CN111394753B - 一种阳极槽、生箔机、电解液流动生产电解铜箔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阳极槽、生箔机、电解液流动生产电解铜箔的方法;属于电解铜箔生产设备技术领域;其技术要点:包括位于阴极辊一侧的阳极板,在所述阳极板表面设置有多个进液孔;电解液管路(3)包括:主干管路以及多个分支管路,所述主干管路与分支管路连接,所述电解液管路(3)的主干管路穿入到阳极槽(1)的内部,所述分支管路穿过所述进液孔且指向阴极辊;在进液孔上还设置有散射管。本发明旨在提供一种阳极槽、生箔机、电解液流动生产电解铜箔的方法,提高电解铜箔的面密度、厚度等指标的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及电解铜箔领域,更具体地说,尤其涉及一种阳极槽、生箔机、电解液流动生产电解铜箔的方法。
背景技术
面密度、铜箔厚度均匀性均属于电解铜箔的关键性指标,如何提高电解铜箔的面密度、如何提高铜箔厚度均匀性一直是各大公司重点研究的课题。
如附图1所示,CN102277597A公开了一种特殊锂电池用双面光电解铜箔的制备,其包括以下步骤:取第一添加剂溶液、第二添加剂溶液以及硫酸铜电解液;硫酸铜电解液中铜离子含量70~100g/L,硫酸含量100~170g/L,氯离子含量0.01~0.04g/L,硫酸铜电解液温度为40~60℃,每小时在每立方米电解液中加入60~200mL的第一添加剂溶液与35~100mL的第二添加剂溶液,经均匀搅拌形成的电解液进入电解槽;电解液在电解槽中的电解电流密度为5000~6000A/m2,电化学反应后生成双面光锂电池电子铜箔。
对于CN102277597A的设计而言,其采用的是下进液的方式,其存在以下几个问题:1)下进液会将氧气、酸气等带动液面上,对铜箔造成氧化的风险;2)下进液的进液口雷诺数过大,造成下进液附近生成的铜箔厚度与其他部位的铜箔厚度不均匀。
上述问题造成上进液的生产方式生产的铜箔质量不高,为此,CN102277597A是从添加剂的角度来改善上述问题。
与CN102277597A的思路相反,如附图2所示,CN 103060882A一种硫酸铜溶液逆向流动生产电解铜箔的方法及系统,包括阴极辊和阳极槽,阳极槽两侧上端口位于阴极辊两侧,阳极槽中有流动的硫酸铜溶液,阴极辊部分外表面浸泡在硫酸铜溶液中,随着阴极辊的转动,电镀在阴极辊上的铜箔被连续不断的揭下收卷,其方法是:所述硫酸铜溶液至少是从阴极辊一个侧面的阳极槽上端口流入阳极槽。该发明比传统的生箔系统结构简单,彻底颠覆了只能利用添加剂控制铜箔表面质量的历史,通过控制硫酸铜溶液在阴极辊表面的流速控制铜箔表面的粗糙度,以及铜箔铜离子的电镀密度。
即CN 103060882A采用与CN102277597A相反的方式,其采用的上进液方式,进而避免上进液的问题。
而CN 103060882A所采用的上进液的方式,实质上在US4778571A(如附图3)改进而来。
另外,对于下进液的改进,如附图4所示,CN 109930180 A公开了一种可精确控制铜箔整体面密度的生箔机,包括同轴心设置的两个圆弧形阳极槽以及设置于所述圆弧形阳极槽上的多块阳极板;所述两个圆弧形阳极槽之间的底部间隔设置,从而形成进液口;所述多块阳极板沿所述进液口两侧至所述圆弧形阳极槽两侧上端分别径向顺序拼接于所述圆弧形阳极槽的表面;所述圆弧形阳极槽的顶部设置有排液通道。所述进液口包括多个间隔设置的分流导向板,所述分流导向板沿竖直方向设置于所述两个圆弧形阳极槽之间,从而将所述进液口分割为多个进液分流导向通道。每一进液分流导向通道上分别设置有阀门,可以分别调节各个通道流量的大小。通过精细的流量控制,可以实现对快速生产的超薄铜箔整体面密度精细控制。
从CN102277597A、CN 103060882A、US4778571A、CN 109930180 A可知,流量、特别是铜离子的精细控制是核心,但是,无论是上进液、下进液,其均存在以下共性的问题:
1)进液口出容易形成乱流(进液口需要较大的流速,否则无法推动旧的液体到回液口),造成进液口出对应的铜箔厚度无法有较好的控制;
2)铜离子的分布场:必然是进液口大、回液口小,铜离子的分布场的不同,也会导致阴极辊沉积的铜箔的厚度不均匀。
而如何解决上述两个问题,现有技术中仍然未有研究。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提供一种阳极槽、一种生箔机、一种电解液流动生产电解铜箔的方法。
一种阳极槽,包括位于阴极辊一侧的阳极板,在所述阳极板表面设置有多个进液孔。
进一步,阳极板(1-1)由多个阳极单板(1-1-1)组成,多个阳极单板构成弧形结构的阳极板;
进液孔分布在阳极单板的内侧、以及相邻阳极单板的边部;
在两个相邻的阳极单板在其各自相邻的边部均设置有对应的凹部(1-1-2);阳极单板的凹部与相邻的阳极单板的对应的凹部组成进液孔。
一种生箔机,包括:阳极槽(1)、阴极辊(2)、电解液添加管路(3);
在阳极槽(1)为中空结构,阳极槽(1)还包括:远离阴极辊一侧的固定板(1-2)、侧向固定板;
电解液管路(3)包括:主干管路以及多个分支管路,所述主干管路与分支管路连接,所述电解液管路(3)的主干管路穿入到阳极槽(1)的内部,所述分支管路穿过所述进液孔且指向阴极辊。
进一步,在阳极槽的表面设置有回液孔,在阳极槽的内部设置有回液管路,所述回液管路与回液孔连接,回液孔与动机负压机构连接。
进一步,阳极槽为非浸泡式阳极槽,在阳极槽的出箔侧的上部端口设置有密封辊(4),密封辊(4)的高度低于剥离辊的高度;
还包括有:上部板(5-1)、下部板(5-2)、2个侧部板;所述密封辊(4)设置在阳极槽的上方、且与阴极辊(2)滚动接触、且密封辊(4)的长度与阴极辊(2)的长度相适配;所述密封辊(4)铰接于上部板(5-1)上;
所述下部板(5-2)设置在阳极槽上端口的外侧;
上部板(5-1)、下部板(5-2)、2个侧部板构成一电解液管道;上部板、密封辊共同构成了电解液管道的上部结构,防止酸气、电解液从上部结构溢出;
所述下部板的上表面与阳极槽的上端口表面相齐平;
进一步,阳极槽的2个上部端口的对称设计有电解液管道。
进一步,阳极单板的进液孔表面延伸有套筒,且在套筒的外侧设置有适配的螺纹;所述分支管路的外表面与阳极单板的进液孔表面向外延伸的套筒的内表面贴合;
还包括:散射管;
散射管(6)包括:固定座(6-1)、转动管(6-2);
固定座(6-1)包括:下部的固定座连接管(6-1-1)、固定座本体(6-1-2)、转动槽(6-1-3);固定座连接管(6-1-1)的内表面设置有与套筒相适配的螺纹;通过固定座连接管(6-1-1)旋转连接到套筒上;
固定座连接管(6-1-1)的上方连接有固定座本体(6-1-2),所述固定座本体(6-1-2)设置有与固定座连接管(6-1-1)相连通的通槽;
在固定座本体(6-1-2)的内部设置有转动槽(6-1-3);
转动管(6-2)包括:转动环(6-2-1)、直向管(6-2-3)、转向管(6-2-2);所述转向管(6-2-2)的数量为多个、且绕直向管(6-2-3)环形分布;转向管(6-2-2)在垂直于直向管的面的投影为弧形,其对应的相位转角为60°~90°,其沿着直向管的方向斜向上设置;
所述转动环(6-2-1)插在转动槽(6-1-3)中,在转动环(6-2-1)与转动槽(6-1-3)之间可设置有滚珠,以便于转动环转动;
所述转动环(6-2-1)为环状结构;
所述固定座连接管(6-1-1)、所述转动环(6-2-1)的环状空心部分、所述直向管(6-2-3)、所述转向管(6-2-2)连通;
电解液从分支管路流入到阳极单板的套筒、然后再进入到:转动环(6-2-1)的环状空心部分,再通过到直向管(6-2-3)与转向管(6-2-2)中;
或者:电解液从分支管路流入到转动环(6-2-1)的环状空心部分,再通过到直向管(6-2-3)与转向管(6-2-2)中;
进一步,在构成开孔的相邻的阳极单板的表面各延伸有半个套筒,两个半个套筒适配在一起共同构成套筒,且在套筒的外侧设置有适配的螺纹。
进一步,阳极槽为浸泡式阳极槽,在阳极槽的底部开设有下部回液口。
进一步,在阳极槽的出箔侧的上部端口设置有密封辊(4),密封辊(4)的高度低于剥离辊的高度;还包括有:上部板(5-1)、下部板(5-2)、2个侧部板;所述密封辊(4)设置在阳极槽的上方、且与阴极辊(2)滚动接触、且密封辊(4)的长度与阴极辊(2)的长度相适配;所述密封辊(4)铰接于上部板(5-1)上;所述下部板(5-2)设置在阳极槽上端口的外侧;上部板(5-1)、下部板(5-2)、2个侧部板构成一电解液管道;上部板、密封辊共同构成了电解液管道的上部结构,防止酸气、电解液从上部结构溢出;所述下部板的上表面与阳极槽的上端口表面相齐平;
阳极槽的2个上部端口的对称设计有电解液管道;
在阳极槽上部端口设置开关板。
一种电解液流动生产电解铜箔的方法,包括:电解液流入到电解液管路(3)的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的进液孔流出。
一种电解液流动生产电解铜箔的方法,其具有以下两种模式:
第一种:阳极槽上部端口设置开关板处于打开状态时:阳极槽表面进液,上部回液、下部回液联合模式,电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后分别从上部回液口、下部回液口回液;
第二种,阳极槽上部端口设置开关板处于闭合状态时:阳极槽表面进液,下部回液模式,电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从下部回液口回液。
一种电解液流动生产电解铜箔的方法,其具有以下四种模式:
在阳极槽的上端口设置开关板,在阳极槽的下部设置有升降开关机构;升降开关机构包括:升降杆以及升降杆顶面的密封辊;
其具有四种进液/回液功能:
第一种:开关板打开,升降开关机构打开,阳极槽表面回液关闭;阳极槽表面进液,上部回液、下部回液、联合模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后分别从上部回液口、下部回液口回液;
第二种,开关板关闭,升降开关机构打开,阳极槽表面回液关闭,阳极槽表面进液,下部回液模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从下部回液口回液;
第三种,开关板打开,升降开关机构关闭,阳极槽表面回液关闭,阳极槽表面进液,上部回液模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从上部回液口回液;
第四种,开关板关闭,升降开关关闭,阳极槽表面回液开启,阳极槽表面进液,阳极槽表面回液模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从阳极槽表面回液口回液。
本申请的优点在于:
(1)本申请的基础构思是:在阳极槽的整个表面均布有若干进液孔,电解液从阳极槽的表面进液;其使得铜离子沿着阴极辊的转动方向的浓度可以按照工程人员的思路进行更加精确的调节;特别的,也可保持沿着阴极辊的转动方向的浓度大致相同(铜离子的补充不需要在经过漫长的路径,而直接到达阴极辊附近),确保了铜箔的沉积效果,面密度、铜箔厚度均匀性这两大指标得以保证,减少铜箔不均匀情形的发生(本申请不是通过添加剂来改善铜箔的不均匀情况)。
需要说明的是:虽然实施例1记载了进液孔设置在阳极单板的边部,但是,在阳极单板的内部也可以设置进液孔;不论设置在何处,均属于本申请的保护范围;但是,进一步的,其设置边部的优势在于,其不会影响电沉积,即在阳极单板的内部也密布进液孔,这会严重的影响电沉积的效果(通电的区域减小了),所以置于阳极单板的邻接部较佳的选择。
(2)本申请的第二个发明点在于:通过上部板5-1以及密封辊4来防止酸气上冒(电解液通道是采用负压抽真空的方式运行时,还可以防止电解液上冒)。
(3)本申请第三个发明点在于:进液孔不可能在阳极槽上密布,相邻的两者(阴极辊圆心轴线方向、阴极辊圆弧方向)之间必然存在间距;如何保证进液孔之间对应的阴极辊也能快速的补充铜离子是一个问题?解决该问题的关键在于,在于散射管6的设计,在电解液喷出时,由于转向管6-2-2的出液口为斜向上,通过反作用力,使得转向管、直向管转动,特别是转向管的转动,可以扩大电解液喷射的范围。
(4)本申请的第四个发明点在于:在阳极槽的上端口设置开关板,在阳极槽的下部设置有升降开关机构;升降开关机构包括:升降杆以及升降杆顶面的密封辊;
其具有四种进液/回液功能:
第一种:开关板打开,升降开关机构打开,阳极槽表面进液,上部回液、下部回液联合模式,电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后分别从上部回液口、下部回液口回液;
第二种,开关板关闭,升降开关机构打开,阳极槽表面进液,下部回液模式,电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从下部回液口回液;
第三种,开关板打开,升降开关关闭,阳极槽表面进液,上部回液模式,电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从上部回液口回液;
第四种,开关板关闭,升降开关关闭,阳极槽表面进液,阳极槽表面回液模式,电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从阳极槽表面回液口回液。
即通过“在阳极槽的上端口设置开关板,在阳极槽的下部设置有升降开关机构;升降开关机构包括:升降杆以及升降杆顶面的密封辊”的设计,使得其既可用于浸泡式阳极槽、也可用于非浸泡式阳极槽。
(5)本申请的第五个发明点在于:阳极槽表面的进液孔以三角形分布要较矩形分布有更好的喷射效果,特别的,该发明点要想取得更佳的效果,其是基于散射管的条件下使用。
(6)本申请的第六个发明点在于,阳极槽为非浸泡式阳极槽,电解液从穿过阳极槽的进液孔的分支管路喷出,然后从阳极槽表面的回液孔回流,进而形成循环(即类似于第四个发明点的:阳极槽表面进液,阳极槽表面回液模式);也即,对于非浸泡式阳极槽,并不需要像说明书附图8一样的设计(回液路径较长,仍然对铜离子的分布场的控制造成不利),进液-回液均采用微循环的方式来完成,使得铜离子的分布场的控制更加容易,并且其溶液流速也不需要像现有技术那样流速那样快;特别的,该模式适用于6μm以下的极薄铜箔。
(7)本申请的第七个发明点在于,通过调节各个转动管喷射出来的溶液浓度(主要是铜离子),特别的,调节对应于阴极辊边部的散射管的浓度(较中间的铜离子浓度高),能够较好的改善生产低厚度铜箔剥离撕边的问题。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明,但并不构成对本发明的任何限制。
图1是现有技术“CN102277597A”的设计图。
图2是现有技术“CN 103060882A”的设计图。
图3现有技术“US4778571A”的设计图。
图4是现有技术“CN109930180A”的设计图。
图5是实施例1的生箔机结构设计图。
图6是实施例1的相邻的两个阳极单板组成的开孔的设计图。
图7是实施例1的阳极槽的阳极板的展开设计图。
图8是实施例2的阳极槽的第一种设计图。
图9是实施例2的阳极槽的第一种设计图。
图10是实施例3的散射管-阴极辊的设计示意图。
图11是实施例3的散射管的结构立面分解图。
图12是实施例3的固定座6-1的俯视图。
图13是实施例3的转动管6-2的俯视图。
图14是实施例4的阳极槽的设计示意图。
图15是实施例4的在阳极槽上部端口设置开关板的设计示意图。
图16是实施例5的阳极槽的平面展开设计示意图。
图17是实施例5的阳极槽的竖向设计示意图。
图18是实施例6的生箔机的竖向设计示意图。
图19是实施例6的阳极槽的阳极板的进液孔采用三角形分布的平面展开示意图。
图5-19中附图标记说明如下:
阴极辊2、电解液添加管路3;
阳极板1-1、远离阴极辊一侧的固定板1-2、阳极单板1-1-1、凹部1-1-2;
密封辊4、上部板5-1、下部板5-2;
散射管6、固定座6-1、转动管6-2;
固定座连接管6-1-1、固定座本体6-1-2、转动槽6-1-3;
转动环6-2-1、转向管6-2-2、直向管6-2-3;
投料口7。
具体实施方式
实施例1,如图5-7所示:
一种生箔机,包括:阳极槽、阴极辊2、电解液添加管路3;
在阳极槽为中空结构,阳极槽包括:位于阴极辊一侧的阳极板1-1、远离阴极辊一侧的固定板1-2、侧向固定板;
阳极板1-1由多个阳极单板1-1-1组成,多个阳极单板构成弧形结构的阳极板;
其中,两个相邻的阳极单板在其各自相邻的边部均设置有对应的凹部1-1-2;
阳极单板的凹部与相邻的阳极单板的对应的凹部组成开孔;
电解液管路3包括:主干管路以及多个分支管路,所述主干管路与分支管路连接,所述电解液管路3的主干管路穿入到阳极槽的内部,所述分支管路穿过所述开孔且指向阴极辊。
实施例1的生箔机的工作方法是:
电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的进液孔流出。
实施例一的优势是:分支管路从阳极槽的阳极板的表面突出,在阳极槽的整个表面均布有若干分支管,电解液的进液口为分支管;其使得铜离子沿着阴极辊的转动方向的浓度基本保持不变(铜离子的补充不需要在经过漫长的路径,而直接到达阴极辊附近),确保了铜箔的沉积效果,减少铜箔不均匀情形的发生(本申请不是通过添加剂来改善铜箔的不均匀情况)。
实施例2:如图5的设计(实施例1),其也是上部回液口,而上部回液口,会面临着酸气上升的问题。
为此,改进如下:
如图8所示:非浸泡式阳极槽:
在阳极槽的出箔侧的上部端口设置有密封辊4(高度低于剥离辊的高度);
还包括有:上部板5-1、下部板5-2、2个侧部板;所述密封辊4设置在阳极槽的上方、且与阴极辊2相接触、且密封辊4的长度与阴极辊2的长度相适配;所述密封辊4铰接于上部板5-1上;
所述下部板5-2设置在阳极槽上端口的外侧;
上部板5-1、下部板5-2、2个侧部板构成一电解液管道(用于回流电解液);上部板5-1密封辊4共同构成了电解液管道的上部结构,防止酸气、电解液从上部结构溢出;
特别的,所述下部板5-2的上表面与阳极槽的上端口表面相齐平;
如图9所示,阳极槽的2个上部端口的对称设计(即均设置有密封辊4、电解液管道)。
实施例2的设计的优点是:通过上部板5-1以及密封辊4来防止酸气上冒(电解液通道是采用负压抽真空的方式运行时,还可以防止电解液上冒)。
实施例3,在实施例1的基础上进一步改进:
如图10-13所示,在构成开孔的相邻的阳极单板的表面各延伸有半个套筒(两个半个套筒适配在一起共同构成套筒),且在套筒的外侧设置有适配的螺纹;
还包括:散射管6;
散射管6包括:固定座6-1、转动管6-2;
固定座6-1包括下部的固定座连接管6-1-1、固定座本体6-1-2、转动槽6-1-3;
固定座连接管6-1-1的内表面设置有与套筒相适配的螺纹;通过固定座连接管6-1-1旋转连接到套筒上,其可以起到将固定座连接管6-1-1与套筒连接的作用,也能起到将相邻的阳极单板固定在一起的作用。
固定座连接管6-1-1的上方连接有固定座本体6-1-2,所述固定座本体6-1-2设置有与固定座连接管6-1-1相连通的通槽;
在固定座本体6-1-2的内部设置有转动槽6-1-3(转动槽形状为圆柱形);
转动管6-2包括:转动环6-2-1、直向管6-2-3、转向管6-2-2;所述转向管6-2-2的数量为多个、且绕直向管6-2-3环形分布;转向管6-2-在垂直于直向管的面的投影为弧形(相当于俯视),其对应的相位转角为60°~90°,其沿着直向管的方向斜向上设置;
所述转动环6-2-1插在转动槽6-1-3中,在转动环6-2-1与转动槽6-1-3之间可设置有滚珠,以便于转动环转动;
所述转动环6-2-1为环状结构;
所述固定座连接管6-1-1、所述转动环6-2-1的环状空心部分、所述直向管6-2-3、所述转向管6-2-2连通,电解液从分支管路流入到阳极单板的套筒,然后再进入到:转动环6-2-1的环状空心部分,再通过到直向管6-2-3与转向管6-2-2中。
实施例3的设计思路在于:进液孔不可能在阳极槽上密布,相邻的两者(阴极辊圆心轴线方向、阴极辊圆弧方向)之间必然存在间距;如何保证进液孔之间对应的阴极辊也能快速的补充铜离子是一个问题?
解决该问题的关键在于,在于散射管6的设计,在电解液喷出时,由于转向管6-2-2的出液口为斜向上,通过反作用力,使得转向管、直向管转动,特别是转向管的转动,可以扩大电解液喷射的范围。
实施例4:阳极槽的设计有两种基本思路:浸泡式阳极槽、非浸泡式阳极槽。
对于实施例1而言,其方案既可以用于浸泡式阳极槽、也可以用于非浸泡式阳极槽。
而实施例2给出了用于非浸泡式阳极槽的进一步设计。
下面,实施例4主要对用于浸泡式阳极槽时进行进一步阐述:
所图14所示为浸泡式阳极槽,在阳极槽的底部开设有下部回液口;在阳极槽的上部端口则采用类似于实施例2的设计:
第一种:阳极槽表面进液,上部回液、下部回液联合模式,电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后分别从上部回液口、下部回液口回液;
第二种,进一步,如图15的设计,在阳极槽上部端口设置开关板;阳极槽表面进液,下部回液模式,电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从下部回液口回液。
实施例5,实施例2与4分别研究了浸泡式阳极槽、非浸泡式阳极槽的设计。
实施例5,提出一种新的设计,其可用于非浸泡式阳极槽,也可以用于浸泡式阳极槽;如图16所示,在阳极槽的表面设置有回液孔,在阳极槽的内部设置有回液管路,所述回液管路与回液孔连接;
电解液的循环模式为:阳极槽表面进液,阳极槽表面回液,电解液流入到电解液管路3的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从阳极槽的回液孔抽回。
需要说明的是,实施例5的设计可以用于实施例2、实施例3、实施例4的设计。
当实施例5的设计用于非浸泡式阳极槽时,为如图16-17所示的设计,在阳极槽的送液管路、回液管路的均设置有微型泵(提供动力,图中未示意出微型泵)。
实施例6:如图18所示,在阳极槽的上端口设置开关板(开关板可以采用液压杆伸长缩短,使其绕着上部旋转以打开/关闭),在阳极槽的下部设置有升降开关机构,升降开关机构包括:升降杆以及升降杆顶面的密封辊;
其可以根据需要具有四种进液/回液功能:
第一种:开关板打开,升降开关机构打开,阳极槽表面回液关闭;阳极槽表面进液,上部回液、下部回液、联合模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后分别从上部回液口、下部回液口回液;
第二种,开关板关闭,升降开关机构打开,阳极槽表面回液关闭,阳极槽表面进液,下部回液模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从下部回液口回液;
第三种,开关板打开,升降开关机构关闭,阳极槽表面回液关闭,阳极槽表面进液,上部回液模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从上部回液口回液;
第四种,开关板关闭,升降开关关闭,阳极槽表面回液开启,阳极槽表面进液,阳极槽表面回液模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从阳极槽表面回液口回液。
上述设计,实质上,能够使得阳极槽在浸泡式和非浸泡式两大模式下切换;而第四种模式下,所需要的溶液流速不需要像前三种那么快,因为,其溶液直接在阴极辊-阳极板的空间内得以交换。
另外需要说明的是,如图19所示,电解液通过采用散射管进入到阳极槽-阴极辊之间的空间内时,散射管可以将电解液喷射到较大的空间内。而对于阳极槽表面的进液孔相同的情况下,三角形分布要较矩形分布有更好的喷射效果。进一步的,阳极槽表面的进液孔优先采用等边三角形分布。
其原因是:矩形分布时,以4个进液孔为例,两两相邻的两个进液孔之间的区域浓度要大、而4个进液孔中间的位置则较小。
而为了改变上述效果,一是提高进液孔的密度;二是改变进液孔的分布模式,将其改成三角形,则可以最大限度的提高进液孔的进液效果。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式,仅用来方便说明本发明,并非对本发明作任何形式上的限制,任何所属技术领域中具有通常知识者,若在不脱离本发明所提技术特征的范围内,利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例,并且未脱离本发明的技术特征内容,均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (6)
1.一种生箔机,其特征在于,包括:阳极槽、阴极辊(2)、电解液添加管路(3);所述阳极槽包括位于阴极辊一侧的阳极板,在所述阳极板表面设置有多个进液孔;所述阳极板(1-1)由多个阳极单板(1-1-1)组成,多个阳极单板构成弧形结构的阳极板;进液孔分布在阳极单板的内侧、以及相邻阳极单板的边部;两个相邻的阳极单板在其各自相邻的边部均设置有对应的凹部(1-1-2);阳极单板的凹部与相邻的阳极单板的对应的凹部组成阳极单板边部的进液孔,
阳极槽为中空结构,阳极槽还包括:远离阴极辊一侧的固定板(1-2)、侧向固定板;
电解液管路(3)包括:主干管路以及多个分支管路,所述主干管路与分支管路连接,所述电解液管路(3)的主干管路穿入到阳极槽的内部,所述分支管路穿过所述进液孔且指向阴极辊;
阳极单板的进液孔表面延伸有套筒,且在套筒的外侧设置有适配的螺纹;所述分支管路的外表面与阳极单板的进液孔表面向外延伸的套筒的内表面贴合;
还包括:散射管;
所述散射管(6)包括:固定座(6-1)、转动管(6-2);
固定座(6-1)包括:下部的固定座连接管(6-1-1)、固定座本体(6-1-2)、转动槽(6-1-3);
固定座连接管(6-1-1)的内表面设置有与套筒相适配的螺纹;通过固定座连接管(6-1-1)旋转连接到套筒上;
固定座连接管(6-1-1)的上方连接有固定座本体(6-1-2),所述固定座本体(6-1-2)设置有与固定座连接管(6-1-1)相连通的通槽;
在固定座本体(6-1-2)的内部设置有转动槽(6-1-3);
转动管(6-2)包括:转动环(6-2-1)、直向管(6-2-3)、转向管(6-2-2);所述转向管(6-2-2)的数量为多个、且绕直向管(6-2-3)环形分布;转向管(6-2-2)在垂直于直向管的面的投影为弧形,其对应的相位转角为60°~90°,其沿着直向管的方向斜向上设置;
所述转动环(6-2-1)插在转动槽(6-1-3)中,在转动环(6-2-1)与转动槽(6-1-3)之间可设置有滚珠,以便于转动环转动;
所述转动环(6-2-1)为环状结构;
所述固定座连接管(6-1-1)、所述转动环(6-2-1)的环状空心部分、所述直向管(6-2-3)、所述转向管(6-2-2)连通;
电解液从分支管路流入到阳极单板的套筒、然后再进入到:转动环(6-2-1)的环状空心部分,再通过到直向管(6-2-3)与转向管(6-2-2)中。
2.根据权利要求1所述的一种生箔机,其特征在于,在阳极槽的表面设置有回液孔,在阳极槽的内部设置有回液管路,所述回液管路与回液孔连接,回液孔与动力负压机构连接。
3.根据权利要求2所述的一种生箔机,其特征在于,阳极槽为非浸泡式阳极槽,在阳极槽的出箔侧的上部端口设置有密封辊(4),密封辊(4)的高度低于剥离辊的高度;
还包括有:上部板(5-1)、下部板(5-2)、2个侧部板;所述密封辊(4)设置在阳极槽的上方、且与阴极辊(2)滚动接触、且密封辊(4)的长度与阴极辊(2)的长度相适配;所述密封辊(4)铰接于上部板(5-1)上;
所述下部板(5-2)设置在阳极槽上端口的外侧;
上部板(5-1)、下部板(5-2)、2个侧部板构成一电解液管道;上部板、密封辊共同构成了电解液管道的上部结构,防止酸气、电解液从上部结构溢出;
所述下部板的上表面与阳极槽的上端口表面相齐平。
4.根据权利要求3所述的一种生箔机,其特征在于,阳极槽的2个上部端口对称设计有电解液管道。
5.根据权利要求2所述的一种生箔机,其特征在于,阳极槽为浸泡式阳极槽,在阳极槽的底部开设有下部回液口;在阳极槽的出箔侧的上部端口设置有密封辊(4),密封辊(4)的高度低于剥离辊的高度;还包括有:上部板(5-1)、下部板(5-2)、2个侧部板;所述密封辊(4)设置在阳极槽的上方、且与阴极辊(2)滚动接触、且密封辊(4)的长度与阴极辊(2)的长度相适配;所述密封辊(4)铰接于上部板(5-1)上;所述下部板(5-2)设置在阳极槽上端口的外侧;上部板(5-1)、下部板(5-2)、2个侧部板构成一电解液管道;上部板、密封辊共同构成了电解液管道的上部结构,防止酸气、电解液从上部结构溢出;所述下部板的上表面与阳极槽的上端口表面相齐平;阳极槽的2个上部端口的对称设计有电解液管道;在阳极槽上部端口设置开关板。
6.一种电解液流动生产电解铜箔的方法,其特征在于,使用如权利要求2至5任意一项所述的生箔机;
在阳极槽的上端口设置开关板,在阳极槽的下部设置有升降开关机构;升降开关机构包括:升降杆以及升降杆顶面的密封辊;
其具有四种进液/回液功能:
第一种:开关板打开,升降开关机构打开,阳极槽表面回液关闭;阳极槽表面进液,上部回液、下部回液、联合模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后分别从上部回液口、下部回液口回液;
第二种,开关板关闭,升降开关机构打开,阳极槽表面回液关闭,阳极槽表面进液,下部回液模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从下部回液口回液;
第三种,开关板打开,升降开关机构关闭,阳极槽表面回液关闭,阳极槽表面进液,上部回液模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从上部回液口回液;
第四种,开关板关闭,升降开关机构关闭,阳极槽表面回液开启,阳极槽表面进液,阳极槽表面回液模式,电解液流入到电解液管路的主干管路,然后经过各个分支管路,最后从阳极板的开孔的散射管流出,然后从阳极槽表面回液口回液。
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