專利名稱：：電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液及其制備方法與用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種改性液，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液，同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種所述電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的制備方法與用途。
背景技術(shù)：
：鋁電解電容器由一層陽(yáng)極、一層陰極和中間一層浸有飽和電解質(zhì)糊體的紙張經(jīng)巻繞而成。陽(yáng)極、陰極都是由表面生成有氧化膜的鋁箔(俗稱化成箔)制造的，且鋁箔表面致密無(wú)孔的氧化膜是電介質(zhì)。實(shí)際上起陰極作用的是電解質(zhì)糊體，紙張只是電解質(zhì)糊體的載體，而陰極鋁箔是起陰極作用的電解質(zhì)糊體的引箔。嚴(yán)格說(shuō)，表面有氧化膜的陰極鋁箔與電解質(zhì)糊體又構(gòu)成一個(gè)電容，只是因氧化膜薄，其靜電容量比陽(yáng)極鋁箔與電解質(zhì)糊體構(gòu)成電容的靜電容量大許多，所以想提高鋁電解電容器的靜電容量就要盡量提高陽(yáng)極鋁箔的靜電容量。鋁電解電容器正在向小型化、微型化發(fā)展，這對(duì)陽(yáng)極鋁箔的靜電容量等方面提出了新的要求。有效提高鋁電解電容器靜電容量的途徑包括(1)擴(kuò)大陽(yáng)極鋁箔表面積，以提高陽(yáng)極鋁箔的靜龜容量；(2)提高電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)；(3)減小電介質(zhì)厚度。充有電解質(zhì)的平板電容的電容量計(jì)算公式為其中C為電容量，e為電介質(zhì)的介電常數(shù)，S為陽(yáng)極鋁箔表面積，d為兩極板間的距離，也就是電介質(zhì)的厚度。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可提高電解電容器陽(yáng)極鋁箔靜電容量的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液，其組方經(jīng)濟(jì)，功能持久；同時(shí)提供一種該電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，使用設(shè)備少，便于工業(yè)化推廣；同時(shí)也給出了該電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的用途。本發(fā)明提供了一種電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液，該改性液由包括以下工藝步驟的方法制備獲得(一)每1L首次混合液的制備將鈦酸丁酯0.150.18L緩慢加入余量的無(wú)水乙醇中，加入過(guò)程中不斷攪拌，直至完全混合，得1L首次混合液；(二)每1L二次混合液的制備將0.10.15L、重量百分比濃度為37免的鹽酸加入0.150.17L的水中，攪拌均勻，再將余量的無(wú)水乙醇加入鹽酸和水的混合液中，攪拌均勻，得1L二次混合液；(三)將二次混合液緩慢加入首次混合液中，加入過(guò)程中不斷攪拌，直至均勻，即可制得所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液。本發(fā)明提供了一種電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的制備方法，它包括以下工藝步驟(一)每1L首次混合液的制備將鈦酸丁酯0.150.18L緩慢加入余量的無(wú)水乙醇中，加入過(guò)程中不斷攪拌，直至完全混合，得1L首次混合液；(二)每1L二次混合液的制備將0.10.15L、重量百分比濃度為37免的鹽酸加人0.150.17L的水中，攪拌均勻，再將余量的無(wú)水乙醇加入鹽酸和水的混合液中，攪拌均勻，得1L二次混合液；(三)將二次混合液緩慢加入首次混合液中，加入過(guò)程中不斷攪拌，直至均勻，即可制得所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液。該電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的用途為采用浸漬這種傳統(tǒng)方法在電解電容器陽(yáng)極鋁箔的正面和反面上各形成一層膜，浸漬的溫度為25±5T，浸漬的時(shí)間為57分鐘；然后，采用烘烤這種傳統(tǒng)方法將浸漬后的電解電容器陽(yáng)極鋁箔在400:tir恒溫5~7分鐘；再采用上述相同的浸漬、烘烤這兩種傳統(tǒng)方法對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔重復(fù)地處理兩次以上；最后，采用收巻這種傳統(tǒng)方法將電解電容器陽(yáng)極鋁箔收巻，并在400±ir恒溫50~70分鐘，這樣便可在電解電容器陽(yáng)極鋁箔上形成兩層改性膜。無(wú)水乙醇是鈦酸丁酯的溶劑，鹽酸是負(fù)催化劑，主要起抑制水解的作用。在本發(fā)明的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液中，當(dāng)二次混合液與首次混合液混合后，鈦酸丁酯Ti(OBu)4發(fā)生如下的反應(yīng)，相關(guān)的反應(yīng)式簡(jiǎn)單表示為nTi(OBu)4+4nH20—nTi(OH)4+4nBuOH(水解反應(yīng))nTi(OH)4—nTi02+2nH20(縮聚反應(yīng))nTi(OBu)4+2nH20—nTi02+4nBuOH(總反應(yīng))根據(jù)所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的用途，浸漬時(shí)改性液會(huì)浸潤(rùn)電解電容器陽(yáng)極鋁箔的正面和反面，最終在所述的兩面上各形成一層溶膠膜(即無(wú)定形Ti02膜)，部分發(fā)生凝膠轉(zhuǎn)化；當(dāng)浸漬完成進(jìn)行烘烤時(shí)，所述溶膠膜會(huì)進(jìn)一步發(fā)生凝膠轉(zhuǎn)化過(guò)程，開(kāi)始向二氧化鈦結(jié)晶轉(zhuǎn)變，最終變?yōu)榫徒Y(jié)構(gòu)。經(jīng)X射線衍射分析表明，經(jīng)過(guò)上述改性處理后的電解電容器陽(yáng)極鋁箔的正面和反面上各形成一層改性膜(即結(jié)晶的二氧化鈦)。二氧化鈦為高介電常數(shù)物質(zhì)，可與陽(yáng)極鋁箔上原有的氧化膜共同構(gòu)成陽(yáng)極鋁箔的復(fù)合介電層。由于二氧化鈦的復(fù)合，提高了陽(yáng)極鋁箔表面的介電常數(shù)，因此，依據(jù)充有電解質(zhì)的平板電容的電容量計(jì)算公式可知，陽(yáng)極鋁箔的靜電容量得以提高。測(cè)試表明，經(jīng)過(guò)改性處理后電解電容器陽(yáng)極鋁箔的靜電容量可以提高610%。綜上所述，本電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的組方經(jīng)濟(jì)，功能持久；本電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的制備方法，其工藝簡(jiǎn)單，使用設(shè)備少，便于工業(yè)化推廣；本電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔進(jìn)行改性處理的這種用途適應(yīng)性強(qiáng)，工業(yè)化使用沒(méi)有障礙，可在電解電容器陽(yáng)極鋁箔上形成兩層較均勻的改性膜，這就提高了電解電容器陽(yáng)極鋁箔的靜電容量，從而可相應(yīng)提高鋁電解電容器的靜電容量。本電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液中的鈦酸丁酯、無(wú)水乙醇、鹽酸均為市售具體實(shí)施例方式以下通過(guò)下面給出的實(shí)施例可以進(jìn)一步清楚地了解本發(fā)明。但它們不是對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例一將鈦酸丁酯0.15L緩慢加入0.85L的無(wú)水乙醇中，加入過(guò)程中不斷攪拌(連續(xù)攪拌3min),直至完全混合，得1L首次混合液；將O.l.OL、重量百分比濃度為37X的鹽酸加入0.15L的水中，攪拌均勻(連續(xù)攪拌3min)，再將0.75L的無(wú)水乙醇加入鹽酸和水的混合液中，攪拌均勻(連續(xù)攪拌3min)，得1L二次混合液；將二次混合液緩慢加入首次混合液中，加入過(guò)程中不斷攪拌(連續(xù)攪拌3min)，直至均勻，即可制得所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液。使用上述方法制得的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液，便于采用浸漬、烘烤、收巻和高溫處理這三種傳統(tǒng)方法對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔進(jìn)行改性處理。實(shí)施例二將鈦酸丁酯0.16L緩慢加入0.84L的無(wú)水乙醇中，加入過(guò)程中不斷攪拌(連續(xù)攪拌3min)，直至完全混合，得1L首次混合液；將0.12L、重量百分比濃度為37免的鹽酸加入0.16L的水中，攪拌均勻(連續(xù)攪拌3min)，再將0.72L的無(wú)水乙醇加入鹽酸和水的混合液中，攪拌均勻(連續(xù)攪拌3rain)，得1L二次混合液；將二次混合液緩慢加入首次混合液中，加入過(guò)程中不斷攪拌(連續(xù)攪拌3min)，直至均勻，即可制得所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液。使用上述方法制得的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液，便于采用浸漬、烘烤、收巻和高溫處理這三種傳統(tǒng)方法對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔進(jìn)行改性處理。實(shí)施例三將鈦酸丁酯0.18L緩慢加入0.82L的無(wú)水乙醇中，加入過(guò)程中不斷攪拌虔續(xù)攪拌3min)，直至完全混合，得1L首次混合液；將0.15L、重量百分比濃度為37免的鹽酸加入0.17L的水中，攪拌均勻(連續(xù)攪拌3min)，再將0.68L的無(wú)水乙醇加入鹽酸和水的混合液中，攪拌均勻(連續(xù)攪拌3min)，得1L二次混合液；將二次混合液緩慢加入首次混合液中，加入過(guò)程中不斷攪拌(連續(xù)攪拌3min)，直至均勻，即可制得所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液。使用上述方法制得的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液，便于采用浸漬、烘烤、收巻和高溫處理這三種傳統(tǒng)方法對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔進(jìn)行改性處理。實(shí)施例四本實(shí)施例使用本發(fā)明實(shí)施例一所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液，另，本實(shí)施例所采用的一巻電解電容器陽(yáng)極鋁箔是從一批外購(gòu)陽(yáng)極鋁箔中經(jīng)隨機(jī)截取的。使用本發(fā)明實(shí)施例一所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液并采用浸漬、烘烤、收巻和高溫處理這三種傳統(tǒng)方法對(duì)上述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔進(jìn)行改性處理，處理的具體工藝步驟及工藝參數(shù)為采用浸漬這種傳統(tǒng)方法在電解電容器陽(yáng)極鋁箔的正面和反面上各形成一層膜(使用不銹鋼浸漬池)，浸漬的溫度為20t，浸漬的時(shí)間為7分鐘；然后，采用烘烤這種傳統(tǒng)方法將浸漬后的電解電容器陽(yáng)極鋁箔在399t恒溫7分鐘(使用遠(yuǎn)紅外烘干方式的過(guò)道式烘箱)；再采用上述相同的浸漬、烘烤這兩種傳統(tǒng)方法對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔重復(fù)地處理兩次；最后，采用收巻這種傳統(tǒng)方法將電解電容器陽(yáng)極鋁箔收巻(使用滾輪收巻)，并在399r恒溫70分鐘，這樣便可在電解電容器陽(yáng)極鋁箔上形成兩層改性膜。實(shí)施例五本實(shí)施例使用本發(fā)明實(shí)施例二所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液，另，本實(shí)施例所采用的另一巻電解電容器陽(yáng)極鋁箔也是從實(shí)施例四中所述的同批次外購(gòu)陽(yáng)極鋁箔中經(jīng)隨機(jī)截取的。使用本發(fā)明實(shí)施例二所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液并采用浸漬、烘烤、收巻和高溫處理這三種傳統(tǒng)方法對(duì)上述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔進(jìn)行改性處理，處理的具體工藝步驟及工藝參數(shù)為采用浸漬這種傳統(tǒng)方法在電解電容器陽(yáng)極鋁箔的正面和反面上各形成一層膜(使用不銹鋼浸漬池)，浸漬的溫度為25t，浸漬的時(shí)間為6分鐘；然后，采用烘烤這種傳統(tǒng)方法將浸漬后的電解電容器陽(yáng)極鋁箔在400r恒溫6分鐘(使用遠(yuǎn)紅外烘干方式的過(guò)道式烘箱)；再采用上述相同的浸漬、烘烤這兩種傳統(tǒng)方法對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔重復(fù)地處理兩次；最后，采用收巻這種傳統(tǒng)方法將電解電容器陽(yáng)極鋁箔收巻(使用滾輪收巻)，并在400r恒溫60分鐘，這樣便可在電解電容器陽(yáng)極鋁箔上形成兩層改性膜。實(shí)施例六本實(shí)施例使用本發(fā)明實(shí)施例三所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液，另，本實(shí)施例所采用的又一巻電解電容器陽(yáng)極鋁箔也是從實(shí)施例四中所述的同批次外購(gòu)陽(yáng)極鋁箔中經(jīng)隨機(jī)截取的。使用本發(fā)明實(shí)施例三所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液并采用浸漬、烘烤、收巻和高溫處理這三種傳統(tǒng)方法對(duì)上述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔進(jìn)行改性處理，處理的具體工藝步驟及工藝參數(shù)為采用浸漬這種傳統(tǒng)方法在電解電容器陽(yáng)極鋁箔的正面和反面上各形成一層膜(使用不銹鋼浸漬池)，浸漬的溫度為30r，浸漬的時(shí)間為5分鐘；然后，采用烘烤這種傳統(tǒng)方法將浸漬后的電解電容器陽(yáng)極鋁箔在401T恒溫5分鐘(使用遠(yuǎn)紅外烘干方式的過(guò)道式烘箱)；再采用上述相同的浸漬、烘烤這兩種傳統(tǒng)方法對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔重復(fù)地處理三次；最后，采用收巻這種傳統(tǒng)方法將電解電容器陽(yáng)極鋁箔收巻(使用滾輪收巻)，并在40ir恒溫50分鐘，這樣便可在電解電容器陽(yáng)極鋁箔上形成兩層改性膜。對(duì)本發(fā)明的上述三個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例四、實(shí)施例五、實(shí)施例六)中經(jīng)改性處理后的電解電容器陽(yáng)極鋁箔以及現(xiàn)有的未經(jīng)改性處理的電解電容器陽(yáng)極鋁箔(比較例一)分別進(jìn)行電容量的測(cè)試，比較例一所采用的一巻電解電容器陽(yáng)極鋁箔也是從實(shí)施例四中所述的同批次外購(gòu)陽(yáng)極鋁箔中經(jīng)隨機(jī)截取的。電容量的測(cè)試方法按照《電極箔電容量測(cè)試方法SJ/T11140-2007》進(jìn)行。結(jié)果見(jiàn)表一。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表一可知，對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例四、實(shí)施例五、實(shí)施例六中的每個(gè)實(shí)施例而言，采用浸漬、烘烤、收巻和高溫處理這三種傳統(tǒng)方法對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔進(jìn)行改性處理后，均提高了陽(yáng)極鋁箔的靜電容量，從而可相應(yīng)提高鋁電解電容器的靜電容量。權(quán)利要求1、電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的制備方法，它包括以下工藝步驟(一)每1L首次混合液的制備將鈦酸丁酯0.15～0.18L緩慢加入余量的無(wú)水乙醇中，加入過(guò)程中不斷攪拌，直至完全混合，得1L首次混合液；(二)每1L二次混合液的制備將0.1～0.15L、重量百分比濃度為37％的鹽酸加入0.15～0.17L的水中，攪拌均勻，再將余量的無(wú)水乙醇加入鹽酸和水的混合液中，攪拌均勻，得1L二次混合液；(三)將二次混合液緩慢加入首次混合液中，加入過(guò)程中不斷攪拌，直至均勻，即可制得所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液。2、按照權(quán)利要求1所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的制備方法制備的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液。3、權(quán)利要求2所述的電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液的用途，其特征在于采用浸漬這種傳統(tǒng)方法在電解電容器陽(yáng)極鋁箔的正面和反面上各形成一層膜，浸漬的溫度為25±5《，浸漬的時(shí)間為57分鐘；然后，采用烘烤這種傳統(tǒng)方法將浸漬后的電解電容器陽(yáng)極鋁箔在400±1^恒溫5~7分鐘；再采用上述相同的浸漬、烘烤這兩種傳統(tǒng)方法對(duì)電解電容器陽(yáng)極鋁箔重復(fù)地處理兩次以上；最后，采用收巻這種傳統(tǒng)方法將電解電容器陽(yáng)極鋁箔收巻，并在400dzlt恒溫5070分鐘，這樣便可在電解電容器陽(yáng)極鋁箔上形成兩層改性膜。全文摘要本發(fā)明涉及電解電容器陽(yáng)極鋁箔改性液及其制備方法與用途。其制備方法為將鈦酸丁酯0.15～0.18L緩慢加入余量的無(wú)水乙醇中，加入過(guò)程中不斷攪拌，直至完全混合，得1L首次混合液；將0.1～0.15L、重量百分比濃度為37％的鹽酸加入0.15～0.17L的水中，攪拌均勻，再將余量的無(wú)水乙醇加入鹽酸和水的混合液中，攪拌均勻，得1L二次混合液；將二次混合液緩慢加入首次混合液中，加入過(guò)程中不斷攪拌，直至均勻。該液組方經(jīng)濟(jì)，功能持久。其用途為采用浸漬、烘烤、收卷和高溫處理這三種傳統(tǒng)方法對(duì)陽(yáng)極鋁箔進(jìn)行改性處理，可在其上形成兩層改性膜。這就提高了陽(yáng)極鋁箔的靜電容量，從而可相應(yīng)提高鋁電解電容器的靜電容量。文檔編號(hào)H01G9/004GK101609748SQ20081012399公開(kāi)日2009年12月23日申請(qǐng)日期2008年6月16日優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日發(fā)明者昊吳申請(qǐng)人:昊吳