[发明专利]一种铝电解电容器用低压化成箔的制造方法及其中处理槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容器铝箔的制备方法及其设备，更具体地说，本发明涉及一种电解电容器用低压阳极箔的制造方法及其设备。

背景技术

电解电容器被广泛应用于电子等许多相关行业。现在，科技进步和工业的发展，对电解电容器在工频、低阻抗、长寿命等提出更高的要求。为了达到电解电容器更高的电气性能，在电容器中往往需要采用高水分含量的电解液，但是，在高温下，铝箔氧化膜尤其是阳极箔氧化膜会和水分发生水合作用，从而在阳极箔表面生成氢氧化铝，导致阳极箔耐电压下降、漏电流增大，甚至会在电容器中产生氢气，造成内压上升，出现外壳鼓壳乃至爆壳，影响到电解电容器乃至整个电器系统的电气性能、工作寿命，甚至使用安全。

为解决上述问题，目前业界已经广泛采取钝化措施来防止铝箔氧化膜和水分发生水合作用。一般而言，按照阴离子对铝与水反应的抑制、钝化程度不同，一般物质可分为四类即：无抑制作用类、中等抑制作用类、强抑制作用类和极强抑制作用类。其中，正磷酸铝不溶于水，铝箔氧化膜表面的正磷酸铝结构与低温石英晶型相同，是稳定的正四面体结构，所以磷酸根属于极强抑制作用类的钝化剂；磷酸铝膜抑制了水和铝的作用，表观上提高了化成箔的耐水合性能(其测试机理表现为测后水煮条件下和直接水煮条件下，外加电场在致密磷酸铝膜两面建立电压的时间即升压时间更短)，延长了化成箔的保存期限和电容器的工作寿命。

为此，目前业界通常是在化成工艺过程的中处理槽液中加入一定量的磷酸类钝化剂，如磷酸、亚磷酸、次亚磷酸及其盐类(磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵)等来进行化学中处理：即是在化成箔到达最高化成电压(俗称印加电压)后，将其置入磷酸中浸泡一定时间，在化学中处理过程，磷酸溶解了一部分的氧化铝膜，生成磷化膜。这些物质可使得铝氧化膜对水化敏感程度降低，从而起到钝化作用，提高了化成箔及其电容器产品的耐水合性。

例如，申请号为200610063522.1的中国专利申请文件公开了一种抑制电解电容器铝箔氧化膜和水反应的处理工艺及检验方法，其是在现有电解电容器铝箔生产工艺(腐蚀-清洗一化成)基础上，增加铝箔氧化膜表面钝化处理工艺，使之在铝箔氧化膜表面形成不溶于水之复合物；包括：铝箔经腐蚀和清洗处理工艺后，将铝箔在含磷离子的水溶液中浸渍，再经纯水清洗和热处理。其含磷离子的水溶液为磷酸水溶液或磷酸二氢铵水溶液。据称该技术处理后之铝箔氧化膜表面可产生钝化作用，与水的反应得到有效的抑制。尤其对于含水量较高工作电解液的电解电容器，进一步提高了铝电解电容器的使用寿命和安全性，但该申请文件未反映在化成前进行的钝化处理工艺对铝箔静电容量损失的影响。

现有化学中处理在提高产品性能的同时也有不可忽视的缺陷。首先，当化成电压达到较高值时，因低压化成箔的孔洞为非直孔的海绵状孔洞，其表面生成的氧化膜较厚，在化学中处理时磷酸根无法扩散进入到孔洞内部、从而造成钝化处理难以全面和彻底的覆盖；其次，由于化学中处理效率较低，而为了达到较好的效果往往提高浓度和温度，这样会损失一部分的静电容量，使静电容量和耐水合性不可兼得。

发明内容

针对现有技术的上述缺点，本发明的目的是要提供一种铝电解电容器用低压化成箔的制造方法及其中处理槽，该发明技术方案具有如下的优点：钝化处理效率高，钝化处理的覆盖更加全面、彻底，可以同时获得较高的静电容量和优良的耐水合性。

为此，本发明的技术解决方案之一是一种铝电解电容器用低压化成箔的制造方法，其包括如下步骤：将在最高化成电压下经过化成处理的化成箔，置于中处理槽及其槽液中，进行中处理，然后进行后续化成处理；而所述中处理槽中设有相对化成箔的电极板，所述槽液包含磷酸和/或磷酸铵成分，所述中处理包括：将直流电源正极加在化成箔片上，将直流电源负极加在电极板上，对所述化成箔进行加电处理；该加电处理的电压值低于最高化成电压。

本发明的低压化成箔的制造方法，在中处理槽液中采用加电处理，在外加电场的带动下，槽液中的磷酸根能够更快地与氧化铝膜反应生成磷化膜，因此，钝化处理效率高；在外加电场的加速带动下，槽液中的磷酸根更彻底、更深入地深入到铝箔孔洞内部进行反应，因此，钝化处理得更为彻底；由于采用电场对磷酸根运动进行加速、赋能，而不必提高槽液的浓度和温度，因而不会损失铝箔的静电容量，在较佳处理条件下，可以保持较高的静电容量和获得优良的耐水合性，使两者都能得到比较满意的结果。

本发明铝电解电容器用低压化成箔的制造方法还进一步包括如下的具体改进：

所述中处理过程，槽液的温度为40-90℃。