一种阳极腐蚀箔制造方法及一种铝箔腐蚀电解槽的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阳极腐蚀箔制造方法及装置，特别是铝电解电容器用阳极腐蚀箔制造 方法及电解槽领域。
【背景技术】
[0002] 由于铝电解电容器向轻薄型、高性能的发展，而铝电解电容的静电容量主要由阳 极箔提供，因此，迫切需要提高阳极腐蚀箔的静电容量。传统的中高压阳极箔用腐蚀箔的制 造，工艺流程大多是：铝箔一预处理一一电解一二电解一三电解一后处理。目前的高速机一 般采用的是一级2V或以上的加电腐蚀模式来缩短反应时间。无论一级采用1个或多个槽 位，在一电解发孔阶段多数采用前半个V加电模式，而后半V非加电部分的化学腐蚀会导致 隧道孔在铝箔径向生长中的长度不一致。从而影响腐蚀孔洞的表面积，导致静电容量偏低 或者折弯强度变差。传统方法一般通过加入高分子缓蚀剂或者控制电解电流波形来提高腐 蚀箔性能，这样的改进不利于实验室与生产的转化。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是：为克服传统技术的不足，从设备改造角度提供一种使铝箔隧道 孔生长长度趋于一致的阳极腐蚀箔制造方法及一种铝箔腐蚀电解槽。
[0004] 本发明的阳极腐蚀箔制造方法，其工艺流程为：铝箔原材料经预处理、一电解、二 电解、三电解和后处理5个步骤得到所需的腐蚀箔。其中所述一电解的前半V进行直流电 解，后半V应用冷却装置营造低温环境。
[0005] 所述铝箔原材料需满足A1纯度彡99. 99 %，立方织构彡95 %，厚度115-120ym， 采取真空高温退火；优选主要微量元素要求为Cu40-60ppm，Fe7-15ppm，Si10-30ppm，Mg 7_15ppm，Pb0? 3-1.Oppm的错涫。
[0006] 如果铝箔酸化皮膜较薄和均匀，所述预处理可较弱，采用l-10Wt%酸洗液，在 30-70°C，处理30-90S;如果铝箔酸化皮膜较厚，处理强度需较强，采用先碱洗后酸洗混合 处理。所述预处理的酸洗液优选磷酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、氟硅酸以及其中两样或两样以上 的混酸。
[0007] 所述一电解为将预处理后的铝箔置于25-45Wt%的硫酸、2-6Wt%的盐酸以及 0. 5-1. 5Wt%的铝离子的电解液中，前半V在72-78°C下极板间加直流电处理75-95s，电流 密度为〇. 2-0. 5A/cm2;后半V温度优选25-75°C，更优选25-45°C。降温处理时间为75-95s。 优选采用IV或2V或3V电解槽。
[0008] 所述二电解为将经过一电解腐蚀的腐蚀箔置于4-10Wt%硝酸和0. 01% -0.lWt% 聚丙烯酸的水溶液中，50-70°C下直流电解腐蚀，时间为120-240S，电流密度为0. 08-0. 2A/ cm2,后水洗。优选采用1-3个2V或4V的电解槽进行该步骤。
[0009] 所述三电解为将经过二电解腐蚀的腐蚀箔置于4-10Wt%硝酸和0. 01% -0.lWt% 聚丙烯酸的水溶液中，50-70°C下直流电解腐蚀，时间为120-240S，电流密度为0. 08-0. 2A/ cm2,后水洗。优选采用1-3个2V或4V的电解槽进行该步骤。
[0010] 所述后处理为将经过三电解腐蚀的腐蚀箔置于l-5Wt%硝酸的处理液中，在 50-70°C下处理60-180S，然后水洗，最后烘干。
[0011] 一电解为发孔阶段，二、三电解为扩孔阶段。一级发孔后形成的隧道孔主要显锥 状，而只经过一次电解需要较长的时间来进行扩孔。故经过两次直流电扩孔以期得到较大 孔径的腐蚀箔，在提高比容的同时满足化成后的电压需求。在一电解后半V进行低温化学 腐蚀，通过降低一级后半V的温度来降低化学腐蚀的影响。有效地解决了化学腐蚀中由于 活性侵蚀离子氯离子的作用导致腐蚀箔局部隧道孔孔底的加剧溶解，从而导致隧道孔生长 的深浅不一致的技术问题。
[0012] 利用本专利方法制造的中高压阳极腐蚀箔在静电容量上较传统的制造方法有较 大的优势，中压段240vVf的比容能达到2. 3~2. 4yf/cm2,比传统的提高2-5% ;保证腐蚀 箔原有的机械强度，达到制造电容器用阳极箔的开片与铆接要求；同时利于实验室和生产 的转化。
[0013] 本发明另提供一种铝箔腐蚀电解槽，包括电解槽本体和两块电极板，所述两块电 极板位于电解槽本体内部且平行放置，其特征在于：还包括一个冷却装置，所述冷却装置位 于电极板外侧，该冷却装置包括两块冷却板，所述两块冷却板与电解板平行放置，两块冷却 板形成一个狭长的铝箔通道。
[0014] 与现有技术相比，本实用新型的铝箔腐蚀电解槽采用从设备改造角度，利用低温 降低化学腐蚀速度，有效提高孔洞径向生长的一致性。并容易实现从实验室到生产的转化。
[0015] 为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的一电解槽主视图
[0017] 图2为经实施例1工艺处理后的铝箔的SEM截面图
[0018] 图3为经实施例2工艺处理后的铝箔的SEM截面图
[0019] 图4为经实施例3工艺处理后的铝箔的SEM截面图
[0020] 图5为经实施例4工艺处理后的铝箔的SEM截面图
[0021] 图6为经实施例5工艺处理后的铝箔的SEM截面图
【具体实施方式】
[0022] 以下实施例中1~5为腐蚀工艺实施例，6~9为检测结果比较实施例
[0023] 实施例1
[0024] 预处理：采用国产120ym厚度铝箔，先将铝箔放进浓度为l_4Wt%氢氧化钠溶液， 45°〇下处理1111；[11;水洗后再放进30%硫酸与511:%盐酸混合液中，60 <€，处理11]1；[11;
[0025] 一电解：前半V在30Wt%硫酸+6Wt%盐酸+1. 5Wt%的铝离子槽液中极板间施加 直流电，电流密度为〇. 5A/cm2,温度优选72-78°C，本实施例中73. 5°C，将经过预处理的铝箔 处理75-95s，本实施例为90s;后半V在30Wt%硫酸+6Wt%盐酸+1. 5Wt%的铝离子溶液中 35°C下化学腐蚀75-95s，本实施例为90s;后水洗；
[0026] 二电解：一电解处理后的腐蚀箔放入浓度为10Wt%硝酸+(0. 01-0.l)Wt%聚丙烯 酸的水溶液中，本实施例的聚丙烯酸的水溶液浓度为0. 〇5Wt%，70°C下直流电解腐蚀，时间 为240s，电流密度为0.llA/cm2;后水洗；
[0027] 三电解：二电解处理后的腐蚀箔放入浓度为10Wt%硝酸+0.lWt%聚丙烯酸的水 溶液中，70°C下直流电解腐蚀，时间为240s，电流密度为0.llA/cm2;后水洗；
[0028] 后处理：在5Wt%硝酸的处理液中，将经过三电解处理的腐蚀箔在70°C下处理 lmin;最后经水洗和150°C2min烘干即可。
[0029] 结果：腐蚀箔厚度=115ym，折弯=60回，拉力=27N/cm2,240v比容 2.38-2.44yf/cm2。SEM截图如图 2 所示。
[0030] 实施例2
[0031] 预处理：采用国产120ym厚度铝箔，先将铝箔放进浓度为l-4Wt%氢氧化钠溶液， 45°〇下处理1111；[11;水洗后再放进30%硫酸与511:%盐酸混合液中，60 <€，处理11]1；[11;
[0032] 一电解：一电解前半V在45Wt%硫酸+2Wt%盐酸+1.5Wt%的铝离子槽液中极板 施加直流电，电流密度为0. 5A/cm2,温度为72. 5°C，将经过预处理的铝箔处理87s;-电解 后半V在45Wt%硫酸+2Wt%盐酸+1. 5Wt%的铝离子溶液中25-75°C下化学腐蚀，本实施例 为45°C下化学腐蚀87s，后水洗；
[0033] 二电解：一电解处理后的腐蚀箔放入浓度为4Wt%硝酸+0.lWt%聚丙烯酸的水溶 液中，50-70°C下直流电解腐蚀，本实施例为60°C，时间为240s，电流密度为0. 08-0. 2A，本 实施例为0.llA/cm2,后水洗；
[0034] 三电解：二电解处理后的腐蚀箔经水洗后放入浓度为10Wt%硝酸+0.lWt%聚丙 烯酸的水溶液中，70°C下直流电解腐蚀，时间为240s，电流密度为0.llA/cm2,后水洗；
[0035] 后处理：在5Wt%硝酸的处理液中，将经过三电解处理的腐蚀箔在50°C下处理 3min;最后经水洗和150°C2min烘干即可。
[0036] 结果：腐蚀箔厚度=115ym，折弯=55回，拉力=27N/cm2,240v比容 2.32-2.38yf/cm2。SEM截图如图 3 所示。
[0037] 实施例3
[0038] 预处理：采用国产