本發(fā)明涉及一種化成箔及其生產(chǎn)工藝，特別是涉及一種鋁電解電容器用化成箔及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：通用的鋁電解電容器的基本結(jié)構(gòu)是箔式卷繞型結(jié)構(gòu)，是由陽(yáng)極鋁箔、電解紙、陰極鋁箔、電解紙等4層重迭卷繞而成。其工作介質(zhì)是通過陽(yáng)極氧化的方式在鋁箔表面生成一層氧化膜，此氧化膜介質(zhì)層與電容器的陽(yáng)極結(jié)合成一個(gè)完整的體系。選用的陽(yáng)極箔和陰極箔通常均為腐蝕處理后的化成箔，原因是腐蝕可以使鋁箔的表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其表觀的表面積，從而在化成(賦能)后可以得到大的靜電容量，更有效地利用其實(shí)際電極面積。近年來，在電子設(shè)備領(lǐng)域中，鋁電解電容器的體積正在逐漸減小。為了適應(yīng)這種情況，要求鋁電解電容器選用的化成箔單位靜電容量要大?；刹瓎挝混o電容量增大的同時(shí)，還能夠減少鋁電解電容器制造中其他輔助材料的消耗，也進(jìn)一步利于鋁電解電容器的小型化。化成箔的抗彎強(qiáng)度越大，在卷繞后占用的體積越小，對(duì)電容器的小型化也具有十分重要的作用。因此進(jìn)一步提高鋁電解電容器用化成箔的單位靜電容量(以下簡(jiǎn)稱比容)和抗彎強(qiáng)度仍然是當(dāng)前化成箔生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的主要課題。根據(jù)物理靜電學(xué)的基本公式可以推導(dǎo)出，當(dāng)施加的電壓一定時(shí)，要提高化成箔的比容有三種途徑：1)擴(kuò)大化成箔的表面積；2)提高電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)；3)減少氧化膜的耐壓厚度。現(xiàn)有技術(shù)中鋁電解電容器用化成箔的生產(chǎn)工藝一般具體為如下流程：取經(jīng)過腐蝕的、純度為99.99％的鋁箔，在水中浸后取出，在化成槽中進(jìn)行四級(jí)化成；將四級(jí)化成后的化成箔取出進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，再進(jìn)行五級(jí)化成；取出，放入磷酸溶液中進(jìn)行處理；取出水洗，并放入水溶液中，進(jìn)行六級(jí)化成；將六級(jí)化成后的鋁箔取出再經(jīng)后處理、水洗、烘干。然而采用這種的生產(chǎn)工藝，在化成過程中制得的氧化膜較厚、且容易將腐蝕處理過的鋁箔中的微孔堵死，減少了氧化膜的表面積，得到的氧化膜質(zhì)量較低，因而制得的化成箔在實(shí)際工作中存在機(jī)械強(qiáng)度低、比容偏低的缺陷，不能滿足生產(chǎn)鋁電解電容器的需求。因此，需要尋求一種既能夠突破以往的化成生產(chǎn)控制模式、改進(jìn)工藝，達(dá)到電容器廠對(duì)化成箔高強(qiáng)度、高比容、耐水合性等各項(xiàng)性能指標(biāo)的要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于，提供一種鋁電解電容器用化成箔及其生產(chǎn)工藝，使其生產(chǎn)的化成箔具有高比容和高抗彎強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。一種鋁電解電容器用化成箔的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：1)將電解腐蝕處理后的鋁箔進(jìn)行前處理；2)用一級(jí)化成溶液對(duì)前處理后的鋁箔進(jìn)行液體噴淋并進(jìn)行一級(jí)化成，得到一級(jí)化成箔；用二級(jí)化成溶液對(duì)一級(jí)化成箔進(jìn)行液體噴淋并進(jìn)行二級(jí)化成，得到二級(jí)化成箔；用三級(jí)化成溶液對(duì)二級(jí)化成箔進(jìn)行液體噴淋并進(jìn)行三級(jí)化成，得到三級(jí)化成箔；用四級(jí)化成溶液對(duì)三級(jí)化成箔進(jìn)行液體噴淋并進(jìn)行四級(jí)化成，得到四級(jí)化成箔；3)將四級(jí)化成箔置于清洗溶液中進(jìn)行清洗；4)將清洗后的四級(jí)化成箔置于燒片爐進(jìn)行燒片；5)用五級(jí)化成溶液對(duì)燒片后的四級(jí)化成箔進(jìn)行五級(jí)化成，得到五級(jí)化成箔；用六級(jí)化成溶液對(duì)五級(jí)化成箔進(jìn)行六級(jí)化成，得到六級(jí)化成箔；6)對(duì)六級(jí)化成箔進(jìn)行后處理；7)對(duì)經(jīng)過后處理的六級(jí)化成箔清洗后，將其置于烘箱中干燥。本發(fā)明所述的鋁電解電容器用化成箔的工藝，增加了用化成槽液體噴淋的步驟，利用化成溶液的酸性，在噴淋時(shí)有效清除腐蝕處理后的鋁箔腐蝕孔內(nèi)雜質(zhì)，避免化成箔在工作電解液中發(fā)生腐蝕劣化而失去介電性能；同時(shí)利用化成溶液溶解鋁箔表面的纖維狀氧化鋁晶體，控制外層水合氧化膜的生長(zhǎng)，從而在化成工藝中得到的氧化膜更加致密，耐壓厚度更小，進(jìn)而提高化成箔的比容和抗彎強(qiáng)度。進(jìn)一步地，步驟1)中所述的前處理過程為：將電解腐蝕處理后的鋁箔置于溫度為90℃以上的純水中浸5～20分鐘。前處理的過程，是使鋁箔表面與熱水反應(yīng)生成一層水合氧化膜，其結(jié)構(gòu)為致密且厚度勻均的內(nèi)層氫氧化鋁和疏松的纖維狀的外層。該水合氧化膜在化成時(shí)電流效率較高，并且形成電量降低，因而節(jié)省化成時(shí)的電能，從而降低化成過程中的能源消耗。進(jìn)一步地，步驟2)中所述液體噴淋的噴淋流量為20～100L/h，噴淋時(shí)間為1～5分鐘。其目的是，通過控制噴淋工藝的參數(shù)，將雜質(zhì)充分溶解，控制外層水合氧化膜的厚度，避免前處理過程中形成的水合氧化膜過厚，將腐蝕處理后的鋁箔中的微孔堵死從而減少腐蝕處理后鋁箔的表面積；并且使后續(xù)的化成過程中形成的氧化膜更加致密，從而增加化成箔的比容。進(jìn)一步地，步驟2)中所述一級(jí)化成、二級(jí)化成、三級(jí)化成、四級(jí)化成分別采用60～300V的化成電壓、50～200mA/cm2的電流密度，化成時(shí)間為1～20鐘，所述一級(jí)化成溶液、二級(jí)化成溶液、三級(jí)化成溶液、四級(jí)化成溶液分別為溫度為80～95℃的2wt％～8wt％的硼酸溶液。進(jìn)一步地，步驟3)中所述的清洗溶液為40～90℃的純水溶液。進(jìn)一步地，步驟4)中所述的燒片溫度為100～400℃。使用該燒片溫度，目的在于在較低的溫度下使氧化膜的龜裂孔打開，在后續(xù)化成過程中繼續(xù)形成氧化膜時(shí)使龜裂孔得以較好地修補(bǔ)，改善氧化膜的缺陷，提高化成箔的比容，同時(shí)，使化成箔的氧化膜更柔軟，進(jìn)而提高化成箔的抗彎強(qiáng)度。進(jìn)一步地，步驟5)中所述五級(jí)化成和六級(jí)化成分別采用300～600V的化成電壓，50～200mA/cm2電流密度，化成時(shí)間為1～30分鐘，所述五級(jí)化成溶液、六級(jí)化成溶液分別為溫度為80～95℃的2wt％～8wt％硼酸溶液和0.2wt％～3wt％氨水的混合溶液。進(jìn)一步地，步驟6)中所述后處理過程為：將經(jīng)過六級(jí)化成箔在3wt％～8wt％的磷酸溶液中，在45～70℃的條件下浸泡3～12分鐘。其目的是使氧化膜表面吸附磷酸根離子，使氧化膜具有更好的耐水合性能。進(jìn)一步地，步驟7)所述的烘箱的干燥溫度為80～200℃。其目的在于，烘干化成箔表面積內(nèi)部的水分，在產(chǎn)品的存放過程中避免氧化膜與水發(fā)生反應(yīng)生成無定形的水合氧化物，使化成箔的介電性能發(fā)生劣化而降低比容。為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種鋁電解電容器中用高強(qiáng)度高比容化成箔生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：取經(jīng)過電解腐蝕后的純度為99.99％鋁箔置于97℃純水中浸12分鐘。在一級(jí)化成槽中，用85℃的2wt％的硼酸溶液對(duì)前處理后的鋁箔進(jìn)行液體噴淋并進(jìn)行一級(jí)化成，得到一級(jí)化成箔；其中，液體噴淋的流量為20L/h，噴淋時(shí)間為1分鐘；一級(jí)化成的化成電壓為80V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。在二級(jí)化成槽中，用85℃的2wt％的硼酸溶液對(duì)一級(jí)化成箔進(jìn)行液體噴淋，并進(jìn)行二級(jí)化成，得到二級(jí)化成箔；其中，液體噴淋流量為20L/h，噴淋時(shí)間為1分鐘，二級(jí)化成的化成電壓為150V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。在三級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％的硼酸溶液對(duì)二級(jí)化成箔進(jìn)行液體噴淋，并進(jìn)行三級(jí)化成，得到三級(jí)化成箔；其中，液體噴淋流量為20L/h，噴淋時(shí)間為1分鐘，三級(jí)化成電壓為220V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。在四級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％的硼酸溶液對(duì)三級(jí)化成箔進(jìn)行液體噴淋，并進(jìn)行四級(jí)化成，得到四級(jí)化成箔；其中，液體噴淋流量為20L/h，噴淋時(shí)間為1分鐘，化成電壓為300V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。將四級(jí)化成箔置于40℃的純水溶液中清洗5分鐘。將清洗后的化成箔置于300℃的燒片爐中燒片3分鐘。在五級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％硼酸溶液和1.5wt％氨水混合溶液對(duì)燒片后的四級(jí)化成箔進(jìn)行五級(jí)化成，得到五級(jí)化成箔；其中，化成電壓為420V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。在六級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％硼酸溶液和1.5wt％氨水的混合溶液對(duì)五級(jí)化成箔進(jìn)行六級(jí)化成，得到六級(jí)化成箔；其中，化成電壓為520V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。將六級(jí)化成箔置于60℃的8wt％的磷酸溶液中浸泡6分鐘后，置于40℃的純水溶液中清洗5分鐘。將清洗后的六級(jí)化成箔置于烘箱內(nèi)，在150℃下烘干3分鐘。實(shí)施例2一種鋁電解電容器中用高強(qiáng)度高比容化成箔生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：取經(jīng)過電解腐蝕后的純度為99.99％鋁箔置于97℃純水中浸12分鐘。在一級(jí)化成槽中，用85℃的2wt％的硼酸溶液對(duì)前處理后的鋁箔進(jìn)行液體噴淋并進(jìn)行一級(jí)化成，得到一級(jí)化成箔；其中，液體噴淋流量為40L/h，噴淋時(shí)間為1分鐘；一級(jí)化成電壓為80V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。在二級(jí)化成槽中，用85℃的2wt％的硼酸溶液對(duì)一級(jí)化成箔進(jìn)行液體噴淋，并進(jìn)行二級(jí)化成，得到二級(jí)化成箔；其中，液體噴淋流量為40L/h，噴淋時(shí)間為1分鐘，二級(jí)化成電壓為150，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。在三級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％的硼酸溶液對(duì)二級(jí)化成箔進(jìn)行液體噴淋，并進(jìn)行三級(jí)化成，得到三級(jí)化成箔；其中，液體噴淋流量為40L/h，噴淋時(shí)間為1分鐘，三級(jí)化成電壓為220V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。在四級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％的硼酸溶液對(duì)三級(jí)化成箔進(jìn)行液體噴淋，并進(jìn)行四級(jí)化成，得到四級(jí)化成箔；其中，液體噴淋流量為40L/h，噴淋時(shí)間為1分鐘，化成電壓為300V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。將四級(jí)化成箔置于90℃的純水溶液中清洗5分鐘。將清洗后的四級(jí)化成箔置于330℃的燒片爐中燒片5分鐘。在五級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％硼酸溶液和1.5wt％氨水的混合溶液對(duì)燒片后的四級(jí)化成箔進(jìn)行五級(jí)化成，得到五級(jí)化成箔；其中，化成電壓為420V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。在六級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％硼酸溶液和1.5wt％氨水的混合溶液對(duì)五級(jí)化成箔進(jìn)行六級(jí)化成，得到六級(jí)化成箔；其中，化成電壓為520V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。將六級(jí)化成箔置于60℃的8wt％磷酸溶液中浸泡6分鐘后，置于40℃的純水溶液中清洗5分鐘。將清洗后的六級(jí)化成箔置于烘箱內(nèi)，在150℃下烘干3分鐘。比較例1取經(jīng)過電解腐蝕后的純度為99.99％鋁箔置于97℃純水中浸12分鐘。不經(jīng)液體噴淋，用85℃的2wt％的硼酸溶液對(duì)前處理后的鋁箔進(jìn)行一級(jí)化成，得到一級(jí)化成箔；其中，一級(jí)化成電壓為80V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。不經(jīng)液體噴淋，用85℃的2wt％的硼酸溶液對(duì)一級(jí)化成箔進(jìn)行二級(jí)化成，得到二級(jí)化成箔；其中，二級(jí)化成電壓為150V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。不經(jīng)液體噴淋，用85℃的8wt％的硼酸溶液對(duì)二級(jí)化成箔進(jìn)行三級(jí)化成，得到三級(jí)化成箔；其中，三級(jí)化成電壓為220V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。不經(jīng)液體噴淋，用85℃的8wt％的硼酸溶液對(duì)三級(jí)化成箔進(jìn)行四級(jí)化成，得到四級(jí)化成箔；其中，四級(jí)化成電壓為300V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。將四級(jí)化成箔置于40℃的純水溶液中清洗5分鐘。將清洗后的四級(jí)化成箔置于200℃的燒片爐中燒片3分鐘。在五級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％的硼酸溶液和1.5wt％氨水的混合溶液對(duì)燒片后的四級(jí)化成箔進(jìn)行五級(jí)化成，得到五級(jí)化成箔；其中，化成電壓為420V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。在六級(jí)化成槽中，用85℃的8wt％的硼酸溶液和1.5wt％氨水的混合溶液對(duì)五級(jí)化成箔進(jìn)行六級(jí)化成，得到六級(jí)化成箔；其中，化成電壓為520V，電流密度為60mA/cm2，化成時(shí)間為5分鐘。將六級(jí)化成箔在60℃的8wt％磷酸溶液中浸泡6分鐘后置于40℃的純水溶液中清洗5分鐘。將清洗后的六級(jí)化成箔置于烘箱內(nèi)，在150℃下烘干3分鐘。性能測(cè)試取實(shí)施例1、2及比較例1制得的化成箔樣品，采用MIT-DA-FolddingEnduranceTester折彎強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)，來測(cè)定其折彎強(qiáng)度。用總靜電容量40000μF以上的未化成箔作為對(duì)極，采用比容測(cè)試回路裝置測(cè)試比容，測(cè)試結(jié)果見表1。表1化成方法折彎強(qiáng)度(次)520VVf容量(μF/cm2)實(shí)施例11300.820實(shí)施例21500.850比較例11100.800可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的生產(chǎn)工藝制得的化成箔具備更高的抗彎強(qiáng)度和比容。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3