[发明专利]一种采用超声波制造铝电解电容器阳极箔的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及化成箔技术领域，特别涉及一种采用超声波制造铝电解电容器阳极箔的制备方法。

背景技术：

电解电容器被广泛应用于电子等许多相关行业。科技的进步和工业的发展，对电解电容器在工频、低阻抗、长寿命等电气性能提出更高的要求。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中发生水合作用，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，还有可能发生安全事故。

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。所述的极强抑制作用类的钝化剂有磷酸根，因为正磷酸铝不溶于水，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，防止铝箔氧化膜和水分发生水合作用。磷酸铝膜抑制了水和铝的作用，提高了化成箔的耐水合性能，延长了化成箔的保存期限和电容器的工作寿命。

为此，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，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。

但是，化学中处理在提高产品性能的同时也带来不可忽视的缺陷。首先，当化成电压达到较高值时，其表面生成的氧化膜较厚，在常规磷酸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，常规磷酸处理效率较低，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：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种采用超声波制造铝电解电容器阳极箔的制备方法，该工艺通过超声波对化成处理后箔片进行清洗，清除了氧化膜中的杂质和滞留在箔片孔洞中的空气，清理不牢固的氧化膜，提高氧化膜的质量，延长氧化膜的寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种采用超声波制造铝电解电容器阳极箔的制备方法，包括以下步骤：纯水煮沸、化成处理、热处理、超声波磷酸钝化处理、再化成处理和后处理，所述的超声波磷酸钝化处理为热处理后的化成箔在磷酸槽液中进行超声波磷酸钝化处理。

所述超声波磷酸钝化处理中超声波频率为是30～100KHz。

所述的超声波磷酸钝化处理时间为5秒～10分钟。

所述的磷酸槽液包括磷酸、磷酸铵盐和氨水。

所述的磷酸铵盐包括磷酸二氢铵或磷酸氢二铵。

所述的磷酸槽液中磷酸根的浓度为0.05～2.0mol/L。

所述的磷酸槽液的pH值为1.0～4.5。

所述的磷酸槽液温度范围为20～50℃。

中、高压阳极箔的制造流程为：采用纯度为99.99％的高压腐蚀箔，在纯水中煮沸6～15分钟，在1～10wt％、75～90℃硼酸和硼酸铵或硼酸钠水溶液中进行第一级、第二级、第三级、第四级化成，各级到达预定电压后分别恒定10～30分钟；然后进行热处理，热处理温度为450～520℃，时间为1～4分钟，接着将箔片置于磷酸槽液中进行超声波磷酸钝化处理，所述的磷酸槽液包括磷酸、磷酸铵盐和氨水，所述的磷酸槽液中磷酸根的浓度0.05～2.0mol/L，pH值1.0～4.5，磷酸槽液温度范围为20～50℃；超声波频率设置在30～100KHz进行超声波磷酸钝化处理，接着在1～10wt％、75～90℃硼酸和硼酸铵或硼酸钠水溶液中进行再化成，再化成后进行清洗后处理，最后烘干，测量相关参数。