[发明专利]具有复合氧化膜的电极箔及其制备方法和铝电解电容器

说明书

本发明涉及一种具有复合氧化膜的电极箔及其制备方法和铝电解电容器，属于铝电解电容器技术领域。该电极箔的制备方法包括以下步骤：S1.将高介电阀金属有机盐加入乙醇和三乙醇胺中混合均匀，加入乙酸反应以形成含有高介电阀金属氧化物的溶胶凝胶；S2.将铝颗粒、有机溶剂和粘结剂混合均匀，加入所述溶胶凝胶制得成品浆料，将成品浆料涂覆在基材箔的至少一个表面上，烘干获得烘干箔片；S3.对所述烘干箔片依次进行脱脂、烧结和化成处理。本发明将制备的含有高介电阀金属氧化物的溶胶凝胶与初级浆料复合，使高介电阀金属氧化物牢固地负载在铝颗粒上，经过脱脂、烧结和化成处理后，能够提高形成的复合氧化膜的介电常数，进而提高电极箔的比容量。

技术领域

本发明涉及铝电解电容器技术领域，特别是涉及一种具有复合氧化膜的电极箔及其制备方法和铝电解电容器。

背景技术

近年来，电子消费品的市场需求不断增大，其销量也持续上涨，在整机使用的电子元件中，铝电解电容器发挥着不可替代的作用。由于电子产品不断向小型化和轻量化的方向发展，且无法集成化，这就要求铝电解电容器也必须朝着高比容方向发展。铝电解电容器的操作电压和容量由阳极铝箔决定，腐蚀扩面技术提高阳极铝箔的比容量已经发展了多年，因此该技术非常成熟，利用腐蚀扩面技术提高阳极铝箔的比容量也已经达到了极限。

与腐蚀扩面技术不同，铝粉烧结阳极箔技术是在铝基材箔的一面或双面附着铝粉烧结体，无需进行电化学腐蚀处理，由于烧结的铝粉构成多孔层，因此获得的阳极箔具有更大的比表面积和更高的比容量。然而，传统的阳极箔化成后形成的氧化膜仍存在介电常数较低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有复合氧化膜的电极箔及其制备方法和铝电解电容器，将制备的含有高介电阀金属氧化物的溶胶凝胶与初级浆料复合，使高介电阀金属氧化物牢固地负载在铝颗粒上，经过脱脂、烧结和化成处理后，能够提高形成的复合氧化膜的介电常数，进而提高电极箔的比容量。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的一个方面，提供了一种具有复合氧化膜的电极箔的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1.将高介电阀金属有机盐加入乙醇和三乙醇胺中混合均匀，加入乙酸反应以形成含有高介电阀金属氧化物的溶胶凝胶；

S2.将铝颗粒、有机溶剂和粘结剂混合均匀形成初级浆料，加入所述溶胶凝胶制得成品浆料，将成品浆料涂覆在基材箔的至少一个表面上，烘干获得烘干箔片；

S3.对所述烘干箔片依次进行脱脂、烧结和化成处理；

其中，所述高介电阀金属有机盐、乙醇、三乙醇胺和乙酸的质量比为(10～500)：(10～600)：(0.1～50)：(10～500)；优选地，所述高介电阀金属有机盐包括铌的有机盐、钛的有机盐、锆的有机盐和钽的有机盐中的至少一种。

在一些实施方式中，所述溶胶凝胶的质量占成品浆料总质量的1％～50％。

在一些实施方式中，所述有机溶剂包括乙酸乙酯、柠檬酸三丁酯、己二酸二甲酯、二乙二醇二甲基醚、邻苯二甲酸二丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚和松油醇中的一种或多种。

在一些实施方式中，所述粘结剂包括乙基纤维素、聚碳酸丙烯酯和聚乙烯缩丁醛树脂中的一种或多种。

在一些实施方式中，铝颗粒的粒径D50为2～4μm。

在一些实施方式中，所述脱脂处理和烧结处理在保护性气氛条件下进行，脱脂温度为300～400℃，脱脂时间为1～2h，烧结温度为560～650℃，烧结时间为1～12h。

在一些实施方式中，铝颗粒、有机溶剂和粘结剂的质量比为(20～50)：(40～70)：(1～10)。

本发明的另一个方面，提供了一种具有复合氧化膜的电极箔，采用上述制备方法制得。