铝电极箔及其制备方法和应用

铝电极箔及其制备方法和应用

郑亚军

摘要：电容器是三大被动电子元器件（电阻器、电容器及电感器）之一，是电子设备当中不可或缺的基础电子元器件。而电极箔是制成铝电解电容器中的阴极箔与阳极箔的主要材料，可以说电极箔的优劣与否，与电容器的质量有着十分密切的关系。本论文将基于此，对铝电极箔及其制备方法和应用进行分析与阐述，希望对我国电子产业的蓬勃发展有一定的推动作用

关键词：铝电极箔；制备方法；应用方法

前言:就目前而言，全世界铝电极箔的生产地主要集中于我国和日本，日本经过数十年的发展，逐渐占据了电极箔行业的中高端市场，并产生了日本JCC、日本NCC这样具备先进技术的行业龙头企业。在我国政府的扶持与帮助下，我国铝电极箔发展迅速，但是，现如今与国际先进水平尚有一定的距离，无法满足社会建设、发展的实际需求。为了进一步提高我国铝电极箔的生产质量与生产效率，对其制备方法和应用展开分析与研究，具有十分重要的现实意义。

一、铝电极箔的概念

电子铝箔是构成铝电解电容器的基本材料，亦是制造电极箔的重要材料之一，无论是吸尘机、电脑、手机这样的家庭电器，还是航空航天这种高科技尖端设备都可以发现铝电解电容器存在。由于近些年来，国内外电子技术的飞快发展，铝电解电容器作为一种先进技术，其使用范围愈发广泛，在我国多个重要领域得到了大规模地应用，在这样的历史背景下，电子铝箔亦快速发展。在铝电解电容器当中电子铝箔是不可或缺的一环，电子铝箔的优劣与否，与铝电解电容器特性密切相关。电解电容器最主要指标是电容量，目前，我国相关产业大多采取腐蚀化技术，从而铝箔使表面出现起伏，进而提高电容。由此不难看出，电子铝箔腐蚀后表面积可以直接决定铝电解电容器电容量的大小。

二、铝电极箔的制备方法

第一，机械制备方法。该方式指的是利用纤维刷抑或是硬金属刷对铝箔表面不断进行刮刷，从而让铝箔表面得以粗糙化，进而达成扩面的目标。以为该扩面倍率极其有限，难以满足生产的实际需求，如今已经被国内企业淘汰。

第二，物理制备方法。工作人员在真空当中，通过极高的温度把一定的金属粉末烧结成海绵体结构；抑或是，将已经被熔融的金属，通过加压喷射的方式，均匀地涂在于电极材料的表面位置，从而获得海绵体结构，这种方式通常被称之为熔射法。因为通过物理方法制备的铝电极箔，其电极表面积相对较小，故此，在我国工业领域，亦被彻底淘汰。

第三，化学制备方法。该方式相对而言较为简单，现如今主要被应用于阴极箔扩面腐蚀方面，在腐蚀体系中的低纯电子铝箔会起到微电池作用，并且可以在铝箔表面造成海绵体结构。

第四，电化学制备方法。就目前而言，国内外常用的电化学制备方法大致可以被分为两种：

（1）利用熔融铝盐熔液，将铝作为阴极开展电解，并且择优选择适当熔盐的类别与相应的电解条件，从而让铝能够在铝电极上沉积，并且能够成为高表面积铝电极。由于技术原因，这一类电化学制备方法，现如今依旧不能投入工业生产。

（2）利用高纯电子铝箔能够控制混酸体系中电化学反应的特性，导致高纯电子铝箔产生电化学腐蚀的现象，进而获得比表面积高的积铝电极箔；这一方式成本较低，施工简单，故此，深受我国相关企业的青睐，是现如今工业生产当中铝阳极箔的重要的生产方法之一。

在这一方法中，又可能按照电源类型的茶杯，分为两种类型。（1）交流电蚀（AC erosion）。在采用交流电蚀进行作业的时候，唯一能够使铝箔达到点蚀发生的电化学条件只有正半周，而在负半周，钝化状态是蚀孔的通常表现。所以在钝化、活化的交替反复的过程当中，小孔会以层层套接存在，进行造成蚀孔群，不断地从箔表面往内部推进。

所以，蚕食状蚀孔、海绵状是交流腐蚀形成的两种重要形式，经由此类电蚀工艺所获取的的铝电极箔具有扩面倍率极大的特征，但因为起蚀孔直径相对而言较小。故此，在采用化成工艺的过程中，蚀孔很有可能因为氧化膜而封闭，从而减少已经获得道德的表面积。所以，这一类的铝电极箔的用途，往往是制作中低压的铝电解电容器。

在通过直流电进行电蚀的时候，活化是蚀孔一直保持的状态。如果蚀孔形成，那么在运行过程中，便会不断生长，除非能够改变蚀孔内的电化学条件，蚀孔会可能会停止钝化。所以，在利用直流腐蚀的时候，工作人员通常获得的是隧道状蚀孔。这种蚀孔的孔径相对较大，故此，即便在高电压下，这类蚀孔所产生的氧化膜，也不会封闭蚀孔。故此，这一类的铝电极箔通，一般会被勇于高压铝电解电容器的制造过程当中。

从辨证的视域进行分析，缓蚀与腐蚀相互作用的矛盾统一体是高纯电子铝箔电蚀扩面的过程。科研人员不断要让腐蚀过程保持由表向里的倾向，并且获得海绵状结构，还要保护箔表面及已然产生的海绵状结构，避免其被腐蚀。无论采用哪一种电蚀工艺，这要能够平衡好矛盾关系，就可以都能获取高素质的铝电极箔。以为电蚀过程十分精细，（纳米级反应工艺过程）故此，在实际操作中，工作人员要让能蚀孔根据人的设计进行生长十分困难。从电化学视角来分析，电蚀过程中，其影响因素众多，目前，国内外的科研人员虽然在其中投入了海量的人才、财力，对电蚀机理和工艺展开了研究，并且取得了一定的效果。但因为技术手段的限制，故此，现如今依旧有许多电极过程的机理并不明确。

三、铝电极箔的应用方式

（一）铝电极箔在消费类电子产品上的应用

就目前而言，铝电极箔的下游应用十分广泛，下游主要是消费类的电子产品，其包括但不限于：个人通信设备、电脑周边产品、企业工作等等，在其中工业需求占百分之二十三，而消费需求则高达百分四十五。随着新技术的发展与进步，各大生产厂商对于铝电极箔的生产与应用提出了更高的要求，有关企业为了提高自身的经济效益，必须对铝电极箔加以保障。

（二）铝电极箔在新兴领域上的应用

铝电极箔在5G、新能源汽车、新能源发电等领域，都有广泛的应用空间。首先，在全面推动5G技术发展的时候，会建设大量路由器、服务器以及程控交换机，在建设这些设备的过程中，都会大量使用铝电极箔；同时，铝电极箔也是新能源汽车充电桩的重要组成部分，我国在些年来，加大对新能源汽车产业的投入，也不久后的将来，铝电极箔行业必然会随着新能源汽车的推行，得到更大的发展；此外，为了践行两山理论，捍卫我国的绿水青山，新能源发电正逐渐取代传统的、污染较大的发电方式，而铝电极箔制成的铝电解电容器是新能源设备得以顺利发展的重要依靠。综上不难看出，铝电极箔在我国未来的发展过程中，具有极为重要的应用价值。

结语：综上所述，铝电极箔是电子元件生产过程中不可或缺的一类材料，我国有关部门应该加大重视力度，全方位提升铝电极箔的质量，使其可以满足我国电子产业的实际发展需求，进而推动电子设备质量的发展与进步。

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