本发明属于低压腐蚀箔。更具体地,涉及一种低压腐蚀箔的后处理方法。
背景技术:
1、铝电解电容器是一种广泛应用于电子电器行业的储能元件,而腐蚀箔是铝电解电容器中的关键组件之一。现有技术制备低压腐蚀箔一般采用如下步骤进行制备:铝箔前处理、腐蚀处理、酸洗、水洗处理、烘干处理,最终得到腐蚀箔。其中,铝箔的前处理主要是为了去除铝箔表面杂质,有利于后续腐蚀;腐蚀处理是为了使铝箔表面出现腐蚀孔,增加铝箔表面积;酸洗是为了除去因腐蚀造成的铝箔表面的多余氯离子;水洗是为了除去多余的酸,以及洗脱杂质,在上述步骤完成后,烘干即可得到低压腐蚀箔。但此时形成的低压腐蚀箔容易在贮藏过程中受潮,且铝表面容易发生化学反应,导致低压腐蚀箔最终性能效果较差,且比容量小。
2、为了解决上述问题,现有技术一般在酸洗、水洗得到腐蚀箔后再对其进行后处理(安定处理),在腐蚀箔表面形成氧化膜,起到腐蚀箔的保护作用,基本一年内可以有效防止受潮或铝表面变化,并可以提高低压腐蚀箔的比容。目前,普遍的后处理方法为利用偏碱性或弱碱性物质,可加上有机酸或无机酸调配,使后处理液ph值偏弱碱性,碱性液与铝箔发生螯合或水解反应,生成三氧化二铝(β型氧化铝)或氢氧化铝沉淀,再经过高温烧片处理,使铝箔孔洞内的氧化铝或氢氧化铝转化为γ型氧化铝,此γ型氧化铝为多孔状所以介电常数大于普通氧化铝层,从而提高了箔片的比容。如中国专利申请cn1967752a公开了一种铝电解电容器用低压阳极箔及其制造方法,其后处理方法就是在酸洗、水洗后用三乙醇胺水浸泡腐蚀箔,再烘干(烧片),得到成品腐蚀箔,与未经后处理制备的腐蚀箔相比,静电容量提升了5%~10%,但三乙醇胺是一种3类致癌物。
3、目前利用偏碱性或弱碱性物质与铝箔发生螯合或水解反应的后处理方法仍然存在一些缺点:(1)后处理方法使用的化学药品(三乙醇胺、氨水等)一般被列为危险类的化学药品,对卫生以及环保方面都不是最佳选择;(2)后处理中参与反应的化学试剂成本较高,因后处理工序过后就是成品,对化学试剂的纯净度也要求较高,一般要求为电容纯级别,价格很贵;(3)后处理用无机或有机碱性物与铝反应后会形成大量沉积物在反应槽内,时间久了会堵塞设备循环系统,如果过滤不完全还会对产品表面造成外观缺陷比如磕印。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术后处理方法的缺陷和不足,提供一种低压腐蚀箔的后处理方法。
2、本发明的另一目的是提供一种低压腐蚀箔的制备方法。
3、本发明的另一目的是提供所述制备方法制备得到的低压腐蚀箔。
4、本发明上述目的通过以下技术方案实现:
5、本发明提供一种低压腐蚀箔的后处理方法,取经腐蚀、酸洗、第一次水洗处理后的铝箔,进行如下操作:
6、s1.去除堵塞腐蚀孔洞的氢氧化铝层处理;
7、s2.在ph为5~6.5的酸和水的混合溶液中浸泡2~4min,第二次水洗,再进行烧片处理。
8、本发明首先对经腐蚀、酸洗、第一次水洗处理后的铝箔进行清洗,以除去堵塞腐蚀孔洞的、沉积不均匀的氢氧化铝层,使下一步浸泡过程中的水合反应更加充分。发明人通过研究发现,铝箔表面的氧化铝与水在特定ph(ph为5~6.5)的弱酸环境下进行水合反应,不会快速生成致密的水合氧化铝而导致孔洞堵塞,进而阻碍反应的进行。同时,通过控制浸泡时间,避免过度生成水合氧化铝而导致孔洞堵塞;最后,经浸泡和水洗后的腐蚀箔直接进行高温烧片处理,固化腐蚀得到的孔洞,同时使水合氧化铝膜直接转为γ型氧化铝,在腐蚀箔表面形成一层氧化层,起到保护作用,提高腐蚀箔的比容。
9、如果混合溶液中的ph值过低,会导致生成的水合氧化铝溶解速度大于生成速度,难以在后续成膜。
10、若浸泡时间过长,会导致水合氧化铝的沉积量过多,进而将腐蚀孔洞堵塞,使低压腐蚀箔的比容降低;若浸泡时间过短,水合氧化铝的沉积不足,不能起到保护低压腐蚀箔和提高比容的作用。
11、本发明中所用的反应原料更加绿色环保,且成本低廉,并且反应后不会在反应槽内堆积大量沉淀物,损害设备。利用本发明所述后处理方法可在反应槽中至少连续处理80天,且不会造成反应槽设备的堵塞;而利用常规的碱性物质进行后处理,连续反应30天,就会造成反应槽的严重堵塞,无法继续反应。
12、优选地,在本发明所述低压腐蚀箔的后处理方法中,所述浸泡的时间为3min。
13、优选地,所述浸泡的温度为25~50℃。
14、优选地,所述酸为弱酸。弱酸加入水中的ph变化相对更为缓慢,能起到更好的缓冲作用,对水和氧化铝的水合反应更有利。
15、更优选地,所述弱酸为水杨酸、草酸、柠檬酸、酒石酸或苯甲酸中的一种或多种。
16、优选地,所述烧片处理的温度为400~500℃。
17、优选地,所述烧片处理的时间为0.5~1.5min。
18、优选地,一种低压腐蚀箔的后处理方法,所述步骤s1的具体操作如下:取经腐蚀、酸洗、第一次水洗处理后的铝箔置于水中,进行超声处理。
19、优选地,一种低压腐蚀箔的后处理方法,所述步骤s1的具体操作如下:取经腐蚀、酸洗、第一次水洗处理后的铝箔置于水中接负极,进行通电处理。
20、优选地,所述通电处理的时间为5~25s;通电处理的电流为0.01~0.1a/cm2。
21、本发明保护一种低压腐蚀箔的制备方法,包括以下步骤:
22、(1)铝箔前处理;
23、(2)步骤(1)中前处理后的铝箔进行腐蚀,直至得到所需腐蚀量的铝箔,随后酸洗,第一次水洗,得经腐蚀、酸洗、第一次水洗处理后的铝箔;
24、(3)按照上述任一所述后处理方法进行处理,得低压腐蚀箔。
25、优选地,一种低压腐蚀箔的制备方法,所述前处理为将铝箔置于磷酸质量浓度为1.5~3%的磷酸水溶液中。
26、优选地,所述前处理的温度为75~90℃;优选地,所述前处理的时间为30~60s。
27、优选地,所述酸洗的具体步骤为:在质量浓度为1~20%的硫酸溶液中处理2~4min。优选地,所述酸洗的温度为50~60℃。
28、进一步地,所述腐蚀为电化学腐蚀。
29、更进一步地,所述电化学腐蚀的具体操作为:
30、加电腐蚀:取经前处理后的铝箔在混酸溶液中进行加电腐蚀,腐蚀完成后进行水洗;
31、中处理:得到的铝箔在中处理液中钝化处理;
32、水洗:将中处理后的铝箔用水清洗;
33、重复步骤加电腐蚀到水洗的步骤,直至得到所需腐蚀量的铝箔。
34、进一步地,电化学腐蚀中,所述混酸溶液为盐酸和硫酸的混合溶液,其中,盐酸的质量浓度为9%~13%,硫酸的质量浓度为0.05%~0.5%。
35、优选地,电化学腐蚀中,所述加电腐蚀的电流密度为0.05~0.45a/cm2;所述加电腐蚀的时间为480~660s。优选地,所述加电腐蚀的温度为6~45℃。
36、进一步地,所述中处理液为质量浓度为2~5%的磷化物水溶液,处理条件为85~90℃处理15~40s。优选地,所述磷化物包括但不限于磷酸一铵、磷酸二铵等。
37、进一步地,本发明保护上述低压腐蚀箔的制备方法制备得到的低压腐蚀箔。
38、本发明具有以下有益效果:
39、本发明所述后处理方法的比容提升效果与现有常规的利用碱性溶液的后处理相比无显著差异,但本发明后处理方法至少可连续处理80天,反应槽设备不发生堵塞。此外,本发明后处理方法所用试剂更加绿色环保,有利于推广应用。
1.一种低压腐蚀箔的后处理方法,其特征在于,取经腐蚀、酸洗、第一次水洗处理后的铝箔,进行如下操作:
2.根据权利要求1所述后处理方法,其特征在于,所述浸泡的温度为25~50℃。
3.根据权利要求1所述后处理方法,其特征在于,所述酸为弱酸。
4.根据权利要求1所述后处理方法,其特征在于,所述步骤s1的具体操作如下:取经腐蚀、酸洗、第一次水洗处理后的铝箔置于水中,进行超声处理。
5.根据权利要求1所述后处理方法,其特征在于,所述步骤s1的具体操作如下:取经腐蚀、酸洗、第一次水洗处理后的铝箔置于水中接负极,进行通电处理。
6.根据权利要求5所述后处理方法,其特征在于,所述通电处理的时间为为5~25s,电流为0.01~0.1a/cm2。
7.一种低压腐蚀箔的制备方法,其特征在于,
8.根据权利要求7所述制备方法,其特征在于,所述腐蚀为电化学腐蚀。
9.根据权利要求8所述制备方法,其特征在于,所述电化学腐蚀中加电的电流密度为0.05~0.45a/cm2;所述加电的时间为480~660s。
10.权利要求7~9任一所述制备方法制备得到的低压腐蚀箔。