一種陽極腐蝕箔制造方法及一種鋁箔腐蝕電解槽的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及陽極腐蝕箔制造方法及裝置，特別是鋁電解電容器用陽極腐蝕箔制造 方法及電解槽領域。
【背景技術】
[0002] 由于鋁電解電容器向輕薄型、高性能的發展，而鋁電解電容的靜電容量主要由陽 極箔提供，因此，迫切需要提高陽極腐蝕箔的靜電容量。傳統的中高壓陽極箔用腐蝕箔的制 造，工藝流程大多是：鋁箔一預處理一一電解一二電解一三電解一后處理。目前的高速機一 般采用的是一級2V或以上的加電腐蝕模式來縮短反應時間。無論一級采用1個或多個槽 位，在一電解發孔階段多數采用前半個V加電模式，而后半V非加電部分的化學腐蝕會導致 隧道孔在鋁箔徑向生長中的長度不一致。從而影響腐蝕孔洞的表面積，導致靜電容量偏低 或者折彎強度變差。傳統方法一般通過加入高分子緩蝕劑或者控制電解電流波形來提高腐 蝕箔性能，這樣的改進不利于實驗室與生產的轉化。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是：為克服傳統技術的不足，從設備改造角度提供一種使鋁箔隧道 孔生長長度趨于一致的陽極腐蝕箔制造方法及一種鋁箔腐蝕電解槽。
[0004] 本發明的陽極腐蝕箔制造方法，其工藝流程為：鋁箔原材料經預處理、一電解、二 電解、三電解和后處理5個步驟得到所需的腐蝕箔。其中所述一電解的前半V進行直流電 解，后半V應用冷卻裝置營造低溫環境。
[0005] 所述鋁箔原材料需滿足A1純度彡99. 99 %，立方織構彡95 %，厚度115-120ym， 采取真空高溫退火；優選主要微量元素要求為Cu40-60ppm，Fe7-15ppm，Si10-30ppm，Mg 7_15ppm，Pb0? 3-1.Oppm的錯涫。
[0006] 如果鋁箔酸化皮膜較薄和均勻，所述預處理可較弱，采用l-10Wt%酸洗液，在 30-70°C，處理30-90S;如果鋁箔酸化皮膜較厚，處理強度需較強，采用先堿洗后酸洗混合 處理。所述預處理的酸洗液優選磷酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸、氟硅酸以及其中兩樣或兩樣以上 的混酸。
[0007] 所述一電解為將預處理后的鋁箔置于25-45Wt%的硫酸、2-6Wt%的鹽酸以及 0. 5-1. 5Wt%的鋁離子的電解液中，前半V在72-78°C下極板間加直流電處理75-95s，電流 密度為〇. 2-0. 5A/cm2;后半V溫度優選25-75°C，更優選25-45°C。降溫處理時間為75-95s。 優選采用IV或2V或3V電解槽。
[0008] 所述二電解為將經過一電解腐蝕的腐蝕箔置于4-10Wt%硝酸和0. 01% -0.lWt% 聚丙烯酸的水溶液中，50-70°C下直流電解腐蝕，時間為120-240S，電流密度為0. 08-0. 2A/ cm2,后水洗。優選采用1-3個2V或4V的電解槽進行該步驟。
[0009] 所述三電解為將經過二電解腐蝕的腐蝕箔置于4-10Wt%硝酸和0. 01% -0.lWt% 聚丙烯酸的水溶液中，50-70°C下直流電解腐蝕，時間為120-240S，電流密度為0. 08-0. 2A/ cm2,后水洗。優選采用1-3個2V或4V的電解槽進行該步驟。
[0010] 所述后處理為將經過三電解腐蝕的腐蝕箔置于l-5Wt%硝酸的處理液中，在 50-70°C下處理60-180S，然后水洗，最后烘干。
[0011] 一電解為發孔階段，二、三電解為擴孔階段。一級發孔后形成的隧道孔主要顯錐 狀，而只經過一次電解需要較長的時間來進行擴孔。故經過兩次直流電擴孔以期得到較大 孔徑的腐蝕箔，在提高比容的同時滿足化成后的電壓需求。在一電解后半V進行低溫化學 腐蝕，通過降低一級后半V的溫度來降低化學腐蝕的影響。有效地解決了化學腐蝕中由于 活性侵蝕離子氯離子的作用導致腐蝕箔局部隧道孔孔底的加劇溶解，從而導致隧道孔生長 的深淺不一致的技術問題。
[0012] 利用本專利方法制造的中高壓陽極腐蝕箔在靜電容量上較傳統的制造方法有較 大的優勢，中壓段240vVf的比容能達到2. 3~2. 4yf/cm2,比傳統的提高2-5% ;保證腐蝕 箔原有的機械強度，達到制造電容器用陽極箔的開片與鉚接要求；同時利于實驗室和生產 的轉化。
[0013] 本發明另提供一種鋁箔腐蝕電解槽，包括電解槽本體和兩塊電極板，所述兩塊電 極板位于電解槽本體內部且平行放置，其特征在于：還包括一個冷卻裝置，所述冷卻裝置位 于電極板外側，該冷卻裝置包括兩塊冷卻板，所述兩塊冷卻板與電解板平行放置，兩塊冷卻 板形成一個狹長的鋁箔通道。
[0014] 與現有技術相比，本實用新型的鋁箔腐蝕電解槽采用從設備改造角度，利用低溫 降低化學腐蝕速度，有效提高孔洞徑向生長的一致性。并容易實現從實驗室到生產的轉化。
[0015] 為了更好地理解和實施，下面結合附圖詳細說明本發明。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明的一電解槽主視圖
[0017] 圖2為經實施例1工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
[0018] 圖3為經實施例2工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
[0019] 圖4為經實施例3工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
[0020] 圖5為經實施例4工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
[0021] 圖6為經實施例5工藝處理后的鋁箔的SEM截面圖
【具體實施方式】
[0022] 以下實施例中1~5為腐蝕工藝實施例，6~9為檢測結果比較實施例
[0023] 實施例1
[0024] 預處理：采用國產120ym厚度鋁箔，先將鋁箔放進濃度為l_4Wt%氫氧化鈉溶液， 45°〇下處理1111；[11;水洗后再放進30%硫酸與511:%鹽酸混合液中，60 <€，處理11]1；[11;
[0025] 一電解：前半V在30Wt%硫酸+6Wt%鹽酸+1. 5Wt%的鋁離子槽液中極板間施加 直流電，電流密度為〇. 5A/cm2,溫度優選72-78°C，本實施例中73. 5°C，將經過預處理的鋁箔 處理75-95s，本實施例為90s;后半V在30Wt%硫酸+6Wt%鹽酸+1. 5Wt%的鋁離子溶液中 35°C下化學腐蝕75-95s，本實施例為90s;后水洗；
[0026] 二電解：一電解處理后的腐蝕箔放入濃度為10Wt%硝酸+(0. 01-0.l)Wt%聚丙烯 酸的水溶液中，本實施例的聚丙烯酸的水溶液濃度為0. 〇5Wt%，70°C下直流電解腐蝕，時間 為240s，電流密度為0.llA/cm2;后水洗；
[0027] 三電解：二電解處理后的腐蝕箔放入濃度為10Wt%硝酸+0.lWt%聚丙烯酸的水 溶液中，70°C下直流電解腐蝕，時間為240s，電流密度為0.llA/cm2;后水洗；
[0028] 后處理：在5Wt%硝酸的處理液中，將經過三電解處理的腐蝕箔在70°C下處理 lmin;最后經水洗和150°C2min烘干即可。
[0029] 結果：腐蝕箔厚度=115ym，折彎=60回，拉力=27N/cm2,240v比容 2.38-2.44yf/cm2。SEM截圖如圖 2 所示。
[0030] 實施例2
[0031] 預處理：采用國產120ym厚度鋁箔，先將鋁箔放進濃度為l-4Wt%氫氧化鈉溶液， 45°〇下處理1111；[11;水洗后再放進30%硫酸與511:%鹽酸混合液中，60 <€，處理11]1；[11;
[0032] 一電解：一電解前半V在45Wt%硫酸+2Wt%鹽酸+1.5Wt%的鋁離子槽液中極板 施加直流電，電流密度為0. 5A/cm2,溫度為72. 5°C，將經過預處理的鋁箔處理87s;-電解 后半V在45Wt%硫酸+2Wt%鹽酸+1. 5Wt%的鋁離子溶液中25-75°C下化學腐蝕，本實施例 為45°C下化學腐蝕87s，后水洗；
[0033] 二電解：一電解處理后的腐蝕箔放入濃度為4Wt%硝酸+0.lWt%聚丙烯酸的水溶 液中，50-70°C下直流電解腐蝕，本實施例為60°C，時間為240s，電流密度為0. 08-0. 2A，本 實施例為0.llA/cm2,后水洗；
[0034] 三電解：二電解處理后的腐蝕箔經水洗后放入濃度為10Wt%硝酸+0.lWt%聚丙 烯酸的水溶液中，70°C下直流電解腐蝕，時間為240s，電流密度為0.llA/cm2,后水洗；
[0035] 后處理：在5Wt%硝酸的處理液中，將經過三電解處理的腐蝕箔在50°C下處理 3min;最后經水洗和150°C2min烘干即可。
[0036] 結果：腐蝕箔厚度=115ym，折彎=55回，拉力=27N/cm2,240v比容 2.32-2.38yf/cm2。SEM截圖如圖 3 所示。
[0037] 實施例3
[0038] 預處理：采用國產