鋁電解電容器用陽極鋁箔擴(kuò)面增容研究.pdf

1、為了提高鋁電解電容器用高壓陽極箔和低壓陽極箔的比容，研究了高壓陽極箔和低壓陽極箔的腐蝕擴(kuò)面工藝及化成工藝，通過優(yōu)化和改進(jìn)腐蝕擴(kuò)面工藝和化成工藝，使高壓和低壓陽極箔比容顯著提高。 針對(duì)高壓鋁箔的腐蝕擴(kuò)面，采用兩段直流腐蝕工藝，通過正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)得到前段腐蝕優(yōu)化條件為：發(fā)孔腐蝕液2mol/LMC1+0.8mol/LH2SO4、發(fā)孔腐蝕時(shí)間95s，腐蝕液溫度70℃，電流密度選擇0.25A/cm2。后段腐蝕優(yōu)化條件為：擴(kuò)孔腐蝕液2

2、mol/LHC1、擴(kuò)孔腐蝕時(shí)間約90s，擴(kuò)孔腐蝕液溫度70℃，擴(kuò)孔電流密度為0.25A/cm2。在優(yōu)化條件下可提高比容至1.93μF/cm2。 試驗(yàn)得出Al3+、H3PO4、H2C2O4為有效的緩蝕劑，添加0.15～0.2mol/LAl3+可提高比容至1.97μF/cm2左右，比未添加Al3+時(shí)提高約0.04～0.05μF/cm2；H3PO4濃度達(dá)到0.3mol/L時(shí)、H2C2O4濃度為0.15mol/L左右時(shí)均有最大比容，可得

3、比容值約1.95μF/cm2，比未添加H3PO4、H2C2O4時(shí)比容提高約0.02～0.03μF/cm2。 針對(duì)低壓陽極箔的腐蝕擴(kuò)面，采用交流腐蝕工藝，試驗(yàn)得到優(yōu)化的腐蝕條件為：腐蝕液2.0mol/LHC1+0.5mol/LH2SO4、腐蝕液溫度50℃、電流密度0.3A/cm2、腐蝕時(shí)間120s。優(yōu)化條件下可得比容值約47.2μF/cm2。Al3+、硫脲、烏洛托品等緩蝕劑的加入均可提高比容；Al3+濃度在0.2mol/L～0.2

4、5mol/L之間時(shí)最大比容值約54.2μF/cm2；硫脲為1.2g/L時(shí)有最大比容值，約53.1μF/cm2；烏洛托品為0.14g/L有最大比容值，約51.8μF/cm2。 探索采用分段交流腐蝕和分段交直流腐蝕工藝。分段腐蝕工藝中，純交流腐蝕，采取小電流密度發(fā)孔，大電流密度擴(kuò)孔，并在前段添加適量NO3-離子，比容達(dá)到49.61aμF/cm2；交/直流變化腐蝕，采用小電流密度直流發(fā)孔，大電流密度交流擴(kuò)孔比容值可達(dá)51.9μF/cm

5、2；采用小電流密度交流發(fā)孔，大電流密度直流擴(kuò)孔可得比容值約54.2μF/cm2。三種腐蝕方式下比容值比采用一段交流腐蝕優(yōu)化條件下的比容值47.2μF/cm2分別提高約5％、10％和15％ 考察了不同的化成液及化成條件對(duì)高壓腐蝕箔和低壓腐蝕箔比容的影響。得出高壓陽極箔優(yōu)化化成條件為：化成液3％己二酸銨+lg/L馬來酸溶液、水合處理溫度及時(shí)間分別為95℃和10min、熱處理溫度及時(shí)間分別為460℃和6min、再化成時(shí)4％H3PO4溶

6、液中處理4min為優(yōu)，最大比容值約2.05μF/cm2；低壓箔優(yōu)化化成條件：熱處理溫度及時(shí)間分別為550℃和100min、熱處理前3％HNO3溶液中浸泡10s、化成液為3％硼酸溶液+0.7％五硼酸銨溶液、化成溫度為80℃、再化成液為3％H3PO4溶液，可得最大比容約65.2μF/cm2。 低壓箔化成前浸入鈦酸乙酯乙醇溶液中后進(jìn)行熱處理再化成可以使比容提高，優(yōu)化條件為：4％鈦酸乙酯乙醇溶液中浸入10min、熱處理溫度500℃、熱處