固态铝电解电容器用覆碳箔的设备制作方法与相关技术

本技术公开了一种固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法，包括：1)铝箔阳极氧化处理；2)将步骤1)中氧化处理后的铝箔在真空或惰性气体保护下碳化处理；3)将步骤2)处理后的铝箔表面涂布纳米钛粉浆料；4)将步骤3)所得铝箔在真空或惰性气体保护下烧结处理；5)将步骤4)烧结处理后的铝箔第二次阳极氧化处理；6)将步骤5)中第二次阳极氧化处理的铝箔在真空或惰性气体保护下第二次碳化处理。本技术的制备方法成本低、工艺简单，所得产品比容高、ESR低、方阻小和稳定性好。

权利要求书

1.一种固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法，包括：

1)铝箔阳极氧化处理；

2)将步骤1)中氧化处理后的铝箔在真空或惰性气体保护下碳化处理；

3)将步骤2)处理后的铝箔表面涂布纳米钛粉浆料；

4)将步骤3)所得铝箔在真空或惰性气体保护下烧结处理；

5)将步骤4)烧结处理后的铝箔第二次阳极氧化处理；

6)将步骤5)中第二次阳极氧化处理的铝箔在真空或惰性气体保护下第二次碳化处理；

其中，步骤5)氧化处理和步骤6)碳化处理可交替重复进行。

2.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法，其特征在于，所述铝箔为光箔或腐蚀箔。

3.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法，其特征在于，所述各步骤中阳极氧化处理条件相同。

4.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法，其特征在于，所述阳极氧化电压为5V～50V；氧化时间为10-30min。

5.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法，其特征在于，所述阳极氧化的溶液为己二酸的乙二醇溶液、己二酸铵的乙二醇溶液、柠檬酸的乙二醇溶液、柠檬酸钠的乙二醇溶液、马来酸的乙二醇溶液、富马酸的乙二醇溶液中的一种或两种组合。

6.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法，其特征在于，所述各步骤中碳化处理条件相同。

7.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法，其特征在于，所述步骤中碳化处理的温度为400℃～600℃；碳化处理的时间为1～20min。

8.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法，其特征在于，所述惰性气体选自氮气、氩气和氦气中的一种。

技术说明书

一种固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法

技术领域

本技术属于铝电解电容器材料技术领域，特别涉及一种固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法。

技术背景

固态解电容器具有高温稳定性、寿命长、低ESR(等效串联电阻)、耐高纹波电流的特点，在各领域应用越来越广泛，有逐步取代液态铝电解电容器的趋势。固态铝电解电容器的劣势在于其容量引出率较之液态铝电解电容器要低一些。随着导电聚合物结合工艺的进步，固态铝电解电容器的阳极箔容量引出率已经达到80％以上，这方面改进的空间已经不多。要想进一步提高比容引出率，必须从阴极箔方面改进。

传统的扩大阴极箔表面积的方法是对铝箔进行腐蚀，但腐蚀会降低电极箔的强度，在保证一定机械强度的前提下通过腐蚀提升比容的幅度有限。近年来开发的在光箔表面涂覆一层碳层作为复合电极的方法，增大了接触面积，但碳层与铝箔的粘附主要靠的是高分子胶黏剂，会导致电阻增大，且碳层易脱落。日本东洋铝业(公开号CN101548028A、CN1777965A、

CN1833047A)采用在铝箔上涂覆碳粉和铝粉，在烷烃气氛下，高温处理得到，通过在碳层与铝层基体之间形成碳-铝化合物起到稳固碳层的作用。这个过程存在甲烷等烃类气氛，有一定的危险性，同时其烧结时间长，对高温烧制炉有很高的要求，大大增加了生产成本。日本JCC采用在铝箔表面通过磁控溅射或真空蒸镀的方式镀上一层碳、钛、碳化钛层，但该方法要用到等离子处理、真空沉积、磁控溅射等高能处理手段，设备昂贵，成本极高。

技术内容

本技术的目的是针对现有问题，提供一种成本低、工艺简单，所得产品比容高、ESR低、方阻小和稳定性好的固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法。所述固态铝电解电容器用覆碳箔的制备方法包括：

1)铝箔阳极氧化处理；

2)将步骤1)中氧化处理后的铝箔在真空或惰性气体保护下碳化处理；

3)将步骤2)处理后的铝箔表面涂布纳米钛粉浆料；

4)将步骤3)所得铝箔在真空或惰性气体保护下高温烧结处理；

5)将步骤4)烧结处理后的铝箔第二次阳极氧化处理；

6)将步骤5)中第二次阳极氧化处理的铝箔在真空或惰性气体保护下第二次碳化处理；

其中，步骤5)氧化处理和步骤6)碳化处理可交替重复进行。

在一些实施例中，步骤5)氧化处理和步骤6)碳化处理的重复次数为0次；一些实施例中，步骤5)氧化处理和步骤6)碳化处理的重复次数为1次。

在一些实施方式中，所述铝箔为光箔或腐蚀箔。

在一些实施方式中，所述步骤中阳极氧化处理条件相同。

在一些实施方式中，所述阳极氧化电压为5V～50V；氧化时间为10-30min，阳极氧化的溶液为己二酸的乙二醇溶液、己二酸铵的乙二醇溶液、柠檬酸的乙二醇溶液、柠檬酸钠的乙二醇溶液、马来酸的乙二醇溶液、富马酸的乙二醇溶液中的一种或两种组合。

在一些实施方式中，所述惰性气体选自氮气、氩气和氦气中的一种。

在一些实施方式中，所述各步骤中碳化处理条件相同。

在一些实施方式中，所述步骤中碳化处理的温度为400℃～600℃；处理的时间为1～20min。

与现有技术相比，本技术的有益效果是：

(1)本技术制备的固态铝电解电容器用覆碳箔不依靠胶黏剂来粘结碳层，而是通过在阳极氧化时，阳极氧化槽液作为碳层来源，经过高温碳化处理后，形成纤维状碳丝；纳米钛层和碳层相互扩散渗透，纤维状碳丝把纳米钛粉包裹在一起并与铝箔紧密结合，制得的覆碳箔具高比容、稳定性好和低ESR；