[發明專利]一種鋁電解電容器用陽極鋁箔的工頻交流陽極氧化法

有效

• 申請號: 201610157805.6
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105624757B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 杜顯鋒;林白閣;徐友龍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04;H01G9/00;H01G9/055;H01G9/07
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 王霞

技術領域

本發明屬于鋁電解電容器技術領域，具體涉及一種鋁電解電容器用陽極鋁箔的工頻交流陽極氧化法。

背景技術

通常，鋁電解電容器由經過腐蝕和陽極氧化的陽極鋁箔、隔膜、電解質、及經過腐蝕的陰極鋁箔組成，其中陽極氧化形成介質膜是鋁電解電容器制備中的關鍵步驟。工頻交流電在電鍍、電沉積、電腐蝕等領域都有研究。工頻交流電在陽極氧化領域的報道，目前僅查閱到：2008年，王喜眉等對AZ91D鎂合金材料的工頻陽極氧化的研究。研究表明：在含有硅酸鈉和硅溶膠的氧化溶液體系中，利用工頻交流電源對AZ91D鎂合金材料表面進行陽極氧化，電壓小于170V時，獲得的氧化膜層比直流陽極氧化所得膜層更加光滑、均勻、致密，而且膜層的生長速率和耐腐蝕性隨著電壓的增加而增大。

目前鋁電解電容器用陽極鋁箔制備技術主要采用直流陽極氧化法，但直流陽極氧化所用電源電路復雜、設備成本高。采用工頻交流陽極氧化法能簡化電源電路、降低設備成本、提高生產效率，并且陽極鋁箔的工頻交流陽極氧化法未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁電解電容器用陽極鋁箔的工頻交流陽極氧化法，該方法能夠顯著提高生產效率，大幅度節能。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種鋁電解電容器用陽極鋁箔的工頻交流陽極氧化法，首先將工頻交流電源的兩極分別連接各自的腐蝕鋁箔，然后浸入形成液中進行陽極氧化處理，在外加電壓升至設定電壓后，繼續恒壓陽極氧化處理5～20min；最后，將陽極氧化處理后的鋁箔進行熱處理，在腐蝕鋁箔表面形成Al₂O₃介質膜。

在熱處理之后，還包括采用相同陽極氧化處理條件對鋁箔進行補充陽極氧化處理的操作。

補充陽極氧化處理的時間為2min。

所述陽極氧化處理條件為：3～630V、0.5～1.5A/cm²、50～60Hz。

所述形成液的溫度為25～90℃、質量分數為0.1％～20％。

所述形成液為硼酸、五硼酸銨、磷酸二氫銨、己二酸銨、檸檬酸、壬二酸銨或醋酸銨溶液的一種或幾種。

將陽極氧化處理后的鋁箔熱處理是在400～600℃的空氣氛中處理1～10min。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明公開的鋁電解電容器用陽極鋁箔的工頻交流陽極氧化法，采用工頻交流電對腐蝕鋁箔進行陽極氧化，首先，工頻交流電僅通過對電網供電進行變壓調節，就可以實現腐蝕鋁箔不同電壓下的陽極氧化，省去復雜的電路系統；其次，工頻交流電可以實現兩電極腐蝕鋁箔的交替陽極氧化，比直流單電極生產效率要提高較多；再次，利用工頻交流電的負電壓周期，加速陽極氧化時所產生的焦耳熱的泄放，減少氧化鋁的熱溶解；更進一步地，利用工頻交流電的負電壓周期，促進陽極氧化時副反應所產生的氧氣的泄放，減少氧化鋁內應力，提高氧化鋁的擊穿場強；最后，陽極氧化時電介質在交變電場作用下反復極化，有利于原子緊密排列，提高氧化膜的致密性。經本發明所得腐蝕鋁箔與直流陽極氧化相比，相同耐壓下，比容值增加1％～5％、損耗值減小1％～3％、漏電流參數K值范圍0.004～0.008μA·V^-1·μF^-1、生產效率提高30％～90％。

進一步地，在熱處理之后，還包括采用相同陽極氧化處理條件對鋁箔進行補充陽極氧化處理的操作，能夠有效修復熱處理過程中對介質膜造成的損傷。

附圖說明

圖1為直流陽極氧化所得的低壓腐蝕鋁箔斷面形貌照片；

圖2為實施例2所得的低壓腐蝕鋁箔斷面形貌照片。

具體實施方式

下面結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。

本發明公開的鋁電解電容器用陽極鋁箔的工頻交流陽極氧化法，采用工頻交流電對腐蝕鋁箔進行陽極氧化，最終在腐蝕鋁箔表面形成Al₂O₃介質膜，目的是通過工頻交流電陽極氧化省去復雜電路系統，并且兩電極交替工作來提高生產效率。