降低中高压化成箔漏电流的化成方法与流程

文档序号:13139590阅读:239来源:国知局

本发明涉及降低电容器用阳极箔漏电流的化成方法,尤其适用于降低中高压铝电解电容器用阳极箔漏电流的化成方法。



背景技术:

铝电解电容器用电极箔的制造,需在铝箔表面形成一层致密的氧化膜,作为电容器的工作介质。其方法常采用化成处理方法,所谓化成处理是用化学或电化学方法处理金属表面,得到金属化合物的覆层,其目的有改进耐蚀性,涂装附着性,金属着色及化学研磨等作用。

目前化成体系主要有硼酸形成液体系、磷酸形成液体系、己二酸形成液体系。所体系均存在不同程度的缺陷。

cn201310178213.9公开了一种降低中高压化成箔漏电流的化成处理方法,其特征在于,包括以下步骤:a、取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在95℃的水中浸8-12分钟后置于质量百分比0.1-8%已二酸盐水溶液中,在70-95℃、电流密度为20ma/cm2、电压为200v的条件下,一级化成8-12分钟,取出第一次水洗;b、将一次水洗后的铝箔置于质量百分比0.1-6%的已二酸盐水溶液中,在70-95℃、电流密度为20ma/cm2、电压为430v的条件下,二级化成8-12分钟,取出第二次水洗;c、将二次水洗后的铝箔置于质量百分比0.1-4%的已二酸盐水溶液中,在70-95℃、电流密度为20ma/cm2、电压为590v的条件下,三级化成8-12分钟;d、将三级化成后的铝箔置于与三级相同的水溶液中,在70-95℃、电流密度为20ma/cm2、电压为620v的条件下,四级化成24-36分钟,取出后进行400-500℃的高温热处理1-4分钟;e、将高温处理后的铝箔置于质量百分比1-5%的硼砂水溶液中,在85-95℃的条件下,浸渍3-8分钟,再置于质量百分比4-9%的硼酸和0.1-1%的硼砂水溶液中,在70-95℃、电流密度为20ma/cm2、电压为620v的条件下,五级化成8-12分钟;f、将五级化成后的铝箔在质量百分比1-8%的磷酸溶液中温度为50-80℃进行处理,然后取出进行第三次水洗;g、将三次水洗后的铝箔置于质量百分比4-9%的硼酸和0.1-1%的硼砂水溶液中,在70-95℃、电流密度为20ma/cm2、电压为620v的条件下,六级化成8-12分钟,然后取出,进行400-500℃的高温热处理1-4分钟;h、将高温处理后的铝箔置于质量百分比4-9%的硼酸和0.1-1%的硼砂水溶液中,在70-95℃、电流密度为20ma/cm2、电压为620v的条件下,七级化成10分钟,然后取出再置于质量百分比1-5%磷酸二氢盐溶液中,在70-95℃条件下,浸渍4-6分钟后取出,水洗,烘干。

中国专利申请cn201010158549.5公开了一种中高压铝电解电容器用电极箔的五级制造方法:将铝箔在95℃的水中浸10分钟,取出置于柠檬酸和的柠檬酸盐的水溶液中,在一定的条件下,一级化成8-15分钟;取出水洗;置于0.1-5%的壬二酸和0.1-5%的壬二酸盐的水溶液中,在一定条件下,二/三/四级化成10分钟;置于0.1-3%的壬二酸和0.1-3%的壬二酸盐的水溶液中,在一定的条件下,五级化成10分钟;取出后进行500℃的高温热处理3-4分钟;再置于同于五级化成的水溶液中,在一定的条件下,化成10分钟;然后在1-8%的磷酸溶液中温度为50-80℃进行处理;再置于同于五级化成的水溶液中,在一定的条件下,化成10分钟;取出,烘干。

不难看出,中国专利申请cn201310178213.9公开的化成方法包含七级化成,工艺复杂,且耗时长,生产效率低。虽然中国专利申请cn201010158549.5公开了较为简化的工艺,其仅包含5级化成,但是该方法制备的电极箔漏电流量较大,且仍未解决生产效率低下的问题,工艺流程耗时仍然较长。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服以上的不足,提供一种产品漏电流小,延长电容器使用寿命,生产效率高的降低中高压化成箔漏电流的化成方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现。

本发明涉及一种降低中高压化成箔漏电流的化成方法,包括以下步骤:

a、取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在80-90℃的水中浸4-6分钟后置于质量百分比0.1-4%壬二酸盐水溶液中,在75-85℃、电流密度为40ma/cm2、电压为150v的条件下,一级化成4-6分钟,取出第一次水洗;

b、将一次水洗后的铝箔置于质量百分比0.1-3%的壬二酸盐水溶液中,在75-85℃、电流密度为40ma/cm2、电压为310v的条件下,二级化成4-6分钟,取出第二次水洗;

c、将二次水洗后的铝箔置于质量百分比0.1-2%的壬二酸盐水溶液中,在75-85℃、电流密度为40ma/cm2、电压为450v的条件下,三级化成4-6分钟;

d、将三级化成后的铝箔置于0.5-1%的3,5-二羟基苯甲酸水溶液中,在室温条件下,浸渍1-3分钟,在550-600℃进行高温热处理1-3分钟;

e、将高温热处理后的铝箔置于质量百分比1-3%的硼酸和0.1-0.5%的磷酸锶水溶液中,在75-85℃、电流密度为40ma/cm2、电压为580v的条件下,四级化成4-6分钟,然后取出,进行550-600℃的高温热处理1-2分钟;

f、将高温热处理后的铝箔置于质量百分比0.1-0.5%的磷酸锶水溶液中,在75-85℃、电流密度为40ma/cm2、电压为650v的条件下,五级化成4-6分钟,然后取出再置于质量百分比1-3%磷酸溶液中,在30-50℃条件下,浸渍2-3分钟后取出,水洗,烘干。

在本发明所述的化成方法中,其中,所述壬二酸盐为壬二酸铵、壬二酸钠或壬二酸钾。优选壬二酸铵或壬二酸钠。更优选壬二酸钠。

作为一种优选实施方式,本发明涉及一种降低低压化成箔漏电流的化成方法,其包括以下步骤:

a、取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在85℃的水中浸5分钟后置于质量百分比0.4%壬二酸钠水溶液中,在78℃、电流密度为40ma/cm2、电压为150v的条件下,一级化成5分钟,取出第一次水洗。

b、将一次水洗后的铝箔置于质量百分比1.5%的壬二酸钠水溶液中,在82℃、电流密度为40ma/cm2、电压为310v的条件下,二级化成4分钟,取出第二次水洗。

c、将二次水洗后的铝箔置于质量百分比0.8%的壬二酸钠水溶液中,在80℃、电流密度为40ma/cm2、电压为450v的条件下,三级化成5分钟。

d、将三级化成后的铝箔置于0.7%的3,5-二羟基苯甲酸水溶液中,在室温条件下,浸渍2分钟,在580℃进行高温热处理2分钟。

e、将高温热处理后的铝箔置于质量百分比2%的硼酸和0.3%的磷酸锶水溶液中,在77℃、电流密度为40ma/cm2、电压为580v的条件下,四级化成4分钟,然后取出,进行570℃的高温热处理1分钟。

f、将高温热处理后的铝箔置于质量百分比0.4%的磷酸锶水溶液中,在78℃、电流密度为40ma/cm2、电压为650v的条件下,五级化成5分钟,然后取出再置于质量百分比1.5%磷酸溶液中,在42℃条件下,浸渍2分钟后取出,水洗,烘干。

在本发明的方法中,意外的发现,三级化成后引入3,5-二羟基苯甲酸溶液浸渍的步骤,各级化成特定化成溶液的筛选(一至三级为壬二酸盐,四级为硼酸+磷酸锶混合溶液,五级为磷酸锶),并配合各化成处理中特定的电流密度和电压条件,得到的产品的漏电流率大大降低,而且由于化成时间的缩短,阳极箔的生产效率大大提高。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在85℃的水中浸5分钟后置于质量百分比0.4%壬二酸钠水溶液中,在78℃、电流密度为40ma/cm2、电压为150v的条件下,一级化成5分钟,取出第一次水洗。将一次水洗后的铝箔置于质量百分比1.5%的壬二酸钠水溶液中,在82℃、电流密度为40ma/cm2、电压为310v的条件下,二级化成4分钟,取出第二次水洗。将二次水洗后的铝箔置于质量百分比0.8%的壬二酸钠水溶液中,在80℃、电流密度为40ma/cm2、电压为450v的条件下,三级化成5分钟。将三级化成后的铝箔置于0.7%的3,5-二羟基苯甲酸水溶液中,在室温条件下,浸渍2分钟,在580℃进行高温热处理2分钟。将高温热处理后的铝箔置于质量百分比2%的硼酸和0.3%的磷酸锶水溶液中,在77℃、电流密度为40ma/cm2、电压为580v的条件下,四级化成4分钟,然后取出,进行570℃的高温热处理1分钟。将高温热处理后的铝箔置于质量百分比0.4%的磷酸锶水溶液中,在78℃、电流密度为40ma/cm2、电压为650v的条件下,五级化成5分钟,然后取出再置于质量百分比1.5%磷酸溶液中,在42℃条件下,浸渍2分钟后取出,水洗,烘干。

实施例2

取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在88℃的水中浸5分钟后置于质量百分比1.5%壬二酸钠水溶液中,在77℃、电流密度为40ma/cm2、电压为150v的条件下,一级化成4分钟,取出第一次水洗;将一次水洗后的铝箔置于质量百分比1.8%的壬二酸钠水溶液中,在83℃、电流密度为40ma/cm2、电压为310v的条件下,二级化成6分钟,取出第二次水洗;将二次水洗后的铝箔置于质量百分比0.8%的壬二酸钠水溶液中,在77℃、电流密度为40ma/cm2、电压为450v的条件下,三级化成6分钟;将三级化成后的铝箔置于0.9%的3,5-二羟基苯甲酸水溶液中,在室温条件下,浸渍2分钟,在580℃进行高温热处理2分钟;将高温热处理后的铝箔置于质量百分比1.8%的硼酸和0.4%的磷酸锶水溶液中,在81℃、电流密度为40ma/cm2、电压为580v的条件下,四级化成5分钟,然后取出,进行570℃的高温热处理1分钟;将高温热处理后的铝箔置于质量百分比0.4%的磷酸锶水溶液中,在77℃、电流密度为40ma/cm2、电压为650v的条件下,五级化成4分钟,然后取出再置于质量百分比2.5%磷酸溶液中,在48℃条件下,浸渍2分钟后取出,水洗,烘干。

实施例3

取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在82℃的水中浸6分钟后置于质量百分比2%壬二酸钠水溶液中,在80℃、电流密度为40ma/cm2、电压为150v的条件下,一级化成4分钟,取出第一次水洗;将一次水洗后的铝箔置于质量百分比1.2%的壬二酸钠水溶液中,在81℃、电流密度为40ma/cm2、电压为310v的条件下,二级化成4分钟,取出第二次水洗;将二次水洗后的铝箔置于质量百分比1.3%的壬二酸钠水溶液中,在80℃、电流密度为40ma/cm2、电压为450v的条件下,三级化成4分钟;将三级化成后的铝箔置于0.7%的3,5-二羟基苯甲酸水溶液中,在室温条件下,浸渍2分钟,在580℃进行高温热处理3分钟;将高温热处理后的铝箔置于质量百分比2.2%的硼酸和0.3%的磷酸锶水溶液中,在77℃、电流密度为40ma/cm2、电压为580v的条件下,四级化成4分钟,然后取出,进行580℃的高温热处理1分钟;将高温热处理后的铝箔置于质量百分比0.25%的磷酸锶水溶液中,在82℃、电流密度为40ma/cm2、电压为650v的条件下,五级化成5分钟,然后取出再置于质量百分比1.9%磷酸溶液中,在42℃条件下,浸渍2分钟后取出,水洗,烘干。

实施例4

取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在87℃的水中浸4分钟后置于质量百分比0.9%壬二酸钠水溶液中,在83℃、电流密度为40ma/cm2、电压为150v的条件下,一级化成5分钟,取出第一次水洗;将一次水洗后的铝箔置于质量百分比2.5%的壬二酸钠水溶液中,在79℃、电流密度为40ma/cm2、电压为310v的条件下,二级化成6分钟,取出第二次水洗;将二次水洗后的铝箔置于质量百分比1.8%的壬二酸钠水溶液中,在82℃、电流密度为40ma/cm2、电压为450v的条件下,三级化成5分钟;将三级化成后的铝箔置于0.6%的3,5-二羟基苯甲酸水溶液中,在室温条件下,浸渍2分钟,在570℃进行高温热处理2分钟;将高温热处理后的铝箔置于质量百分比2.7%的硼酸和0.2%的磷酸锶水溶液中,在83℃、电流密度为40ma/cm2、电压为580v的条件下,四级化成6分钟,然后取出,进行590℃的高温热处理2分钟;将高温热处理后的铝箔置于质量百分比0.3%的磷酸锶水溶液中,在79℃、电流密度为40ma/cm2、电压为650v的条件下,五级化成4分钟,然后取出再置于质量百分比1.6%磷酸溶液中,在38℃条件下,浸渍2分钟后取出,水洗,烘干。

对比例1

取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,在90℃的纯水中浸渍5分钟,取出后置于0.1%柠檬酸和0.1%的柠檬酸盐的水溶液中,在70℃、电流密度为20ma/(cm)2、电压为140v的条件下,一级化成8分钟;取出后用水冲洗;再置于0.1%的壬二酸和0.1%的壬二酸盐的水溶液中,在70℃、电流密度为20ma/(cm)2、电压为280v的条件下,二级化成8分钟;再置于0.1%的壬二酸和0.1%的壬二酸盐的水溶液中,在70℃、电流密度为20ma/(cm)2、电压为450v的条件下,三级化成8分钟;再置于0.1%的壬二酸和0.1%的壬二酸盐的水溶液中,在70℃、电流密度为20ma/(cm)2、电压为580v的条件下,四级化成8分钟;再置于0.1%的壬二酸和0.1%的壬二酸盐的水溶液中,在70℃、电流密度为20ma/(cm)2、电压为620v的条件下,五级化成8分钟;将五级化成后的铝箔从电解液槽中取出,进行500℃的高温热处理3分钟;再置于0.1%的壬二酸和0.1%的壬二酸盐的水溶液中,在70℃、电流密度为20ma/(cm)2、电压为620v的条件下,化成8分钟;然后在1%的磷酸溶液中温度为50℃进行处理;再置于0.1%的壬二酸和0.1%的壬二酸盐的水溶液中,在70℃、电流密度为20ma/(cm)2、电压为620v的条件下,化成8分钟;最后取出,烘干。

对比例2

取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在95℃的水中浸5分钟后置于质量百分比8%已二酸盐水溶液中,在95℃、电流密度为20ma/cm2、电压为200v的条件下,一级化成10分钟,取出第一次水洗;将一次水洗后的铝箔置于质量百分比6%的已二酸盐水溶液中,在85℃、电流密度为20ma/cm2、电压为430v的条件下,二级化成10分钟,取出第二次水洗;将二次水洗后的铝箔置于质量百分比4%的已二酸盐水溶液中,在85℃、电流密度为20ma/cm2、电压为590v的条件下,三级化成10分钟;将三级化成后的铝箔置于与三级相同的水溶液中,在85℃、电流密度为20ma/cm2、电压为620v的条件下,四级化成30分钟,取出后进行500℃的高温热处理3分钟;将高温处理后的铝箔置于质量百分比5%的硼砂水溶液中,在85℃的条件下,浸渍3分钟,再置于质量百分比9%的硼酸和1%的硼砂水溶液中,在85℃、电流密度为20ma/cm2、电压为620v的条件下,五级化成10分钟;将五级化成后的铝箔在质量百分比8%的磷酸溶液中温度为80℃进行处理,然后取出进行第三次水洗;将三次水洗后的铝箔置于质量百分比9%的硼酸和1%的硼砂水溶液中,在85℃、电流密度为20ma/cm2、电压为620v的条件下,六级化成10分钟,然后取出,进行500℃的高温热处理3分钟;将高温处理后的铝箔置于质量百分比9%的硼酸和1%的硼砂水溶液中,在85℃、电流密度为20ma/cm2、电压为620v的条件下,七级化成10分钟,然后取出再置于质量百分比5%磷酸二氢盐溶液中,在95℃条件下,浸渍5分钟后取出,水洗,烘干。

将本发明实施例1-5得到的电极箔与对比例1-2得到的电极箔进行性能比较,结果如下表所述:

*浸渍时间、化成时间、热处理时间之和

**效率提高=对照时长/处理时长-1

上述测定结果不难看出,本发明方法的生产效率大大提高。另外,本发明方法得到的电极箔的漏电流量远远小于对比例方法,实施例1方法得到电极箔的漏电流量为最小,为最优选的方法。其次,本发明方法得到的电极箔在存贮60天后容量基本无变化,而对比方法得到的电极箔的容量则有所降低。

尽管对本发明已做出了详细的说明,并列出了一些具体实例,但对本领域技术人员而言,只要不脱离本发明的精神,对本方法所做的各种调整均被视为包含在本发明的范围内。

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