鋁電解電容器專(zhuān)用的鋁電極箔相關(guān)性能知識(shí)

一、關(guān)于電容器用純鋁的特性

㈠鋁和理化性能：

鋁（Al）的原子序號(hào)為13，在元素周期表里屬于第三期的金屬，原子量27.0，純度為99.996%，鋁的物理性質(zhì)見(jiàn)下表：

       因?yàn)殇X的原子序號(hào)為13,原子內(nèi)有13個(gè)電子,最外層的電子數(shù)為3。因此，能失去3個(gè)電子，成為3價(jià)的正離子。

㈡鋁的含量：

日本JIS規(guī)定的純鋁標(biāo)準(zhǔn)是：它從100%中扣除鐵（Fe）、硅(Si)、銅  (Cu)三種雜質(zhì)含量，作為鋁的純度。(見(jiàn)下表)

這對(duì)于鋁電解電容器陽(yáng)極使用的角度出發(fā)來(lái)考慮，這個(gè)純度標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因?yàn)殇X中還可能存在的雜質(zhì)有：鎵（Ga）、銀(Ag)、鈦(Ti)、錳(Mn)、鎂(Mg)、釩(V)、鋅(Zn)、鎳（Ni）、鈣(Ca)、鈉(Na)、鋇(Ba)、鉛(Pb)、鉍(Bi)、硼(B)、鎘(Cd)、磷(P)以及非金屬其它雜質(zhì)還有氧化鋁、氣體類(lèi)有氧、氫、一氧化碳、氮?dú)狻⒍趸嫉鹊?。這些都會(huì)對(duì)作為陽(yáng)極都有會(huì)產(chǎn)生較大的影響，所以不能忽視。

二、鋁箔做為電容器電極箔（陽(yáng)極/陰極）時(shí)，可以通過(guò)特殊工藝手段擴(kuò)大其表面積：

    電容器容量與兩個(gè)相重迭的電極面積大小成正比，為了使電解電容器體積小、容量大、重量輕，必須采取擴(kuò)大其表面積。擴(kuò)大鋁箔表面積有以下幾種方法：

㈠腐蝕法：用純化學(xué)腐蝕法或交、直流電化學(xué)腐蝕法，腐蝕溶解鋁電極箔表面，形成很多坑孔，從而擴(kuò)大其表面積。

㈡電鍍法：在沒(méi)有水的鋁融鹽液中，當(dāng)把鋁箔作陰極時(shí)，在鋁箔上會(huì)沉積上一層形狀凸凹不平的鋁層，即形成擴(kuò)大表面積的鋁電極。

㈢濺射法：采用濺射設(shè)備將ε值大的材料（此材料不會(huì)被電解液腐蝕和溶解）均勻地噴射到鋁箔上，這樣既可擴(kuò)大表面積又可獲得大比容的陰極箔。

目前，最常用的是采用腐蝕法來(lái)擴(kuò)大鋁箔表面積的。

關(guān)于光箔經(jīng)腐蝕后表面積得到擴(kuò)大的例子

鋁電解電容器專(zhuān)用的高純光箔經(jīng)電化學(xué)腐蝕后，表面積得到擴(kuò)大，為了證明這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)用實(shí)例加以說(shuō)明：

1．我們先用1cm2光箔進(jìn)行化成，化成電壓為21V，此時(shí)氧化膜的厚度為5.25×10-6cm  (1V電壓可生成25埃厚的氧化膜，21V可生成525埃氧化膜。1埃=10-10M，所以525埃=5.25×10-6cm )

式中：C----容量（μF）；ε----相對(duì)電容率（鋁氧化膜的ε約為8.5）；

S----面積（cm2）;  d----電介質(zhì)厚度（cm）

1cm2光箔的有效面積為2cm2（正反面的面積和）

2．經(jīng)過(guò)電化學(xué)腐蝕后，1cm2腐蝕箔經(jīng)21V化成后生成的正極箔最高

可達(dá)80μF容量。經(jīng)反推算，其有效面積擴(kuò)大為：

3．所以可以看出，經(jīng)腐蝕后其表面積增加約280倍。