[发明专利]一种阀金属涂层电极箔的干法制造方法及电解电容器

说明书

本申请提供一种阀金属涂层电极箔的干法制造方法，包括如下步骤，S1、将阀金属粉与至少含聚四氟乙烯的有机辅料混合；S2、对混合物料进行研磨；S3、将研磨后的干混合物压缩成自支撑干膜；S4、将自支撑干膜与铝集流体复合形成复合薄膜；S5、将复合薄膜烧结制成阀金属涂层电极箔。本申请制造过程中不依赖溶剂形成涂层，将有效活性物与粘接剂混合后研磨纤维化，压缩制成独立膜层，然后再复合到集流体形成涂层，不需烘干，具有低能耗、环保的优势。

技术领域

本申请涉及电容器材料及其制造领域，尤其涉及一种阀金属涂层电极箔的干法制造方法。

背景技术

本发明领域的铝电解电容器的电极箔，传统方法是腐蚀法，通过腐蚀铝箔获得更大的比表面积提高容量。腐蚀法是减材法，腐蚀获得的容量有天花板，而且过程存在酸碱污染，环保形势严峻。因此，通过涂层法获得所需的容量成为未来的发展趋势。

制备涂层的一种常规技术是将有效活性物与溶剂混合成浆料，再涂在基体上成膜、烘干得到干膜涂层的方法是目前使用最广的涂层制造方法，被称为“湿法涂层”法。现有某一制备方法是将含有将铝粉和其他添加成分在溶剂中混合制成涂布在铝箔表面，再烧结的技术方案。但是，对于电解电容器的电极箔而言，阀金属粉形成烧结体后作为电极箔，阀金属粉表面的氧化膜是电介质，是影响性能的重要部分，阀金属氧化膜的在电容器中工作状态下的自愈特性影响其性能稳定性的不可或缺的特性。阀金属氧化膜的自愈特性发生的条件有两个，一个是接触到电解液(或固体电解质)，另一个是有电压存在。用溶剂溶解粘接剂后粘接铝粉形成涂层，粘接剂会在铝粉表面形成完整的包覆膜，烧结后有机粘接剂热解形成的残碳会在铝粉表面形成较完整的包覆层，阻隔铝氧化膜与电解液的充分接触，不利于氧化膜的自愈修复，降低电解电容器的使用稳定性和寿命。

另一方面，湿法涂层过程需要用到溶剂溶解粘接剂，比如水或有机溶剂，获得干膜需要烘干溶剂、能耗巨大。溶剂为有机溶剂时除了烘干能耗，还有大量的有机可挥发物污染(VOC)，以及燃爆风险。

溶剂存在就必须烘干，现有技术和生产条件下烘干主要是空气中烘干，空气气氛和较长的烘干过程中会使铝粉表面氧化膜无序增厚，增加后续烧结成导电烧结体的难度。

因此，如何针对上述现有技术所存在的缺点进行研发改良，实为相关业界所需努力研发的目标，本申请设计人有鉴于此，乃思及创作的意念，遂以多年的经验加以设计，经多方探讨并试作样品试验，及多次修正改良，乃推出本申请。

发明内容

为解决现有技术问题中的一个或者多个，本申请提供如下技术方案；

本申请提供一种阀金属涂层电极箔的干法制造方法，包括如下步骤，

S1、将阀金属粉与至少含聚四氟乙烯的有机辅料混合；

S2、对混合物料进行研磨，

S3、将研磨后的干混合物压缩成自支撑干膜；

S4、将自支撑干膜与铝集流体复合形成复合薄膜；

S5、将复合薄膜烧结制成阀金属涂层电极箔。

本申请提供了干法形成阀金属粉涂层并高温处理形成复合电极箔的干法制造方法，具体的，通过纤维化聚四氟乙烯并混合研磨电极材料粉末再压缩形成自支撑干膜，其与集流体复合后形成电极。相对“湿法”涂层法，“干法”涂层法是过程中不依赖溶剂形成涂层，将有效活性物与可纤维化粘接剂混合后研磨纤维化，压缩制成独立膜层，然后再复合到集流体形成涂层。具有低能耗、环保的优势，还在具有特别的性能。

在一些实施方式中，烧结方式为加热烧结、激光烧结、电火花烧结、电磁感应烧结、放电等离子体烧结、高压烧结、微波烧结、脉冲光烧结的至少一种。

在一些实施方式中，烧结方式为加热烧结，加热烧结的温度为250～660℃。