铝电极箔化成工艺液的研究

李宏亮

（新疆众和股份有限公司 乌鲁木齐 830000）

1 前言

从长远看，电子元件材料制造业的发展对优化我国产业结构，提高经济运行质量，加速我国信息化、工业化、现代化进程，全面构建和谐社会具有极其重要的意义。电极箔制造技术、高性能电解质技术和片式化技术是铝电解电容器制造的三大核心技术，面对铝电解电容器小型化、片式化、高性能化的新挑战，必须加强对电极箔高性能、低能耗化成工艺的研究；因此对化成工艺液的研究需进一步深入。

2 研究内容

2.1 化成处理液对阳极氧化过程及产品性能的影响

有机酸工艺液用羧酸物质作为pH调节剂，用羧酸盐类物质作为电导调节剂，采用有机酸工艺液进行化成处理后的铝电极箔转化率高，氧化膜一致性却难以控制；无机酸工艺液用无机盐类物质作为pH调节剂，用弱酸类物质作为电导调节剂，采用无机酸工艺液进行化成处理，铝电极箔表面氧化膜一致性较好，但会出现容量衰减。具体如表1、表2所示。

2.2 化成液中加入硼酸和柠檬酸提高性能

原有化成工艺阳极氧化结束后,水合氧化膜表层疏松多孔留有残余，构成氧化膜的部分内层缺陷，造成漏电流增大，氧化膜的稳定性下降，产品进行水化处理后（95℃，水煮60min），水化时间偏高，产品电性能下降。针对此，结合氧化膜形成、生长过程特点，在每个过程中选取5种化工原料进行平行对比实验，序号1-5组实验检测数据显示在一级、二级化成工序中（F1、F2）物质的性质、结构会影响产品电性能，其中硼酸效果最明显。序号6-10组实验检测数据显示在三级、四级、五级化成工序中（F3、F4、F5）物质的不同性质、结构对电性能影响不明显，因此选择在一级、二级化成工序中（F1、F2）加入硼酸。根据实验结果确定将硼酸和柠檬酸添加到氧化膜形成的一级、二级化成工序的化成处理液中，可使水化时间（Tr60）降低到30s左右，容量达到0.77μf/cm2，具体数据如表3。

表1 无机工艺液中常用化工原料及其对产品性能的影响

表2 有机工艺液常用化工原料及其对产品性能的影响

硼酸有助于弥补氧化膜的表层缺陷，降低漏电流，增加了氧化膜的稳定性，却使容量衰减，柠檬酸在化成工艺液中有助于溶解水合氧化膜疏松多孔外层，有助于提高晶型氧化膜含量，起到了抑制氧化膜生成过快的作用，阻止膜层过厚填堵孔洞，增加比电容，解决容量衰减的问题。两者结合解决了此化成工艺下产出的铝电极箔产品经过水化处理后出现电性能下降的问题。

3 结论

分析常用化工原料对铝电极箔表面氧化膜、耐水合性的影响，包括一元羧酸及其盐、二元及多元羧酸及其盐类、五硼酸铵、硼酸、磷酸和磷酸二氢铵等等，筛选出有助于铝电极箔表面均匀氧化膜形成的物质硼酸，有助于阻止氧化膜生产过厚填堵微小孔洞的柠檬酸。在实验室内，采用添加了柠檬酸和硼酸的工艺液对腐蚀箔进行化成处理，以达到提升电性能的目的。