寿命、小型化、低成本的要求。目前，最合适的材料就是高纯度铝合金。但是以往的高纯度铝合金采用的产品状态为硬态，存在需用的铝箔厚度厚、腐蚀过程效率低、比容低、折曲性差等缺陷。为了提高电解电容器正极专用铝箔的综合性能，近些年人们进行了大量的探索和研究。在2017年12月19日，中国专利文献公开了一种名称为“一种铝电解电容器低压阳极用软态铝箔及其制造方法”（专利号：2017106756336），本专利技术涉及一种铝电解电容器低压阳极用软态铝箔，该软态铝箔按重量比计算包括以下组分：铝：9.98
‑
99.99％、硅：30
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70ppm、铁：30
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70ppm、铜：10
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50ppm、硼：3
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20ppm、其他微量元素：5 40ppm；所述其他微量元素为镁、锰、锌、镓中的任意一种或多种。本专利技术还涉及所述铝电解电容器低压阳极用软态铝箔的制造方法。本专利技术所述的铝电解电容器低压阳极用软态铝箔具有腐蚀核心多、机械强度高、成本低、制得的阳极箔性能高等优点。本专利技术所述的铝电解电容器低压阳极用软态铝箔的制造方法能使软态铝箔获得高容量和高强度，其步骤易于控制和实现。在2020年3月24日，中国专利文献公开了一种名称为“一种防止低压电子铝箔在腐蚀化成中出现粗大晶粒的方法及该方法制备的低压电子铝箔”（申请公布号：CN110904372A），该专利申请公开了一种防止低压电子铝箔在腐蚀化成中出现粗大晶粒的方法及该方法制备的低压电子铝箔。将纯铝锭依次进行熔炼、扒渣、熔炼成分分析，精炼，铸造，铣面，均匀热处理，热轧，冷箔轧，及退火，退火完成得到低压电子铝箔；低压电子铝箔中各元素成分为硅0.0005
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0.0035％，铁0.0005
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0.0025％，铜0.0015
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0.0035％，锰＜0.0015％，锌＜0.0010％，钛＜0.0010％，镓＜0.0010％，硼＜0.0010％，铅＜0.0003％，合计≤0.0100％，其余为Al。该方法有效解决了低压电子铝箔的产生粗大晶粒的问题，从而避免了低压电子铝箔在后续化成后形成因粗大晶粒而导致的凸凹不平现象的发生。力学性能也无波动现象、稳定性得到明显提高。上述公开的技术归纳起来主要是两个方面的工作：一是，对电解电容器正极专用铝箔的加工工艺进行调整，增加成品退火工序，以获得退火软态箔；二是，通过对传统电解电容器正极专用铝箔材料的合金元素进行必要的调整，目的是在成品退火再结晶过程避免晶粒粗大。由于上述专利在铝箔成分设计时主要还是沿用传统的硬态箔成分，只是对硅、铁、铜、硼、锌、镓等元素的含量进行小范围的调整，在成品退火再结晶过程并不完全能有效地控制晶粒长大，很难保证成品的性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是针对现有技术的不足之处，提出一种新的合金配方和配套的工艺方法，即在使用高纯铝条件下在熔炼过程加入少量镓、硼、铜、锌、铁等元素同时，加入一定量的稀土元素镧，稀土元素镧在退火过程中形成更丰富的再结晶核，在退火态的铝箔中形成
均匀的细小晶粒组织。经实际生产验证，配合合理的轧制和热处理工艺，该技术方案生产出一种比容更高、腐蚀效率更好、耐折曲的铝箔，很好地满足了高性能铝电解电容器的需要。
[0004]本专利技术为一种用于铝电解电容器的软态正极铝箔，其特征在于，在铝液状态时包含的质量百分含量为：硅Si20
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50ppm、铁Fe 20
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40ppm、铜Cu 10
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40ppm、锰Mn 2
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10ppm、锌Zn 5
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15ppm、硼B 3
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12ppm、镓Ga5
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20ppm、镧La 2
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10ppm，其他：单个不大于5ppm；铝Al不少于99.98%；所述软态正极铝箔的制备方法，包括如下步骤：cm(1)将原料铝在熔炼炉中加热至730
‑
750℃时，检测铝液成分，按总铝液量加入上述成分中的相应元素所需的计算量，搅拌50
‑
60分钟，经过精炼、除气、过滤，将铝液铸造成板锭，铝液的铸造温度控制在700
‑
720℃，铸造速度控制在55
‑
65mm/min，并检测铝液成分和氢含量，保证每百克铝液中氢含量不超过0.12毫升；(2)用铣削加工的方式，将板锭表面的偏析层和铸造冷格纹去除，根据偏析层和冷格纹厚度，铣削量一般控制在15
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20mm；(3)加热/均热：板锭加热到590
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610℃保温5
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7小时，然后炉内降温至轧制温度开始热轧；(4)热轧：开轧温度控制在520
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540℃，经若干道次轧制成5
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7mm厚带材卷，终轧温度控制在250
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280℃之间，然后采用强制风10小时内将热轧卷冷却到室温；(5)冷轧/箔轧：冷却至室温的热轧卷，经过几个道次不同加工率和轧制速度的冷轧/箔轧到成品厚度，道次加工率控制在40%
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60%；(6)清洗：将箔轧的成品卷材进行表面清洗；(7)分切：将清洗后的铝箔分切成订单约定的规格；(8)成品退火：将分切后的箔卷在惰性气氛保护下退火，退火金属温度控制在280
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320℃，保温8
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9小时。
[0005]进一步优化的本专利技术铝液状态时包含如下质量百分含量为：硅Si30
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40ppm、铁Fe 30
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40ppm、铜Cu 13
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30ppm、锰Mn 4
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5ppm、锌Zn 7
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10ppm、硼B7
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10ppm、镓Ga10
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20ppm、镧La 4
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5ppm，其他：单个不大于5ppm；铝Al不少于99.98%。
实施方式
[0006]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步详细描述，该实施例仅用于解释和理解本专利技术，并不必然对本专利技术的保护范围构成限定。
[0007]实施例1：成品状态O、成品厚度0.104mm。
[0008]本实施例所述的铝电解电容器正极专用铝箔，原料为Al含量99.99%的铝锭10吨，加入熔炼炉加热至740℃，依次加入铜Cu、锰Mn、铁Fe、硅Si、锌Zn、镓Ga等元素的添加剂及铝Al
‑
硼B中间合金，电磁或气动搅拌25
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30分钟，然后加入富含镧La元素中间合金，电磁或气动搅拌25
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30分钟；其中添加的中间合金镧L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 用于铝电解电容器的软态正极铝箔，其特征在于，在铝液状态时包含的质量百分含量为：硅Si20
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50ppm、铁Fe 20
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40ppm、铜Cu 10
‑
40ppm、锰Mn 2
‑
10ppm、锌Zn 5
‑
15ppm、硼B 3
‑
12ppm、镓Ga5
‑
20ppm、镧La 2
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10ppm，其他：单个不大于5ppm；铝Al不少于99.98%；所述软态正极铝箔的制备方法，包括如下步骤：（1）将原料铝在熔炼炉中加热至730
‑
750℃时，检测铝液成分，按总铝液量加入上述成分中的相应元素所需的计算量，搅拌50
‑
60分钟，经过精炼、除气、过滤，将铝液铸造成板锭，铝液的铸造温度控制在700
‑
720℃，铸造速度控制在55
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65mm/min，并检测铝液成分和氢含量，保证每百克铝液中氢含量不超过0.12毫升；（2）用铣削加工的方式，将板锭表面的偏析层和铸造冷格纹去除，根据偏析层和冷格纹厚度，铣削量一般控制在15
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20mm；（3）加热/均热：板锭加热到590
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610℃保温5
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7小时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国平，刘鸿飞，
申请(专利权)人：内蒙古中拓铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：