[發明專利]一種新型鋁箔納米復合介質生產工藝

在審

• 申請號: 201710348401.X
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107221435A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 張繼保
• 申請（專利權）人: 浙江長興鑫啟元電子科技有限公司
• 主分類號: H01G9/00
• 分類號: H01G9/00;H01G9/07
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司33214
• 代理人: 林偉鑫

技術領域

本發明屬于儲能工藝領域，具體地說，涉及到一種新型鋁箔納米復合介質生產工藝。

背景技術

鋁電解電容器的電容量大小，一般取決于其表面積、介電常數和極間距離的大小，具體為：

其中ε₀-真空介電常數ε_r-電介質相對介電常數

S-電極的表面積 d-極極間的距離

由上所述可以看出如要提高其容量，其解決辦法主要來源于：

1>擴大陽極表面積S。

2>提高電介質相對介電常數ε_r。

3>減小陽極極間的距離d，也就是減小電介質厚度。

對于鋁電解電容器而言，其ε_r為固定三氧化二鋁(Al₂O₃)介質膜，其值一般為7.0左右，為提升C一般科研人員工作重心放在腐蝕擴面上，即提高鋁陽極箔的表面積S，而這方面的研究工作已接近極限。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種新型鋁箔納米復合介質生產工藝，大大提高ε_r，從而提高電容器的容量。

本發明采用的技術方案是：

一種新型鋁箔納米復合介質生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、選材：選用鋁光箔、腐蝕箔或化成箔作為基材；

(2)、熱噴涂：基材的表面通過等離子熱噴涂技術將高介電常數納米級材料均勻涂覆于基材的表面，在基材的表面形成穩定的5-10μm的復合介質層；

(3)、電化學處理：通過電化學方法將復合介質層中可能存在的縫隙形成一層與Al₂O₃密合的5-10μm的致密復合介質層，從而提高相對介電常數ε_r。

作為優選，所述的高介電常數納米級材料為鈦、鈦氧化物以及鈦酸鋇、錫、鋯、鋅的一種或多種，所述高介電常數納米級材料的目數不大于100納米，所述的高介電常數納米級材料通過球磨的方法形成微米級的納米團聚物后，再通過4500-5500℃的熱熔化后經等離子噴涂設備的等離子槍均勻涂覆于基材的表面。

作為優選，所述的電化學處理為將基材置于無機或有機酸及其鹽的3-15％水溶液中，按要求的電壓和電流進行電化學處理，以填補基材表面的復合介質層在熱噴涂過程中產生縫隙，使基材的表面形成致密復合介質層。

本發明通過上述方法處理ε_r可達到70-1500，與常規的鋁電解電容器的ε_r相比，ε_r大大得到了提高，從而大大提升電容量C。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發明做進一步的詳細描述。

實施例1：

(1)、選材：選用厚度為115μm的鋁光箔作為基材；

(2)、熱噴涂：選取高介電常數納米級材料為鈦、鈦氧化物以及鈦酸鋇、錫、鋯、鋅的一種或多種，高介電常數納米級材料的目數不大于100納米，高介電常數納米級材料通過球磨的方法形成微米級的納米團聚物后，再通過4500-5500℃的熱熔化后經等離子噴涂設備的等離子槍均勻涂覆于基材的表面，在基材的表面形成穩定的5-10μm的復合介質層，；

(3)、電化學處理：將基材置于無機或有機酸及其鹽的3-15％水溶液中，按要求的電壓和電流進行電化學處理，以填補基材表面的復合介質層在熱噴涂過程中產生縫隙，形成一層與Al₂O₃密合的5-10μm的致密復合介質層，從而提高相對介電常數ε_r。

實施例2：

(1)、選材：選用厚度為110μm的腐蝕箔作為基材；

(2)、熱噴涂：選取高介電常數納米級材料為鈦、鈦氧化物以及鈦酸鋇、錫、鋯、鋅的一種或多種，高介電常數納米級材料的目數不大于100納米，高介電常數納米級材料通過球磨的方法形成微米級的納米團聚物后，再通過4500-5500℃的熱熔化后經等離子噴涂設備的等離子槍均勻涂覆于基材的表面，在基材的表面形成穩定的5-10μm的復合介質層，；