一种电子铜箔制造装置技术领域
本发明涉及一种电子铜箔制造装置。
背景技术
铜箔生产的阳极板现结合方式为在阳极母板上铺阳极条,阳极条有1-8mm厚的阳极条,
根据产品的不同,阳极条的厚度不同,通常标箔使用5-8mm厚的阳极条,阳极条可以进行重
涂。由于阳极条较厚,固定阳极条的螺栓较大,通常为M10螺栓,阳极板表面的螺栓孔也较
大,由于螺孔的影响,厚阳极条不适合生产厚度较薄的锂电池铜箔,现锂电池铜箔都是用1mm
厚的薄阳极条,这就导致受生箔机阳极条的不同,生箔机只能生产单一的品种。本发明专利
解决生箔机安装不同厚度的阳极条,且保持阴阳极间距不变,生产不同品种铜箔的难题,同
时通过本发明解决阳极母板精度较差的问题。
铜箔生产的阳极条有厚阳极条和1mm厚的薄阳极条,厚阳极条一般在5-8mm厚的钛板上进
行涂层,由于基板较厚,涂层消耗后可以进行重涂,厚阳极条与阳极母板之间通过螺栓可以
进行调节,从而保证阴阳极间距均匀一致;而1mm厚的阳极条是完全铺设在阳极母板上,阴
阳极间距完全依靠阳极母板的精度来保证,且不可调节,1mm厚的阳极条失效后不再重涂,
只有更换新阳极条,更换成本较厚阳极条要高。
由于厚阳极条可以重涂,使用成本较低一些,但由于螺孔较大,通常为M10的沉头螺栓,
螺孔的尺寸为Φ30mm左右,会导致螺孔位置与其它位置处箔厚度不均一,只能用来生产厚度
较厚的标箔,不可以生产较薄的铜箔,而厚度较薄的电池箔一般用1mm厚的阳极条,固定1mm
阳极条通常用M5的螺钉即可,螺孔位置对箔厚影响较厚阳极条要小得多,电池箔大多用1mm
的阳极条,但阴阳极距不可调节,对阳极母板的精度要求较高,且阳极条不可重涂使用成本
要高一些。
现有的两种阳极条各有优缺点,但现有的阳极条不能互为通用,这就导致生箔机只能生
产单一的品种,即用厚阳极条的生箔机只能生产标箔,1mm厚的阳极条可以生产标箔和锂电
箔,但生产标箔阳极条成本较高。
现有阳极板结合方式是在阳极母板上铺阳极条,适用于标准铜箔制造,在生产锂离子电
池用超薄电子铜箔时,存在厚度偏差较大的缺陷,容易形成折皱影响产品质量。而厚度偏差
除与螺孔影响外,还与阴阳极间距是相关的,阴阳极间距的精度完全取决于阳极母板的精度,
由于现用的阴极辊基本都是Φ2700mm,阳极槽体较大,阳极母板也较大,整块阳极母板无法
进行表面加工,阳极母板的整体精度难以保证阴阳极间距的精度要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子铜箔制造装置(生箔机),其包括阴极辊、阳极母板、位于
阴极辊和阳极母板之间的电解槽,其特征在于,在阳极母板上能够安装薄阳极条,也能安装
厚阳极条或厚整块阳极板,薄阳极条和厚阳极条或整块厚阳极板能够从阳极母板上拆卸,在
安装薄阳极条时,在阳极母板上安装阳极中间板,然后在阳极中间板上安装薄阳极条,其中
厚阳极条或整块厚阳极板直接安装于阳极母板上。
进一步地,阳极中间板与阴极辊之间的间距精度可用螺栓进行调节。
进一步地,薄阳极条是指厚度1mm阳极条;厚阳极条或整块厚阳极板是指厚度5-8mm阳
极条或阳极板。
进一步地,阳极中间板厚度为5-20mm,优选12-18mm,由钛合金材料制成。
进一步地,阳极中间板与阳极母板的连接用沉头内六角螺栓连接,安装后阳极中间板表
面为平整的。
进一步地,1mm阳极条与阳极中间板连接用沉头螺钉安装。
进一步地,厚阳极条与阳极母板之间通过沉头螺栓连接。
进一步地,阳极中间板为分体阳极中间板,包括多块阳极中间板,例如2-10块,例如2
块整体式阳极中间板。
进一步地,通过调节阳极中间板,能够调整阴阳极间距。
在阳极母板与1mm阳极条中间增加一层中间板,阳极中间板厚度为5-20mm,优选12-18mm,
阳极中间板与阳极母板的连接用沉头内六角螺栓连接,安装后阳极中间板表面为平整的,以
便于安装1mm的阳极条,1mm阳极条与中间板连接用沉头螺钉安装,用于生产锂电池铜箔;
若生产标箔,可将阳极中间板与1mm阳极条更换成5-8mm厚的阳极条,厚阳极条与阳极母板
之间通过沉头螺栓连接,这就保证了阴阳极间距不变,很好的解决了一台生箔机生产不同品
种铜箔问题。
本发明进一步提供了用一台电子铜箔制造装置同时生产标箔(标准铜箔)和锂电池铜箔
的方法,特征在于该方法包括:生产标箔时,在铜箔制造装置(例如用于生产标箔的普通铜
箔制造装置)的阳极母板上安装厚阳极条或整块厚阳极板上,以及在生产锂电池铜箔时,在
生产锂电池铜箔时,在阳极母板上安装阳极中间板,然后在阳极中间板上安装薄阳极条。
在上述方法中,优选地,阳极中间板与阳极母板的连接用沉头内六角螺栓连接,1mm阳
极条与中间板连接用沉头螺钉安装;以及厚阳极条与阳极母板之间通过沉头螺栓连接。
锂电池用电子铜箔单位面积质量及厚度的均匀一致性是影响产品品质的关键指标,阳极
母板的整体精度难以保证阴阳极间距的精度要求,由于阳极母板较大,精度较差,且难以调
节,在阳极母板上铺设一层厚度为12-18mm厚的分体阳极中间板,分体中间板可以进行精加
工,加工后表面精度比原母板大大提高,中间板固定在阳极母板上,由于中间板是分体式的,
每板中间板均可通过螺栓进行调节,以保证每块底板与阴极辊之间的间距精度,所有分体中
间板均调整好精度并安装好后,再在中间板上安装阳极条,整体阳极系统的精度均满足超薄
锂电箔的生产需要。
铜箔生产的电效率与阴阳极间距成反比,但生产中厚薄均匀性与阴阳极间距相关,极间
距越大,厚薄均匀性调节越容易,通常在生产超薄铜箔时极距会增大,而生产标箔时为了提
高电流的效率极距通常会选择小一些,在阳极母板与阳极条之间设置阳极中间板后,可以通
过中间板垫片厚度进行调节阴阳极间距,以满足生产不同品种铜箔的需要。
本发明的优点:
1、一台生箔机可以安装厚薄不同两种型式的阳极条,以满足生产不同品种铜箔的需要。
2、通过安装精加工的分体阳极中间板,提高了整体阳极的精度。
3、根据生产产品的不同,可以通过阳极中间板调节阴阳极间距,以达到电流效率与产品
品质的最佳点。
附图说明
图1为铜箔制造装置示意图。
图2为安装了阳极中间板和薄阳极条的图1中的A部分的阳极母板局部放大图。
图3为安装了厚阳极条的图1中的A部分的阳极母板局部放大图。
图中1-阴极辊、2-阳极母板、3-阳极中间板、4-阳极条、5-中间板垫片、6-内六角螺栓、
7-沉头螺栓、8-厚阳极条或整块厚阳极板。
具体实施方式
本发明铜箔制造装置(生箔机)包括阴极辊1、阳极母板2、位于阴极辊1和阳极母板2
之间的电解槽,其特征在于,在阳极母板上能够安装薄阳极条4,也能安装厚阳极条或厚整
块阳极板8,薄阳极条4和厚阳极条或整块厚阳极板8能够从阳极母板2上拆卸,在安装薄
阳极条4时,在阳极母板2上安装阳极中间板3,然后在阳极中间板3上安装薄阳极条4,其
中厚阳极条或整块厚阳极板8直接安装于阳极母板2上。在阳极中间板3与阳极母板2之间
具有中间板垫片5。
阳极中间板与阴极辊之间的间距精度可用螺栓进行调节。
阳极中间板厚度为5-20mm,优选12-18mm,由钛合金材料制成。
阳极中间板与阳极母板的连接用沉头内六角螺栓6连接,安装后阳极中间板表面为平整
的。1mm阳极条(薄阳极条)与阳极中间板连接用沉头螺栓安装。
阴极辊与电源的负极相连,阳极母板与电源的正极相连,在阴极辊与阳极条之间充满硫
酸铜溶液,利用专有的低电压、大电流电子技术,通过电化学反应,使电解槽内的电解液铜
离子生成箔状铜单质,其电子反应式如下:
Cu2++2e→Cu
通过这一电子反应过程,铜离子附着到连续转动的高性能的钛质阴极辊上,生成铜结晶
粒子。这样连续的电沉积,逐渐形成薄箔(称为生箔),并达到所要求的箔厚度。电解生成的
铜箔随着钛质阴极辊的转动,从上面剥离,再经过一道钝化作短期防锈处理后被卷绕成铜箔
卷,这时得到铜箔称为未处理铜箔或称为“生箔”。控制电子工艺参数及配方、阴极辊转速、
电流,即可得到不同厚度的铜箔。
实施例1
在原标箔生箔机的阳极母板上增加钛合金制造的12mm厚阳极中间板,改造后阴阳极间距
为12mm,通过阳极中间板安装1mm阳极条,阳极中间板与阳极母板的连接用沉头内六角螺栓
6连接,安装后阳极中间板表面为平整的,1mm阳极条(薄阳极条)与阳极中间板连接用沉头
螺栓安装,生产出了合格的锂电池铜箔,性能指标和各项参数指标见下表:
拆卸薄阳极条和阳极中间板之后安装5mm厚的阳极条,极间距为10mm,可生产标箔,生
产的标箔性能和各项参数指标见下表:
从以上可以看出,由于本发明可以通过阳极中间板调节阴阳极间距,因此生产的铜箔在
抗拉强度、延伸率、表面粗糙度和剥离强度等关键性能指标中上优于原工艺铜箔。
对比例1
使用现有技术中安装1mm阳极条的锂电池铜箔制造装置生产锂电池铜箔,所生产的铜箔
的性能参数见下表:
对比例2
使用现有技术中安装5mm厚阳极条的铜箔制造装置生产标箔,所生产的铜箔的性能参数
见下表: