铝电解电容器用阳极箔的钝化工艺研究文献综述
2020-05-16 20:18:30
文 献 综 述
1 立论依据
铝电解电容器自1938年问世以来一直是电子线路中的重要元件,其重要性不亚于电路中的有源元件。随着电子技术的迅猛发展,电子整机的组装密度和集成化程度进一步增大,对铝电解电容器提出了新的要求shy;[1]。铝电解电容器正向着小体积、大容量、低成本、高频低阻抗方向发展,电容器的生产也取得长足的进步,其产品格局也在不断变化之中。同时,在轨道交通、平板显示、电动汽车、太阳能、风发电、中高压变频器等迫切需要相配套的宽温带、耐超高压、长寿命、高稳定的超高压铝电解电容器。因此,用于铝电解电容器的超高压、高比容阳极箔的研究将成为今后一段时期内的重要课题。
高压阳极化成箔是制造高压铝电解电容器的主要材料,其性能的好坏直接影响高压铝电解电容器产品的质量,在实际的应用中,要从根本上提高铝电解电容器的比容,大幅度提高阳极箔的比容是关键,而其中高压化成是决定化成箔性能的关键过程之一。
2 铝阳极箔
铝阳极铝箔是铝电解电容器的阳极材料,经阳极氧化生长于铝电极箔表面的壁垒型氧化膜,用作铝电解电容器的介质层。铝电解电容器的容量:C=ε0εrS/d,从式中可以看出,要提高阳极箔比容,根本途径有:(1)扩大阳极箔表面积S;(2)提高电解质的相对介电常数εr;(3)减小电解质层的厚度d。我们主要研究通过增加比表面积S来提高电容,它主要是依赖于阳极化之前的电化学腐蚀扩面过程shy;shy;[2],它是通过电化学腐蚀技术在高纯铝箔表面形成蚀坑(称为发孔) ,然后蚀坑向铝箔内部生长(称为扩孔) ,最后经化成处理而成。
2.1 铝阳极箔的分类
阳极箔的腐蚀类型有三种:一、柱状腐蚀,形状似隧道,又称隧道腐蚀;二、海绵腐蚀,蚀孔均匀细密;三、虫蛀腐蚀,蚀孔象虫蛀一样呈不规则状[3]。阳极用铝箔又分为高压阳极用铝箔和低压阳极用铝箔,不严格划分还有中压阳极箔。
2.2 铝阳极箔的性能指标
优质高压阳极箔的特点是高纯、高立方织构和薄的表面氧化膜,要求表面均匀、光洁,向(100)面方向延伸。优质铝箔是具有高立方织构的高压箔,通过铝电极箔电化学扩面腐蚀技术与高性能铝氧化膜生长技术制备实现的[4]。在具有较大的比表面积和高介电常数复合铝氧化膜的同时兼顾其他性能:腐蚀孔密度均匀,大小适当,具有一定的抗拉强度和折弯性能。