鋁電極箔化成工藝液的研究

李宏亮

（新疆眾和股份有限公司 烏魯木齊 830000）

1 前言

從長遠看，電子元件材料制造業的發展對優化我國產業結構，提高經濟運行質量，加速我國信息化、工業化、現代化進程，全面構建和諧社會具有極其重要的意義。電極箔制造技術、高性能電解質技術和片式化技術是鋁電解電容器制造的三大核心技術，面對鋁電解電容器小型化、片式化、高性能化的新挑戰，必須加強對電極箔高性能、低能耗化成工藝的研究；因此對化成工藝液的研究需進一步深入。

2 研究內容

2.1 化成處理液對陽極氧化過程及產品性能的影響

有機酸工藝液用羧酸物質作為pH調節劑，用羧酸鹽類物質作為電導調節劑，采用有機酸工藝液進行化成處理后的鋁電極箔轉化率高，氧化膜一致性卻難以控制；無機酸工藝液用無機鹽類物質作為pH調節劑，用弱酸類物質作為電導調節劑，采用無機酸工藝液進行化成處理，鋁電極箔表面氧化膜一致性較好，但會出現容量衰減。具體如表1、表2所示。

2.2 化成液中加入硼酸和檸檬酸提高性能

原有化成工藝陽極氧化結束后,水合氧化膜表層疏松多孔留有殘余，構成氧化膜的部分內層缺陷，造成漏電流增大，氧化膜的穩定性下降，產品進行水化處理后（95℃，水煮60min），水化時間偏高，產品電性能下降。針對此，結合氧化膜形成、生長過程特點，在每個過程中選取5種化工原料進行平行對比實驗，序號1-5組實驗檢測數據顯示在一級、二級化成工序中（F1、F2）物質的性質、結構會影響產品電性能，其中硼酸效果最明顯。序號6-10組實驗檢測數據顯示在三級、四級、五級化成工序中（F3、F4、F5）物質的不同性質、結構對電性能影響不明顯，因此選擇在一級、二級化成工序中（F1、F2）加入硼酸。根據實驗結果確定將硼酸和檸檬酸添加到氧化膜形成的一級、二級化成工序的化成處理液中，可使水化時間（Tr60）降低到30s左右，容量達到0.77μf/cm2，具體數據如表3。

表1 無機工藝液中常用化工原料及其對產品性能的影響

表2 有機工藝液常用化工原料及其對產品性能的影響

硼酸有助于彌補氧化膜的表層缺陷，降低漏電流，增加了氧化膜的穩定性，卻使容量衰減，檸檬酸在化成工藝液中有助于溶解水合氧化膜疏松多孔外層，有助于提高晶型氧化膜含量，起到了抑制氧化膜生成過快的作用，阻止膜層過厚填堵孔洞，增加比電容，解決容量衰減的問題。兩者結合解決了此化成工藝下產出的鋁電極箔產品經過水化處理后出現電性能下降的問題。

3 結論

分析常用化工原料對鋁電極箔表面氧化膜、耐水合性的影響，包括一元羧酸及其鹽、二元及多元羧酸及其鹽類、五硼酸銨、硼酸、磷酸和磷酸二氫銨等等，篩選出有助于鋁電極箔表面均勻氧化膜形成的物質硼酸，有助于阻止氧化膜生產過厚填堵微小孔洞的檸檬酸。在實驗室內，采用添加了檸檬酸和硼酸的工藝液對腐蝕箔進行化成處理，以達到提升電性能的目的。