CN205152386U - 一种铝电解电容器用阳极铝箔的电化学腐蚀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种铝电解电容器用阳极铝箔的电化学腐蚀装置，包括电解槽，电解槽内两对U型导电石墨极板、加电驱动辊和换向辊，铝箔经驱动辊、换向辊，从两对石墨极板中间水平方向穿过。槽外设有三个换向辊，槽内设有温度控制***以维持槽内电解液温度稳定。由于石墨极板呈水平放置和换向辊的换向作用，使得光箔双面同时发生水平方向走线腐蚀，有利于腐蚀孔洞内电极反应产物氢气泡、氢氧化铝沉淀从隧道孔里面扩散到主体溶液中，提高隧道微孔的生长速度和极限长度、改善蚀孔分布及形态的均匀性，获得高比电容阳极铝箔；同时有利于反应物和产物的对流传质、使得溶液各处成分、温度均一，降低了垂直走线腐蚀时电极箔的比电位位置偏差。

Description

一种铝电解电容器用阳极铝箔的电化学腐蚀装置

技术领域

本实用新型涉及一种电化学腐蚀装置，特别涉及一种铝电解电容器用阳极铝箔的电化学腐蚀装置。

背景技术

电极铝箔是制造铝电解电容器的关键材料，包括阴极铝箔和阳极铝箔，其成本平均占电容器总成本的70%左右，其中阳极铝箔对电容量起决定性作用，阳极铝箔制造过程依次可分为高纯铝锭的熔铸、轧制、退火、电解扩面腐蚀和化成五个工序，涉及到成分、变形、热处理、电解腐蚀、阳极氧化等方面，每个过程都会对电极箔的最终质量产生影响。退火后得到阳极箔原材料—光箔(电子铝箔)；通过电化学扩面腐蚀技术，在光箔表面形成蜂窝状隧道微孔腐蚀结构(适用于中、高压铝电解电容器)或者海绵状虫蛀微孔腐蚀结构(适用于低压铝电解电容器)，得到高比表面积腐蚀箔；化成后在腐蚀结构微孔内、外表面上制得阳极氧化膜(Al₂O₃)作为电介质层最终得到阳极箔(化成箔)，再配以液体或固体电解质与阴极箔对叠卷绕成铝电解电容器。电解腐蚀是制造高比容阳极铝箔的关键技术，是企业的核心机密技术，尚无国家和行业标准。

铝箔的电解腐蚀过程通常包括预处理、发孔腐蚀、扩孔腐蚀三个步骤，为提高腐蚀箔的比表面积，其中发孔腐蚀决定了蚀孔密度、形态和分布，是电解腐蚀过程的关键步骤。传统的发孔腐蚀装置是在电解槽的侵蚀溶液中装设两对或两对以上的石墨电极板，石墨电解板直立放置、并接电源负极，让光箔在加电辊的支撑和驱动下从两块电极板之间通过，加电辊通过铝箔直接接触而给铝箔施加正电，对铝箔进行电解腐蚀。

当铝箔在腐蚀过程中，产生很多腐蚀产物如氢气泡、氢氧化铝溶胶沉淀，当这些物质不能及时从腐蚀孔洞中清除扩散而与腐蚀液主体部分均匀混合时，会导致隧道孔长度缩短、形态改变，这样容易导致腐蚀铝箔在不同位置上静电容量偏差大、比电容较低、严重影响电极铝箔的质量，造成后续电容器卷绕制造质量的不稳定性，影响使用。

为了解决上述问题，国家知识产权专利局2008年7月30日授权的公告号为CN201092590Y、2014年6月18日授权的公告号为CN203653738U和2014年5月28日授权的公告号为CN203613299U的电解腐蚀槽，在一定程度上改善了电流在电极上的分布、促使腐蚀液循环、降低了铝箔静电容量的位置偏差。但是铝箔依然是垂直方向走线腐蚀，垂直方向上铝箔静电容量的位置偏差依然严重、比电容较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服已有技术的不足而提供一种有利于腐蚀产物扩散，使蚀孔密度、形态分布更为均匀、提高静电容量、降低位置偏差的铝电解电容器用阳极铝箔的电化学发孔腐蚀装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，该电化学腐蚀装置包括电解槽和两对U型导电极板；

其中，所述两对呈对称设置的U型导电极板设置在所述电解槽内，且所述两对U型导电极板位于同一水平线上，所述两对呈水平放置的U型导电极板的直立侧壁伸出所述电解槽与电源连接，所述电解槽的上端依次设有第一导向辊、第二导向辊和第三导向辊，每对所述U型导电极板的两侧对称设有一对带电驱动辊，第四导向辊、第五导向辊和第六导向辊设置在所述两对U型导电极板之间。

进一步，该装置还包括温度调节***，所述温度调节***包括温度调节装置和加热装置，所述加热装置设置在所述电解槽内位于电解液的液面以下，所述温度调节装置与所述加热装置控制连接。

进一步，该装置还包括补液装置，所述补液装置包括液位检测传感器、阀门和补液箱，所述补液箱通过管道与所述电解槽连通，所述管道上设有所述阀门，所述液位检测传感器设置在位于上端的U型导电极板的直立侧壁上，所述液位检测传感器与所述阀门控制连接。

进一步，所述U型导电极板采用石墨制成。

进一步，所述加热装置为电热丝。

本实用新型有益效果是：由于采用上述技术方案，本实用新型利用石墨极板呈水平放置和换向辊的换向作用，使得光箔双面同时发生水平方向走线腐蚀，有利于腐蚀孔洞内氢气泡的逸出扩散、加速对腐蚀液的搅拌和反应物的对流传质，使得溶液各处成分、温度均一，大大降低了电极箔的比电位位置偏差、提高了蚀孔分布、形态的均匀性，有利于电极箔静电容量的提高。

附图说明

图1为本实用新型一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置的结构示意图。

图中：

1.U型导电石墨极板、2导电槽、4.铝箔、5.第一导向辊、6第二导向辊、7.第三导向辊、8.第四导向辊、9.第五导向辊、10.第七导向辊、11.带电导辊、12.温度调节装置、13.加热装置、14.液位检测传感器、15.补液箱、16.阀门。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，该电化学腐蚀装置包括电解槽、两对U型导电石墨极板、第一导向辊、第二导向辊、第三导向辊、第四导向辊、第五导向辊、第六导向辊，带电驱动辊、温度调节装置、加热装置、液位检测传感器、阀门和补液箱。

其中，所述两对呈对称设置的U型导电极板设置在所述电解槽内，且所述两对U型导电极板位于同一水平线上，所述两对呈水平放置的U型导电极板的直立侧壁伸出所述电解槽与电源连接，所述电解槽的上端依次设有第一导向辊、第二导向辊和第三导向辊，每对所述U型导电极板的两侧对称设有一对带电驱动辊，第四导向辊、第五导向辊和第六导向辊设置在所述两对U型导电极板之间，位于带电导辊的下方，起到铝箔的导向作用，所述加热装置设置在所述电解槽内位于电解液的液面以下，所述温度调节装置与所述加热装置控制连接，所述补液箱通过管道与所述电解槽连通，所述管道上设有所述阀门，所述液位检测传感器设置在位于上端的U型导电极板的直立侧壁上，所述液位检测传感器与所述阀门控制连接。

本实用新型利用“电极反应产物氢气泡密度轻、容易向上逸出，电极反应产物氢氧化铝沉淀密度大、借助重力作用向下移动”的基本原理，通过电解槽2内多个导电辊和换向辊的巧妙空间布置，在铝箔4双面同时实施了等同的水平走线电解发孔腐蚀，实现在同一介质中电化学腐蚀的连续性，减小了传统的垂直走线腐蚀时比电容位置偏差严重，有利于腐蚀产物及时快速从隧道孔里面扩散到主体溶液中，提高隧道微孔的生长速度和极限长度、提高了蚀孔分布、形态的均匀性，获得高比电容阳极铝箔。

本实用新型不仅限于上述实施方式，凡是根据“电极反应产物氢气泡密度轻、容易向上逸出，电极反应产物氢氧化铝沉淀密度大、借助重力作用向下移动”的基本原理使铝箔在电解槽内发生水平走线腐蚀或与水平线成一定角度的思想，达到实现本实用新型专利目的措施，如采用各种结构形式的石墨极板、让电解槽内外的导电辊、换向辊在空间上呈一定角度的布置，均落在本使用新型的保护范围之内。

本实用新型所揭示的电化学腐蚀装置不仅适合高压阳极铝箔发孔腐蚀的制造过程，还适合各种规格的电解铝箔(高压阳极铝箔、中压阳极铝箔、低压阳极箔、阴极箔)，以交流电、直流电或交直流点混合为腐蚀电流，在以氯离子、盐酸、硫酸、硝酸级各种添加剂为成分所组成的腐蚀槽内进行电解扩面腐蚀的各种电化学腐蚀工艺。

Claims (5)

1.一种电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于，该电化学腐蚀装置包括电解槽和两对U型导电极板；

其中，所述两对呈对称设置的U型导电极板设置在所述电解槽内，且所述两对U型导电极板位于同一水平线上，所述两对呈水平放置的U型导电极板的直立侧壁伸出所述电解槽与电源连接，所述电解槽的上端依次设有第一导向辊、第二导向辊和第三导向辊，每对所述U型导电极板的两侧对称设有一对带电驱动辊，第四导向辊、第五导向辊和第六导向辊设置在所述两对U型导电极板之间。

2.根据权利要求1所述的电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于，该装置还包括温度调节***，所述温度调节***包括温度调节装置和加热装置，所述加热装置设置在所述电解槽内位于电解液的液面以下，所述温度调节装置与所述加热装置控制连接。

3.根据权利要求1或2所述的电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于，该装置还包括补液装置，所述补液装置包括液位检测传感器、阀门和补液箱，所述补液箱通过管道与所述电解槽连通，所述管道上设有所述阀门，所述液位检测传感器设置在位于上端的U型导电极板的直立侧壁上，所述液位检测传感器与所述阀门控制连接。

4.根据权利要求1所述的电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于：所述U型导电极板采用石墨制成。

5.根据权利要求2所述的电容器用铝箔的电化学腐蚀装置，其特征在于：所述加热装置为电热丝。