[发明专利]一种锂电电解铜箔制造设备

说明书

本发明公开了一种锂电电解铜箔制造设备，包括用于电解铜箔的电解铜箔机构，所述电解铜箔机构的阴极辊出料的一侧依次设置有剥离机构、粗辊预压机构、高频冲压机构、精辊碾压机构、抛磨机构、清洗机构、烘干机构和收料机构，其中：剥离机构用于将阴极辊上形成的铜箔剥离；粗辊预压机构用于将剥离后的铜箔进行初步预压压实到预定的厚度；高频冲压机构用于在粗辊后的铜箔表面冲压成型凹凸点，以提升铜箔的延伸率。本发明设计新颖，结构合理，通过将电解后的铜箔从阴极电解辊上剥离后经由预压、高频冲压以及碾压和抛光后得到质量薄、表面光洁度高、微观缺陷少、密度高的铜箔，且具有优良的延伸率和抗拉强度，有利于锂电池的使用，提升锂电池的质量。

技术领域

本发明涉及铜箔制造领域，尤其涉及一种锂电电解铜箔制造设备。

背景技术

电解铜箔是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)、锂离子电池制造的重要的材料。在当今电子信息产业高速发展中，电解铜箔被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。2002年起，我国印制电路板的生产值已经越入世界第三位，作为PCB的基板材料———覆铜板也成为世界上第三大生产国。由此也使我国的电解铜箔产业在近几年有了突飞猛进的发展。

锂电池是利用储存在正极材料中的锂离子以及电子在充电放电过程中反向移动从而实现正常工作的，其主要结构为正极、负极和电解液。除了主要的四大部分外，用来存放正负极材料的集流体也是锂电池的重要组成部分，其主要功能是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以便形成较大的电流对外输出。根据锂离子电池的工作原理和结构设计，正极和负极材料需涂覆于导电集流体上，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小。

铜箔和铝箔具有良好的导电性、、已形成氧化保护膜、质地较软有利于粘结、制造技术较成熟、价格相对低廉等优势，因此被选择作为锂电池集流体的主要材料。锂电池的正极电位高，铝箔的氧化层比较致密，可防止集流体氧化，而铜在高电位下会发生嵌锂反应，不宜做正极集流体，正极集流体一般采用铝箔；而负极的电位低，铝箔在低电位下易形成铝锂合金，负极集流体一般采用铜箔，铜箔和铝箔之间不具备互替性。

作为锂电池的集流体的锂电铜箔，一般厚度通常在7-20μm之间。目前新能源汽车配备的铜箔厚度为8~12μm，整车铜箔的质量达到10kg以上。锂电铜箔厚度越小，意味着电池的重量将越轻。同时，更薄的锂电铜箔也意味着更小的电阻，则电池的性能也将得到提升。因此，减轻电池上铜箔的质量，降低铜箔原材料成本，同时提供更高的能量密度，成为动力锂电池用铜箔关键。

通过国家知识产权局网站检索得到关于电解铜箔的相关专利，有以下几种专利文献：

申请号为CN201320030034.6的实用新型专利，公开了一种电解铜箔的生产装置，包括阴极辊、半圆弧形阳极、位于阳极之上的上位槽、溶铜系统，阴极辊在弧形阳极中转动设置，阴极辊与弧形阳极之间设置的间隙形成阳极槽，阳极槽上端口位于阴极辊两侧，所述阳极槽设置有硫酸铜溶液流入端口和硫酸铜溶液流出端口，所述阳极槽硫酸铜溶液流入端口至少是阴极辊一个侧面的阳极槽上端口。该实用新型通过改变硫酸铜溶液的方向，用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解密度，降低了对过滤设备的要求，简化了生产工艺流程，使得生产控制过程简单、易操作，生箔设备简单，降低了生产成本，减少了污染物的排放，利于环保，具有显著的经济效益和社会效益。

申请号为CN201020517706.2的实用新型专利，公开了一种锂电电解铜箔制造设备，具体涉及一种生产超薄锂电池负极集流体铜箔的铜箔制造设备，其包括一工控机及与所述工控机相连，并受其控制的吸附装置、剥离装置、第一张力检测装置、防氧化装置、水洗装置、第二张力检测装置、烘干箱和收卷装置，所述吸附装置、剥离装置、第一张力检测装置、防氧化装置、水洗装置、第二张力检测装置、烘干箱、收卷装置依次排列设置；该实用新型设计合理，有效缩短生产工序，提高工作效率，且采用张力控制方式保证能正常快速大批量化生产厚度为6μm的铜箔，且该铜箔具有优良的抗拉强度和延伸率，有利于锂电池制造中的应用，提高锂电池的质量。