專利名稱：：一種鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法及其中處理槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電容器鋁箔的制備方法及其設(shè)備，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種電解電容器用低壓陽(yáng)極箔的制造方法及其設(shè)備。技術(shù)背景電解電容器被廣泛應(yīng)用于電子等許多相關(guān)行業(yè)?，F(xiàn)在，科技進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展，對(duì)電解電容器在工頻、低阻抗、長(zhǎng)壽命等提出更高的要求。為了達(dá)到電解電容器更高的電氣性能，在電容器中往往需要采用高水分含量的電解液，但是，在高溫下，鋁箔氧化膜尤其是陽(yáng)極箔氧化膜會(huì)和水分發(fā)生水合作用，從而在陽(yáng)極箔表面生成氫氧化鋁，導(dǎo)致陽(yáng)極箔耐電壓下降、漏電流增大，甚至?xí)陔娙萜髦挟a(chǎn)生氫氣，造成內(nèi)壓上升，出現(xiàn)外殼鼓殼乃至爆殼，影響到電解電容器乃至整個(gè)電器系統(tǒng)的電氣性能、工作壽命，甚至使用安全。為解決上述問(wèn)題，目前業(yè)界已經(jīng)廣泛采取鈍化措施來(lái)防止鋁箔氧化膜和水分發(fā)生水合作用。一般而言，按照陰離子對(duì)鋁與水反應(yīng)的抑制、鈍化程度不同，一般物質(zhì)可分為四類即無(wú)抑制作用類、中等抑制作用類、強(qiáng)抑制作用類和極強(qiáng)抑制作用類。其中，正磷酸鋁不溶于水，鋁箔氧化膜表面的正磷酸鋁結(jié)構(gòu)與低溫石英晶型相同，是穩(wěn)定的正四面體結(jié)構(gòu)，所以磷酸根屬于極強(qiáng)抑制作用類的鈍化劑；磷酸鋁膜抑制了水和鋁的作用，表觀上提高了化成箔的耐水合性能(其測(cè)試機(jī)理表現(xiàn)為測(cè)后水煮條件下和直接水煮條件下，外加電場(chǎng)在致密磷酸鋁膜兩面建立電壓的時(shí)間即升壓時(shí)間更短)，延長(zhǎng)了化成箔的保存期限和電容器的工作壽命。為此，目前業(yè)界通常是在化成工藝過(guò)程的中處理槽液中加入一定量的磷酸類鈍化劑，如磷酸、亞磷酸、次亞磷酸及其鹽類(磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨)等來(lái)進(jìn)行化學(xué)中處理即是在化成箔到達(dá)最高化成電壓(俗稱印加電壓)后，將其置入磷酸中浸泡一定時(shí)間，在化學(xué)中處理過(guò)程，磷酸溶解了一部分的氧化鋁膜，生成磷化膜。這些物質(zhì)可使得鋁氧化膜對(duì)水化敏感程度降低，從而起到鈍化作用，提高了化成箔及其電容器產(chǎn)品的耐水合性。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?00610063522.1的中國(guó)專利申請(qǐng)文件公開了一種抑制電解電容器鋁箔氧化膜和水反應(yīng)的處理工藝及檢驗(yàn)方法，其是在現(xiàn)有電解電容器鋁箔生產(chǎn)工藝(腐蝕一清洗一化成)基礎(chǔ)上，增加鋁箔氧化膜表面鈍化處理工藝，使之在鋁箔氧化膜表面形成不溶于水之復(fù)合物；包括鋁箔經(jīng)腐蝕和清洗處理工藝后，將鋁箔在含磷離子的水溶液中浸漬，再經(jīng)純水清洗和熱處理。其含磷離子的水溶液為磷酸水溶液或磷酸二氫銨水溶液。據(jù)稱該技術(shù)處理后之鋁箔氧化膜表面可產(chǎn)生鈍化作用，與水的反應(yīng)得到有效的抑制。尤其對(duì)于含水量較高工作電解液的電解電容器，進(jìn)一步提高了鋁電解電容器的使用壽命和安全性，但該申請(qǐng)文件未反映在化成前進(jìn)行的鈍化處理工藝對(duì)鋁箔靜電容量損失的影響?，F(xiàn)有化學(xué)中處理在提高產(chǎn)品性能的同時(shí)也有不可忽視的缺陷。首先，當(dāng)化成電壓達(dá)到較高值時(shí)，因低壓化成箔的孔洞為非直孔的海綿狀孔洞，其表面生成的氧化膜較厚，在化學(xué)中處理時(shí)磷酸根無(wú)法擴(kuò)散進(jìn)入到孔洞內(nèi)部、從而造成鈍化處理難以全面和徹底的覆蓋；其次，由于化學(xué)中處理效率較低，而為了達(dá)到較好的效果往往提高濃度和溫度，這樣會(huì)損失一部分的靜電容量，使靜電容量和耐水合性不可兼得。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是要提供一種鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法及其中處理槽，該發(fā)明技術(shù)方案具有如下的優(yōu)點(diǎn)鈍化處理效率高，鈍化處理的覆蓋更加全面、徹底，可以同時(shí)獲得較高的靜電容量和優(yōu)良的耐水合性。為此，本發(fā)明的技術(shù)解決方案之一是一種鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其包括如下步驟將在最高化成電壓下經(jīng)過(guò)化成處理的化成箔，置于中處理槽及其槽液中，進(jìn)行中處理，然后進(jìn)行后續(xù)化成處理；而所述中處理槽中設(shè)有相對(duì)化成箔的電極板，所述槽液包含磷酸和/或磷酸銨成分，所述中處理包括將直流電源正極加在化成箔片上，將直流電源負(fù)極加在電極板上，對(duì)所述化成箔進(jìn)行加電處理；該加電處理的電壓值低于最高化成電壓。本發(fā)明的低壓化成箔的制造方法，在中處理槽液中采用加電處理，在外加電場(chǎng)的帶動(dòng)下，槽液中的磷酸根能夠更快地與氧化鋁膜反應(yīng)生成磷化膜，因此，鈍化處理效率高；在外加電場(chǎng)的加速帶動(dòng)下，槽液中的磷酸根更徹底、更深入地深入到鋁箔孔洞內(nèi)部進(jìn)行反應(yīng)，因此，鈍化處理得更為徹底；由于采用電場(chǎng)對(duì)磷酸根運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加速、賦能，而不必提高槽液的濃度和溫度，因而不會(huì)損失鋁箔的靜電容量，在較佳處理?xiàng)l件下，可以保持較高的靜電容量和獲得優(yōu)良的耐水合性，使兩者都能得到比較滿意的結(jié)果。本發(fā)明鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法還進(jìn)一步包括如下的具體改進(jìn)所述中處理過(guò)程，槽液的溫度為40-90。C。所述中處理過(guò)程，控制槽液的PH值1.0-5.0。所述中處理過(guò)程，所述槽液包含磷酸、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸和氨水的混合液其中一種或一種以上。所述中處理過(guò)程，所述控制槽液的磷酸根濃度在0.05-0.50mol/L范圍。所述中處理過(guò)程，控制直流電源的電壓在5-20V范圍。所述中處理過(guò)程，中處理的持續(xù)時(shí)間控制在2-8分鐘。所述后續(xù)處理包括清洗、再化成、熱處理、后處理步驟。在所述中處理之前，所述制造方法還包括2-4級(jí)的化成步驟。本發(fā)明的另一相關(guān)技術(shù)解決方案是一種用于上述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法的中處理槽，其包括槽體，而所述中處理槽中還設(shè)置有電極板。顯然，本發(fā)明的中處理槽，對(duì)于化成膜而言，可以使其鈍化處理效率高，鈍化處理的覆蓋更加全面、徹底，可以同時(shí)獲得較高的靜電容量和優(yōu)良的耐水合性等一系列優(yōu)點(diǎn)。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。具體實(shí)施方式中處理槽實(shí)施例一種用于鋁電解電容器用低壓化成箔的制造中處理槽，其包括絕緣的槽體，而所述中處理槽中還設(shè)置有電極板，所述中處理槽上部還設(shè)置有承載所述化成箔的加電輥。方法實(shí)施例l:將經(jīng)過(guò)多級(jí)化成，最高印加電壓為20V的箔片，置于上述中處理槽中，在70°C、PH值3.0土0.5、磷酸根濃度O.lmol/L的磷酸槽液中加電中處理設(shè)定電壓10V，設(shè)定電流密度50mA/cm2，處理時(shí)間3分鐘，完成中處理，再進(jìn)行清洗、補(bǔ)充化成、熱處理、后處理，最后取得成品。同樣的樣品在0.2mol/L磷酸中按照通常使用的條件進(jìn)行化學(xué)中處理，再進(jìn)行后續(xù)的化成處理，清洗、再化成、熱處理、后處理，后續(xù)化成處理的最高印加電壓為20V。方法實(shí)施例2:配制中處理溶液2L0.4mol/L的磷酸溶液中加入0.5mL的濃氨水(濃度15mol/L)，所得混合液即為中處理液，PH值2.0土0.5。將經(jīng)過(guò)多級(jí)化成，最高印加電壓為100V的箔片，置于上述中處理槽中，在8(TC下進(jìn)行加電中處理設(shè)定電壓18V，設(shè)定電流密度50mA/cm2，處理時(shí)間6分鐘，再進(jìn)行清洗、補(bǔ)充化成、熱處理、后處理，最后取得成品。同樣的樣品在0.4mol/L的磷酸中按照通常使用的條件進(jìn)行化學(xué)中處理，然后進(jìn)行清洗、再化成、熱處理、后處理。方法實(shí)施例3:配制中處理溶液2L0.15mol/L的磷酸二氫銨溶液中加入5.0mL的濃磷酸(濃度14.5mol/L)，混合液pH值4.5±0.5即為中處理液，此時(shí)磷酸根濃度為0.18mol/L。將經(jīng)過(guò)多級(jí)化成，最高印加電壓為50V的箔片，置于上述中處理槽中，在60。C下進(jìn)行加電中處理設(shè)定電壓10V,設(shè)定電流密度50mA/cm2，處理時(shí)間4.5分鐘，完成中處理，再進(jìn)行清洗、再化成、熱處理、后處理，最后取得成品。同樣的樣品在0.2mol/L濃度的磷酸中按照通常使用的條件進(jìn)行化學(xué)中處理，然后進(jìn)行清洗、再化成、熱處理、后處理。方法實(shí)施例4:將經(jīng)過(guò)兩級(jí)化成，最高印加電壓為12V的箔片，置于含有0.05mol/L磷酸處理槽中，在45'C下進(jìn)行加電中處理設(shè)定電壓8V，設(shè)定電流密度50mA/cm2，處理時(shí)間2分鐘，完成中處理，再進(jìn)行清洗、再化成、熱處理、后處理，最后取得成品。同樣的樣品在0.2mol/L濃度的磷酸中按照通常使用的條件進(jìn)行化學(xué)中處理，然后進(jìn)行清洗、再化成、熱處理、后處理。分別對(duì)方法實(shí)施例1-4兩種中處理的成品進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試項(xiàng)目包括靜電容量、升壓時(shí)間、耐水性(測(cè)后水煮升壓時(shí)間和直接水煮升壓時(shí)間)，測(cè)試方法按SJ/T11140標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，其中直接水煮升壓時(shí)間的測(cè)試方法與測(cè)后煮不同之處在于，在水煮前未進(jìn)行氧化膜耐壓測(cè)試，測(cè)試結(jié)果列于表l中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由表1可見，相對(duì)于傳統(tǒng)的化學(xué)中處理的化成箔，本發(fā)明加電中處理制得的化成箔的電性能和耐水合性大幅提高，靜電容量也有明顯提高。權(quán)利要求1、一種鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其包括如下步驟將在最高化成電壓下經(jīng)過(guò)化成處理的化成箔，置于中處理槽及其槽液中，進(jìn)行中處理，然后進(jìn)行后續(xù)化成處理；其特征在于所述中處理槽中設(shè)有相對(duì)化成箔的電極板，所述槽液包含磷酸和/或磷酸銨成分，所述中處理包括將直流電源正極加在化成箔片上，將直流電源負(fù)極加在電極板上，對(duì)所述化成箔進(jìn)行加電處理；該加電處理的電壓值低于最高化成電壓。2、如權(quán)利要求1所述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其特征在于所述中處理過(guò)程，槽液的溫度為40-9(TC。3、如權(quán)利要求1所述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其特征在于所述中處理過(guò)程，所述槽液包括磷酸、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸和氨水的混合液其中一種或一種以上。4、如權(quán)利要求1所述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其特征在于所述中處理過(guò)程，槽液的PH值控制在1.0-5.0。5、如權(quán)利要求4所述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其特征在于所述中處理過(guò)程，控制槽液的磷酸根濃度0.05-0.5mol/L范圍。6、如權(quán)利要求1所述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其特征在于所述中處理過(guò)程，控制直流電源的電壓在5V-20V范圍。7、如權(quán)利要求1所述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其特征在于所述中處理過(guò)程的時(shí)間為2-8分鐘。8、如權(quán)利要求1所述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其特征在于所述后續(xù)化成處理包括清洗、再化成、熱處理、后處理步驟。9、如權(quán)利要求1所述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法，其特征在于在所述中處理之前，所述制造方法還包括2-4級(jí)的化成步驟。10、一種用于如權(quán)利要求1-9之一所述鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法的中處理槽，其包括槽體，其特征在于所述中處理槽中還設(shè)置有電極板。全文摘要本發(fā)明涉及一種鋁電解電容器用低壓化成箔的制造方法及其中處理槽。該制造方法包括如下步驟將在最高化成電壓下經(jīng)過(guò)了化成處理的化成箔，置于中處理槽及其槽液中，進(jìn)行中處理，然后進(jìn)行后續(xù)化成處理；而所述中處理槽中設(shè)有相對(duì)化成箔的電極板，所述槽液包含磷酸和/或磷酸銨成分，所述中處理包括將直流電源正極加在化成箔片上、而將直流電源負(fù)極加在電極板上，對(duì)所述化成箔進(jìn)行加電處理；該加電處理的電壓值低于最高化成電壓。本發(fā)明的制造方法及其中處理槽具有如下的優(yōu)點(diǎn)鈍化處理效率高，鈍化處理的覆蓋更加全面、徹底，可以同時(shí)獲得較高的靜電容量和優(yōu)良的耐水合性。文檔編號(hào)C25D11/36GK101235529SQ200710124278公開日2008年8月6日申請(qǐng)日期2007年11月5日優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日發(fā)明者李道重申請(qǐng)人:乳源瑤族自治縣東陽(yáng)光化成箔有限公司