一种额外退火处理改善铝箔发孔性能的方法

摘要

本发明公开了一种额外退火处理改善铝箔发孔性能的方法，将经过前处理的铝箔放入退火炉中，进行升温、保温和降温三个阶段处理，其特征在于，所述升温的速率为3-5℃/min；保温段数为2-3段，保温温度为300-520℃，保温时间为1-6h；降温速率为5-8℃/min，降温后进行后续处理后既得腐蚀箔。经过处理后的铝箔在折弯、升压值性能不变的条件下，腐蚀箔比容值提高10％-15％。本发明通过退火改善铝箔表面微量元素的分布，增大铝箔表面腐蚀发孔性能，从而提高铝箔的比容，具有简单、高效的特点。

说明书

技术领域

在本发明属于铝电解电容器制造领域，具体涉及中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀工艺。

技术背景

在电子铝箔--腐蚀箔--化成箔--电容器产业链中，腐蚀箔是生产电容器的一种重要原料，其折弯、比容 性能直接决定最终电容器的性能质量。在当今电子行业飞速发展的今天，铝电解电容器的需求量也水涨船 高，呈猛烈上升趋势，然而常规性能的电容器已难以满足实际需求，具备高比容性能的电容器的供应显得 尤为迫切。传统的腐蚀工艺，通常包括碱洗、酸洗、发孔、扩孔、后处理五个步骤，由于发孔不均匀或者 发孔孔洞数量不够，造成最终腐蚀箔比容值较低，影响电容器产品质量。无疑发孔是腐蚀工艺中决定腐蚀 箔比表面积的重要步骤，发孔形成的孔洞分布均匀有利于提高腐蚀箔比容。提高腐蚀发孔性能均匀性的方 法通常包括提升铝箔发孔性能，改变发孔溶液浓度成分、发孔温度、发孔加电方式四种有效方式，本发明 通过对铝箔置于含有金属离子的酸液中浸泡，使得金属被置换生成单质金属，吸附于铝箔表面，然后通过 额外退火的方式，使得铝箔表面金属均匀分布于铝箔表面，从而提高铝箔发孔性能，生成更加均匀的孔洞， 增大比表面积，最终提高腐蚀箔比容值。微量元素增大铝箔发孔性能机理如下：

电位较高的微量元素在铝箔表面与Al形成微电池，加电腐蚀时，铝单质优先腐蚀，间接增加铝箔表 面气蚀点，微量元素分布均匀，腐蚀发孔生产的孔洞也变得均匀。

发明内容

本发明针对腐蚀工艺中，铝箔发孔数量不够、发孔均匀性差等问题，通过对铝箔进行金属酸性溶液浸 泡、退火处理，在铝箔表面引入有利于提升发孔性能和发孔均匀性的微量元素，实现腐蚀箔比容值的提升。

本发明的技术方案提供了一种额外退火处理改善铝箔发孔性能的方法，将经过前处理的铝箔放入退火 炉中，进行升温、保温和降温三个阶段处理，其特征在于，所述升温的速率为3-5℃/min；所述保温段数 为2-3段，保温温度为300-520℃，保温时间为1-6h；所述降温速率5-8℃/min，降温后进行后续处理后既 得腐蚀箔；所述前处理包括碱洗和酸洗；所述酸洗液中含有金属离子。

根据上述技术方案提供的方法，金属离子为铅离子和锌离子，其中铅离子浓度为60ppm，锌离子的浓 度为80ppm。

根据上述技术方案提供的方法，后处理包括发孔、扩孔和后处理。

根据上述技术方案提供的方法，退火处理是在抽真空、通入99.999％的高纯氩气的退火炉中进行的。

本发明的实施方式中使用的水均为去离子水。

除非明确地说明与此相反，否则，本发明引用的所有范围包括端值。例如，“保温温度为300-520℃”， 表示温度T的范围为300℃≤T≤520℃。

本发明的有益效果在于：

1)本发明在酸洗后增加额外退火的程序，铝箔表面通过酸洗吸附的微量元素在高温下，均匀分布于 铝箔表面，并同时由外及内进行一定程度扩散，使得铝箔在后续发孔时，表面金属分布更加均匀，并在纵 向进行一点深度扩散，微量元素电位高于铝单质，发孔时表面微量元素与铝基体形成微电池，气蚀点增多， 最终形成均匀的隧道孔洞，同时使得发孔生成的孔洞分布更加均匀，最终提高腐蚀箔的比容、折弯性能

2)本发明在退火完成后再对铝箔进行常规腐蚀发孔，折弯、升压值性能不变的条件下，腐蚀箔比容 值提高10％-15％。

3)本发明通过退火改善铝箔表面微量元素的分布，增大铝箔表面腐蚀发孔性能，从而提高铝箔的比 容，具有简单、高效的特点。

具体实施方式

以下所述的是本发明的优选实施方式，本发明所保护的不限于以下优选实施方式。应当指出，对于本 领域的技术人员来说在此发明创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本发明的保护范围。实 施例中所用的原料均可以通过商业途径获得。

实施例1

将厚度120μm，长宽尺寸100mm×280mm的铝箔，经过传统腐蚀工艺处理，其中发孔电流为80A，发 孔时间60S，各个步骤槽液成分浓度不变的情况下，最后腐蚀箔强度折弯达到60回，比容达到0.58μF/cm2。

将厚度120μm，长宽尺寸100mm×280mm的铝箔，经过腐蚀工艺中，碱洗处理后，放入含有一定浓度 金属离子的酸液中进行酸洗，置于真空充气退火炉中退火，保持升温速率3℃/min,一级退火温度300℃， 对应保温时间1h，二级退火温度450℃，对应保温时间0.5h,平均降温速率5℃/min，再经过同样条件腐蚀 发孔、扩孔处理，腐蚀箔比容值达到0.64μF/cm²，相比非额外退火处理腐蚀箔，其他性能不变的情况下， 比容值提高10.34％。

实施例2

将厚度120μm，长宽尺寸100mm×280mm的铝箔，经过传统腐蚀工艺处理，其中发孔电流为75A，发 孔时间75S，各个步骤槽液成分浓度不变的情况下，最后腐蚀箔强度折弯达到62回，比容达到0.57μF/cm2。

将厚度120μm，长宽尺寸100mm×280mm的铝箔，放入含有一定浓度金属离子的酸液浸泡后，置于真 空充气退火炉中退火，保持升温速率5℃/min,一级退火温度320℃，对应保温时间2h，二级退火温度470℃， 对应保温时间2h,平均降温速率8℃/min，再经过同样条件腐蚀发孔、扩孔处理，腐蚀箔比容值达到 0.65μF/cm²，相比非额外退火处理腐蚀箔，其他性能不变的情况下，比容值提高14.03％。

实施例3

将厚度120μm，长宽尺寸100mm×280mm的铝箔，经过传统腐蚀工艺处理，其中发孔电流为85A，发 孔时间65S，各个步骤槽液成分浓度不变的情况下，最后腐蚀箔强度折弯达到60回，比容达到0.59μF/cm²。

将厚度120μm，长宽尺寸100mm×280mm的铝箔，放入含有一定浓度金属离子的酸液浸泡后，置于真 空充气退火炉中退火，保持升温速率4.5℃/min,一级退火温度280℃，对应保温时间1h，二级退火温度400℃， 对应保温时间2h,三级退火温度500℃，对应保温时间0.5h，平均降温速率5℃/min，再经过同样条件的腐 蚀发孔、扩孔处理，腐蚀箔比容值达到0.66μF/cm²，相比非额外退火处理腐蚀箔，其他性能不变的情况下， 比容值提高11.86％。