CN114999825B - 电极箔及其制备方法、铝电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电极箔及其制备方法、铝电解电容器，制备方法包括如下步骤：将含有铝粉或铝合金粉、溶剂和粘结剂的浆料涂覆在基材箔的至少一个表面，烘干，得到烘干箔；将烘干箔依次进行脱脂处理和烧结处理，得到未形成箔；将未形成箔进行去残留处理，去残留处理包括碱液清洗、酸液清洗和热处理中的任意一种或多种的组合；将经去残留处理后的未形成箔进行水煮处理和化成处理。本发明的电极箔制备方法，能够有效地减小电极箔的漏电流大小、缩短水化时间，进而延长电极箔的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电极材料技术领域，特别是涉及一种电极箔及其制备方法、铝电解电容器。
背景技术
铝电解电容器是一种广泛应用于电子产品的电子元件，在电路中发挥着滤波、旁路、耦合、计时、调谐、整流和储能等作用。烧结法是铝电解电容器用电极材料的一种新型制备工艺，其是在铝基材上形成单面或双面的铝粉烧结体，烧结的铝粉构成多孔层以获得大的比表面积，从而使电极材料获得高比电容。
烧结法制备电极箔的工艺流程主要包括浆料制备、涂布、干燥、脱脂及烧结、化成。其中，浆料的主要成分为铝粉或铝合金粉、溶剂和粘结剂。通过脱脂及烧结步骤，可以将浆料中的溶剂以及大部分粘结剂去除。
然而，目前烧结法制备的电极箔产品仍然存在水化时间较长、漏电流较大的问题，最终导致电极箔的使用寿命较短。
发明内容
基于此，有必要针对烧结法制备的电极箔的漏电流较大、水化时间较长，导致电极箔的使用寿命较短的问题，提供一种能够有效地降低漏电流、缩短水化时间，从而提高电极箔使用寿命的电极箔及其制备方法、铝电解电容器。
根据本发明的一个方面，提供一种电极箔的制备方法，包括如下步骤：
将包含铝粉或铝合金粉、溶剂和粘结剂的浆料涂覆在基材箔的至少一个表面，烘干，得到烘干箔；
将所述烘干箔依次进行脱脂处理和烧结处理，得到未形成箔；
将所述未形成箔进行去残留处理，所述去残留处理包括碱液清洗、酸液清洗和热处理中的任意一种或多种的组合；及
将经所述去残留处理后的所述未形成箔依次进行水煮处理和化成处理。
在其中一些实施例中，所述碱液清洗采用的碱液为质量分数0.1％～0.5％的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种；所述碱液清洗的时间不超过30s。
在其中一些实施例中，所述酸液清洗采用的酸液为质量分数0.3％～0.8％的硝酸、盐酸和硫酸中的一种或多种；所述酸液清洗的时间不超过30s。
在其中一些实施例中，所述热处理的温度为280℃～320℃，热处理时间不超过5min。
在其中一些实施例中，所述去残留处理包括对所述未形成箔依次进行碱液清洗、酸液清洗和热处理。
在其中一些实施例中，所述浆料中所述铝粉或铝合金粉的重量百分比为30％～70％，所述溶剂的重量百分比为28％～60％，所述粘结剂的重量百分比为2％～10％。
在其中一些实施例中，所述铝粉或铝合金粉的平均粒径D50为2μm～4μm。
在其中一些实施例中，所述溶剂选自乙二醇、柠檬酸三丁酯、己二酸二甲酯、二乙二醇二甲基醚、邻苯二甲酸二丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚和松油醇中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述粘结剂选自乙基纤维素、聚碳酸丙烯酯、聚乙烯缩丁醛树脂中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述脱脂处理的温度为300℃～400℃，所述脱脂处理的时间为1h～2h。
在其中一些实施例中，所述烧结处理的温度为560℃～660℃，所述烧结处理的时间为1h～12h。
在其中一些实施例中，所述水煮处理是将所述未形成箔在沸水中煮10min～20min。
在其中一些实施例中，所述化成处理是将所述未形成箔置于含有80g/L～120g/L硼酸的化成液中，化成至510V～530V，恒压15min～25min；在480℃～520℃空气气氛中放置1min～3min；然后在所述化成液中，在化成电压为510V～530V下恒压8min～12min。
根据本发明的另一方面，提供了一种电极箔，所述电极箔通过本发明上述的制备方法制备得到。
根据本发明的另一方面，提供了一种铝电解电容器，所述铝电解电容器的至少一个电极采用本发明上述的电极箔。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
上述电极箔的制备方法，在对烘干箔进行脱脂和烧结得到未形成箔之后，对未形成箔采用上述特定方式进行去残留处理。具体地，去残留处理包括碱液清洗、酸液清洗和热处理中任意一种或多种组合的方式，进而去除掉烧结后的烧结体中铝颗粒间隙内的一些残留物质，例如碳残留；从而有效地减小了电极箔的漏电流大小、缩短了水化时间，进而延长了电极箔的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明的一些实施方式提供了一种电极箔的制备方法，该制备方法包括如下步骤S100至步骤S500。
步骤S100：将含有铝粉或铝合金粉、溶剂和粘结剂的浆料涂覆在基材箔的至少一个表面，形成浆料层。
其中，基材箔采用高纯铝箔。
浆料中不同组分的重量百分比含量为：溶剂28％～60％，粘结剂2％～10％，铝粉或铝合金粉30％～70％。
溶剂可以选用乙二醇、柠檬酸三丁酯、己二酸二甲酯、二乙二醇二甲基醚、邻苯二甲酸二丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚和松油醇中的一种或多种，优选采用二乙二醇丁醚。
粘结剂可以选用乙基纤维素、聚碳酸丙烯酯和聚乙烯缩丁醛树脂中的一种或多种，优选采用乙基纤维素。
铝粉采用铝质量含量>99.98％的高纯铝粉，铝粉或铝合金粉的平均粒径D50在2μm～4μm之间。
可以采用转移涂覆或挤压涂覆的方式，将浆料涂覆在基材箔的正面和/或背面，使得基材箔的一个面上所形成的浆料层的厚度为10μm～60μm。
步骤S200：将浆料层烘干，得到烘干箔。
在基材箔上涂覆形成浆料层之后，本发明继续对浆料层进行烘干，以去除浆料层中的部分溶剂，使浆料层固化在基材箔上。具体来说，本发明采用逐步升温和保温的方式对基材箔上的浆料层进行烘干。
在其中一个具体示例中，首先采用转移涂覆或挤压涂覆等方式将浆料涂覆在基材箔的正面；依次在空气中于50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃下进行烘干处理，每次烘干处理的时间为1min～3min；然后将浆料涂覆在基材箔的背面，再在空气中于50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃下进行烘干处理，每次烘干处理的时间为1min～3min，得到烘干箔。烘干后基材箔的单面浆料层厚度为10μm～60μm。
步骤S300：将烘干箔依次进行脱脂处理和烧结处理，得到未形成箔。
在将浆料层进行烘干之后，本发明继续对烘干箔依次进行脱脂处理和烧结处理，去除掉浆料层中的溶剂和粘结剂，使铝颗粒之间形成孔洞，提高浆料层的孔隙率，从而得到未形成箔。
在其中一些实施例中，上述脱脂处理的温度为300℃～400℃，脱脂处理的时间为1h～2h；烧结处理的温度为560℃～660℃，烧结处理的时间为1h～12h。经过上述的脱脂处理，可以去除掉浆料层中的溶剂和一部分粘结剂；然后再经上述的烧结处理，可以去除掉剩余的粘结剂。
可以理解，上述脱脂处理的温度可以是但不限于300℃、320℃、340℃、360℃、380℃、400℃；脱脂处理的时间可以是但不限于1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h；烧结处理的温度可以是但不限于560℃、580℃、600℃、620℃、640℃、660℃；烧结处理的时间可以是但不限于1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、12h。
步骤S400：将未形成箔进行去残留处理，该去残留处理包括碱液清洗、酸液清洗和热处理中的任意一种或多种的组合。
在对烘干箔进行脱脂处理和烧结处理之后，在烧结层的铝颗粒的间隙之间，会残留一些主要为C、N、S、H等元素的残留物质，其中以碳单质残留为主，N、S、H等元素的残留物质相对较少。铝颗粒间隙中的这些残留物质会对电极箔产品的水化和漏电流性能造成较大的影响，如使漏电流增大，最终导致电极箔的使用寿命缩短。
为了解决上述问题，本发明在通过脱脂处理和烧结处理得到未形成箔之后，对未形成箔进行去残留处理，通过碱液清洗、酸液清洗和热处理中任意一种或多种组合的方式去除掉烧结后的铝颗粒之间间隙内的一些残留物质，进而达到减小漏电流、延长电极箔使用寿命的目的。
可理解，去残留处理可以是只进行碱液清洗、只进行酸液清洗或者只进行热处理；也可以是将碱液清洗、酸液清洗和热处理中的两种或者三种以任意的顺序进行组合。
从对残留物质的去除效果上来说，通常为碱液清洗>酸液清洗>热处理。但是，使用碱液清洗和酸液清洗可能会对电极箔的容量有一定的影响。而如果仅仅使用热处理的方式去除残留，则碳单质残留的去除效果有限。
因此，本发明中优选采用先对未形成箔进行碱液清洗，然后进行酸液清洗，再进行热处理的方式来去除残留物质。首先通过碱液清洗可以去除掉大部分的残留物质，然后通过酸液清洗可以进一步去除残留物质，最后再通过热处理可去除掉剩余的残留物质。采用上述方式可以获得更好的去除效果，并且可以适当降低所用碱液和酸液的浓度和处理时间，降低碱液清洗和酸液清洗对电极箔容量的影响。并且，采用碱液清洗加酸液清洗的方式，还可以起到一个酸碱中和的效果。
在其中一个具体示例中，碱液清洗所采用的碱液为质量分数0.1％～0.5％的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种；碱液清洗的时间不超过30s。酸液清洗所采用的酸液为质量分数0.3％～0.8％的硝酸、盐酸和硫酸中的一种或多种；酸液清洗的时间不超过30s。热处理的温度为280℃～320℃，热处理时间不超过5min。如此，碱液和酸液的浓度较低，且清洗时间较短，可以尽量避免碱液清洗和酸液清洗过程对电极箔容量的影响，并且能够获得良好的残留物质去除效果。由于酸液清洗时需要先中和掉碱液清洗时剩余的碱，酸液的浓度和用量需要比碱液适量多一些。
需要说明的是，碱液的质量分数可以是但不限于0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％；碱液清洗的时间可以是但不限于1s、2s、5s、8s、10s、12s、14s、16s、18s、20s、22s、24s、26s、28s、30s；酸液的质量分数可以是但不限于0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％；酸液清洗的时间可以是但不限于1s、2s、5s、8s、10s、12s、14s、16s、18s、20s、22s、24s、26s、28s、30s；热处理的温度可以是但不限于280℃、290℃、300℃、310℃、320℃，热处理的时间可以是但不限于0.5min、1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min、5min。
步骤S500：将去残留处理后的未形成箔依次进行水煮处理和化成处理。
在进行去残留处理之后，本发明继续对未形成箔进行水煮处理和化成处理，以在铝颗粒的表面形成一层氧化铝薄膜，得到成品电极箔。
具体来说，先将未形成箔在沸水中煮10min～20min；然后将未形成箔置于含有80g/L～120g/L硼酸的化成液中，化成至510V～530V，恒压15min～25min；然后在480℃～520℃空气气氛中放置1min～3min；最后在上述化成液中，在相同的化成电压下(即510V～530V)恒压8min～12min，得到成品电极箔。
本发明的一些实施方式还提供了一种电极箔，该电极箔通过本发明上述的制备方法制备得到。该电极箔，通过去残留处理有效地去除了烧结后铝颗粒孔隙之间的残留物质(主要为碳残留)，从而减小了残留物质对于电极箔水化和漏电流的影响，使得该电极箔的漏电流较低，使用寿命较长。
本发明的一些实施方式还提供了一种铝电解电容器，该铝电解电容器包括电极和电解质。其中，电极采用本发明上述的电极箔。该铝电解电容器采用本发明的电极箔作为电极，由于该电极箔的漏电流减小，可使该铝电解电容器整体具有较长的使用寿命。
下面将结合具体实施例和对比例对本发明作进一步说明，但不应将其理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为30％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基材箔上，依次经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤烘干处理时间为2min；然后经过同样的工序在基材箔的另一面涂覆浆料并烘干，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中，先在400℃条件下进行脱脂处理1h，然后在640℃条件下烧结处理2h，得到未形成箔。
去残留处理：
将上述未形成箔首先在质量分数0.15％的NaOH溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在质量分数0.45％的HNO3溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在300℃的马弗炉中热处理2min，备用。
水煮及化成：
将去残留处理后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法按照SJ/T 11140-2012标准进行，测试结果如表1所示。
实施例2：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为40％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基层箔上，分别经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤处理2min。然后经过同样的工序涂覆另一面，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中进行烧结处理。烧结处理分两步骤，第一步在400℃脱脂处理1h，第二步在640℃烧结2h。
去残留处理：
将上述未形成箔首先在质量分数0.2％的NaOH溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在质量分数0.4％的HNO3溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在300℃的马弗炉中热处理2min，备用。
水煮及化成：
将去残留处理后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法与实施例1相同，测试结果如表1所示。
实施例3：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为50％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基层箔上，分别经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤处理2min。然后经过同样的工序涂覆另一面，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中进行烧结处理。烧结处理分两步骤，第一步在400℃脱脂处理1h，第二步在640℃烧结2h。
去残留处理：
将上述未形成箔首先在质量分数0.25％的NaOH溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在质量分数0.5％的HNO3溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在300℃的马弗炉中热处理2min，备用。
水煮及化成：
将去残留处理后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法与实施例1相同，测试结果如表1所示。
实施例4：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为60％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基层箔上，分别经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤处理2min。然后经过同样的工序涂覆另一面，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中进行烧结处理。烧结处理分两步骤，第一步在400℃脱脂处理1h，第二步在640℃烧结2h。
去残留处理：
将上述未形成箔首先在质量分数0.3％的NaOH溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在质量分数0.6％的HNO3溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在300℃的马弗炉中热处理2min，备用。
水煮及化成：
将去残留处理后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法与实施例1相同，测试结果如表1所示。
实施例5：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为70％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基层箔上，分别经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤处理2min。然后经过同样的工序涂覆另一面，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中进行烧结处理。烧结处理分两步骤，第一步在400℃脱脂处理1h，第二步在640℃烧结2h。
去残留处理：
将上述未形成箔首先在质量分数0.35％的NaOH溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在质量分数0.70％的HNO3溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净；再将未形成箔在300℃的马弗炉中热处理2min，备用。
水煮及化成：
将去残留处理后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法与实施例1相同，测试结果如表1所示。
实施例6：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为50％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基层箔上，分别经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤处理2min。然后经过同样的工序涂覆另一面，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中进行烧结处理。烧结处理分两步骤，第一步在400℃脱脂处理1h，第二步在640℃烧结2h。
去残留处理：
将上述未形成箔在质量分数0.5％的NaOH溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净。
水煮及化成：
将去残留处理后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法与实施例1相同，测试结果如表1所示。
实施例7：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为50％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基层箔上，分别经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤处理2min。然后经过同样的工序涂覆另一面，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中进行烧结处理。烧结处理分两步骤，第一步在400℃脱脂处理1h，第二步在640℃烧结2h。
去残留处理：
将上述未形成箔在质量分数0.8％的HNO3溶液中常温下浸泡30s，然后使用纯水清洗干净。
水煮及化成：
将去残留处理后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法与实施例1相同，测试结果如表1所示。
实施例8：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为50％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基层箔上，分别经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤处理2min。然后经过同样的工序涂覆另一面，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中进行烧结处理。烧结处理分两步骤，第一步在400℃脱脂处理1h，第二步在640℃烧结2h。
去残留处理：
将上述未形成箔在300℃的马弗炉中热处理2min。
水煮及化成：
将去残留处理后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法与实施例1相同，测试结果如表1所示。
对比例1：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为70％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基层箔上，分别经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤处理2min。然后经过同样的工序涂覆另一面，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中进行烧结处理。烧结处理分两步骤，第一步在400℃脱脂处理1h，第二步在640℃烧结2h。得到电解电容器用阳级箔的未形成箔。
水煮及化成：
将烧结后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法与实施例1相同，测试结果如表1所示。
对比例2：
浆料配置：
使用平均粒径D50为3μm铝粉与有机浆液配置成固含量重量比为60％的电子浆料，有机浆液采用乙二醇：乙基纤维素：松油醇重量比为88：10：2的比例制备。
涂覆及烘干：
使用不锈钢刮刀，将浆料均匀涂覆在铝基层箔上，分别经过50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃烘干处理，每步骤处理2min。然后经过同样的工序涂覆另一面，得到烘干箔片。
脱脂及烧结：
将烘干箔片放入真空环境中进行烧结处理。烧结处理分两步骤，第一步在400℃脱脂处理1h，第二步在640℃烧结2h。
水煮及化成：
将烧结后的未形成箔在纯水沸水中水煮15min，然后在100g/L的硼酸溶液(化成液)中化成至520V，恒压20min，在500℃温度下空气气氛中放置2min，然后在上述化成液中覆片10min，得到电极箔。
将所得电极箔作为阳极箔组成铝电解电容器，并测试其电化学性能，测试方法与实施例1相同，测试结果如表1所示。
表1各实施例和对比例的电极箔的电化学性能
由表1可见，本发明实施例1～8的电极箔的漏电流大小均明显低于对比例1和对比例2；而实施例1～8的电极箔的水化时间Tr60则显著小于对比例1和对比例2。说明采用本发明的制备方法能够有效提高电极箔的水化和漏电流性能。其中，实施例3不仅漏电流最低、水化时间最短，而且比容量最高。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种电极箔的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将包含铝粉或铝合金粉、溶剂和粘结剂的浆料涂覆在基材箔的至少一个表面，烘干，得到烘干箔；
将所述烘干箔依次进行脱脂处理和烧结处理，得到未形成箔；
将所述未形成箔进行去残留处理，所述去残留处理包括对所述未形成箔依次进行碱液清洗、酸液清洗和热处理；及
将经所述去残留处理后的所述未形成箔进行水煮处理和化成处理；
所述碱液清洗采用的碱液为质量分数0.1%~0.5%的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种；所述碱液清洗的时间不超过30 s；
所述酸液清洗采用的酸液为质量分数0.3%~0.8%的硝酸、盐酸和硫酸中的一种或多种；所述酸液清洗的时间不超过30 s；
所述热处理的温度为280 ℃~320 ℃，热处理时间不超过5 min；
所述去残留处理去除的残留物质为碳单质残留、含N元素残留物质、含S元素残留物质和含H元素残留物质中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的电极箔的制备方法，其特征在于，所述浆料中所述铝粉或铝合金粉的重量百分比为30%~70%，所述溶剂的重量百分比为28%~60%，所述粘结剂的重量百分比为2%~10%。
3. 根据权利要求1所述的电极箔的制备方法，其特征在于，所述铝粉或铝合金粉的平均粒径D50为2 μm~4 μm。
4.根据权利要求1所述的电极箔的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自乙二醇、柠檬酸三丁酯、己二酸二甲酯、二乙二醇二甲基醚、邻苯二甲酸二丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚和松油醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的电极箔的制备方法，其特征在于，所述粘结剂选自乙基纤维素、聚碳酸丙烯酯、聚乙烯缩丁醛树脂中的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的电极箔的制备方法，其特征在于，所述脱脂处理的温度为300℃~400 ℃，所述脱脂处理的时间为1 h~2 h。
7. 根据权利要求1所述的电极箔的制备方法，其特征在于，所述烧结处理的温度为560℃~660 ℃，所述烧结处理的时间为1 h~12 h。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的电极箔的制备方法，其特征在于，所述水煮处理是将所述未形成箔在沸水中煮10 min~20 min。
9. 根据权利要求1至7中任一项所述的电极箔的制备方法，其特征在于，所述化成处理是将所述未形成箔置于含有80 g/L~120 g/L硼酸的化成液中，化成至510 V~530 V，恒压15min~25 min；在480 ℃~520 ℃空气气氛中放置1 min~3 min；然后在所述化成液中，在化成电压为510 V~530 V下恒压8 min~12 min。
10.一种电极箔，其特征在于，所述电极箔通过权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备得到。
11.一种铝电解电容器，其特征在于，所述铝电解电容器的至少一个电极采用权利要求10所述的电极箔。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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