[發明專利]一種燒結式鋁電解電容器超高壓陽極箔及其制備方法

有效

• 申請號: 201911360573.4
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110993348B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 徐友龍;楊時倫;姚向華
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01G9/045
• 分類號: H01G9/045;H01G9/052
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李曉曉

本發明公開了一種燒結式鋁電解電容器超高壓陽極箔及其制備方法，包括：1)將球形鋁粉與溶劑和粘合劑混合制成鋁粉漿料；2)選取鋁箔基材，將鋁粉漿料涂覆陽極箔表面；在涂覆后進行真空烘干處理；3)將涂覆并烘干后的鋁箔進行燒結；4)在燒結過程后進行低壓至超高壓陽極氧化處理，在最后一次陽極氧化過程后得到燒結式鋁電解電容器陽極箔。本發明將高純鋁粉、溶劑與粘合劑制成鋁粉漿料，然后將漿料均勻涂覆在鋁箔基底的表面，在一定條件下燒結，使鋁粉與鋁粉之間、鋁粉與鋁箔基底之間相互燒結在一起，形成一個三維多孔的鋁箔。該方法工藝簡單，環境友好，節約原料，避免了傳統腐蝕工藝產生的大量含有金屬離子的酸、堿性廢液的產生。

技術領域

本發明屬于鋁電解電容器領域，具體涉及一種燒結式鋁電解電容器超高壓陽極箔及其制備方法。

背景技術

鋁電解電容器由于其單位體積比容量高，抗擊穿能力強，在工作過程中的“自愈”特性以及價格低廉等特點，被廣泛應用于家用電器、汽車電子、工業控制、航空航天及軍事等領域，在電路中常被用于濾波、耦合、旁路定時及儲能等用途。鋁電解電容器的容量是由陽極箔的容量來決定的，目前的傳統工藝中，為了提升陽極箔的容量需要對鋁箔進行電化學腐蝕和化成處理。

隨著幾十年來腐蝕工藝的不斷發展，通過腐蝕工藝實現鋁箔的擴面倍率基本已經接近它的理論極限，進一步通過腐蝕工藝提升鋁箔表面積已經十分困難。近些年，工業生產的陽極箔比容幾乎停滯增長。為了進一步提高化成箔的比容，需要尋找一種新的方式來提升鋁箔的擴面倍率，以實現更高的陽極箔比容量，滿足鋁電解電容器小型化的發展需求。

發明內容

針對傳統腐蝕工藝對鋁箔的擴面倍率的提升現已接近了極限，腐蝕箔表面積提升十分困難的問題，本發明利用增材制造技術，提出了一種燒結式鋁電解電容器超高壓陽極箔及其制備方法，該方法是一種更加環保的(不需要酸堿腐蝕)實現陽極箔表面積增加的方法。該方法工藝簡單，環境友好，節約原料，避免了傳統腐蝕工藝產生的大量含有金屬離子的酸、堿性廢液的產生。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種燒結式鋁電解電容器超高壓陽極箔的制備方法，包括以下步驟：

1)將球形鋁粉與溶劑和粘合劑混合制成鋁粉漿料；

2)選取厚度為10-30μm鋁箔基材，將鋁粉漿料涂覆陽極箔表面，涂覆單面厚度為20-100μm；在涂覆后進行真空烘干處理；

3)將涂覆并烘干后的鋁箔進行燒結：

先將鋁箔從室溫中以1-40℃/min的升溫速率升至300-450℃，在此溫度下進行1-5h的保溫過程；

再將鋁箔繼續以1-20℃/min的速率升溫至520-650℃，進行1-10h的保溫；保溫結束后讓鋁箔自然降溫；

4)在燒結過程后進行陽極氧化處理：

先將燒結后的鋁箔在沸水中水煮，水煮之后使用磷酸二氫銨溶液進行浸泡處理；

再進行陽極氧化處理，陽極氧化步驟分為四段：

在(10-40V)～200V的低壓升壓段陽極氧化過程中，鋁箔加入銨鹽溶液為第一化成液，化成溫度為50-95℃，在化成至200V后，進行5-15min的恒壓降流過程；

在200V～600V的中壓升壓段陽極氧化過程中，加入硼酸溶液為第二化成液，并加入第一銨鹽，化成溫度為60-95℃之間，在化成至600V后，進行5-15min的恒壓降流過程；

在600V～1000V的高壓升壓段陽極氧化過程中，加入硼酸溶液為第三化成液，并加入第二銨鹽、pH值調節劑及閃火電壓提高劑，化成溫度為70-85℃之間；

在化成至1000V后，進行5-15min的恒壓降流過程，降流過程結束后，對陽極箔加入磷酸二氫銨水溶液進行浸泡處理；