[發(fā)明專利]一種電子鋁箔復(fù)合介質(zhì)生產(chǎn)工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710755361.0
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107731530A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張繼保
• 申請（專利權(quán)）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;H01G9/045
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務(wù)所有限公司33214
• 代理人: 林偉鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于儲能工藝領(lǐng)域，具體地說，涉及到一種電子鋁箔復(fù)合介質(zhì)生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

電子鋁箔是鋁電解電容器的關(guān)鍵原材料，是電極箔制造的基礎(chǔ)材料。鋁電解電容器廣泛地應(yīng)用在家用電器、計算機(jī)、通信設(shè)備、工業(yè)控制、電動汽車、電力機(jī)車及軍事和航空航天設(shè)備中。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，鋁電解電容器的使用更加廣泛。小型化、片式化、長壽命、高可靠的要求更加迫切。用于軌道交通、平板顯示、太陽能、風(fēng)能電池等環(huán)保節(jié)能領(lǐng)域同樣推動電子鋁箔的快速發(fā)展。

電極箔制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈一般為：精鋁(高純鋁錠)→電子鋁箔→腐蝕箔→電極箔(化成箔)→鋁電解電容器。

電子鋁箔作為鋁電解電容器的核心原材料，其性能的優(yōu)劣直接影響到鋁電解電容器的諸多使用特性。

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(shù)和極間距離的大小，具體為：

其中ε₀-真空介電常數(shù) ε_r-電介質(zhì)相對介電常數(shù)

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(kuò)大陽極表面積S。

2>提高電介質(zhì)相對介電常數(shù)ε_r。

3>減小陽極極間的距離d，也就是減小電介質(zhì)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(zhì)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(kuò)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。

腐蝕箔的工藝流程為：電子鋁箔→退火→前處理→電化學(xué)腐蝕→化學(xué)腐蝕→水洗→烘干→腐蝕箔。

由其工藝流程可以看出，腐蝕過程涉及電化學(xué)和化學(xué)腐蝕，其主要材料一般為鹽酸、硝酸和硫酸等強(qiáng)酸。這勢必會產(chǎn)生大量的廢酸、廢液和廢氣，對環(huán)境帶來巨大的污染風(fēng)險，同時處理三廢也將大大增加企業(yè)的處理費用成本，增加企業(yè)的運營負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種電子鋁箔復(fù)合介質(zhì)生產(chǎn)工藝，大大提高ε_r，從而提高電容器的容量。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種電子鋁箔復(fù)合介質(zhì)生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)、真空鍍膜：在電子鋁箔的表面通過真空鍍膜的方法噴鍍一種高介電常數(shù)材料，形成穩(wěn)定膜層；

(2)、電化學(xué)處理：真空鍍膜好的電子鋁箔通過電化學(xué)方法將穩(wěn)定膜層中可能存在的缺陷點形成一層與Al及Al₂O₃密合的復(fù)合介質(zhì)層，從而提高相對介電常數(shù)ε_r。

作為優(yōu)選，所述的高介電常數(shù)材料為鈦、鈦氧化物、鈦酸鋇、鍶、鋯、釩的一種或多種，所述高介電常數(shù)材料的目數(shù)不大于100納米。

作為優(yōu)選，所述的高介電常數(shù)材料為改性陶瓷材料，所述高介電常數(shù)材料的目數(shù)不大于100納米。

作為優(yōu)選，所述步驟(1)中真空鍍膜的采用分子束鍍膜，具體操作步驟為：將高介電常數(shù)材料通過分子束外延裝置，在超真空、溫度200-400℃條件下將高介電常數(shù)材料以束狀分子流射向電子鋁箔表面以形成100nm-3μm的復(fù)合介質(zhì)層。

作為優(yōu)選，所述步驟(1)中真空鍍膜的采用磁控鍍膜，具體操作步驟為：將高介電常數(shù)材料在1000-1500℃溫度條件下模壓燒結(jié)成塊，在超真空和100-300℃溫度條件下通過高頻濺射方式將高介電常數(shù)材料沉積在電子鋁箔表面上，以形成100nm-2μm的復(fù)合介質(zhì)層。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中電化學(xué)處理的具體操作步驟為：將真空鍍膜好的電子鋁箔置于硼酸、己二酸及其鹽、壬二酸及其鹽的3-10％的水溶液中，溫度為85±5℃、按要求的電壓和電流、1.5-3.0m/min的車速進(jìn)行電化學(xué)處理以形成穩(wěn)定致密的復(fù)合介質(zhì)層。

作為優(yōu)選，電化學(xué)處理采用的電壓為30V至額定電壓，電流為500A。

作為優(yōu)選，電化學(xué)處理采用的電壓為100V至額定電壓，電流為800A。

本發(fā)明通過上述方法處理ε_r可達(dá)到100-700，與常規(guī)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，且生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生大量的廢酸、廢液和廢氣。

具體實施方式