[发明专利]一种阳极槽、生箔机、电解液流动生产电解铜箔的方法

说明书

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。

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；