[发明专利]铜板卷焊圆度控制装置、铜筒制备方法及阴极辊制备方法

权利要求书

1.一种铜板卷焊圆度控制装置，其特征在于：包括轴、撑圆装置、箍圆装置、铜板卷焊的铜筒；所述铜筒是由铜板卷焊而成的铜筒；

所述撑圆组件包括钢端板和撑圆板，钢端板为圆形平板结构，撑圆板是一侧外缘为圆弧形的平板；若干撑圆板通过紧固销钉沿周向均布于钢端板端面的外缘处，且若干撑圆板的外圆弧位于同一圆周上，且该圆周的直径等于铜筒内径；多个撑圆组件沿轴向焊接于所述轴上构成撑圆装置，同轴装于铜筒内，用于保证铜筒内表面的圆度；

所述箍圆装置是由圆环筋板和直筋板组成的镂空圆柱型结构，多个圆环筋板同轴并沿轴向均布，多个直筋板沿多个圆环的外周面均布；所述圆柱型结构被分为两个半圆柱型结构，两个半圆柱型之间的连接处通过螺钉紧固，并在连接处开有缺口作为焊接窗口；所述箍圆装置同轴套装于铜筒的外表面，用于保证铜筒外表面的圆度，以及防止焊接变形。

2.根据权利要求1所述铜板卷焊圆度控制装置，其特征在于：所述钢端板的端面上沿周向开有多个减轻孔。

3.根据权利要求1所述铜板卷焊圆度控制装置，其特征在于：三个所述撑圆组件等间距焊接于所述轴上。

4.根据权利要求1所述铜板卷焊圆度控制装置，其特征在于：所述撑圆板为扇形结构，每个钢端板上沿轴向均布12个撑圆板；所述撑圆板外弧面所在圆周与轴的同轴度≤0.05mm。

5.根据权利要求1所述铜板卷焊圆度控制装置，其特征在于：所述箍圆装置内周面与铜筒外表面之间的间隙≤0.1mm。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述铜板卷焊圆度控制装置制备铜筒的方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：根据待加工的铜筒尺寸进行卷圆前的铜板长度L计算，公式如下：

L＝πd-2.8t

其中，d为铜板卷圆的中径，t为板材厚度；

步骤二：将铜板在卷板机上通过三个辊轴进行折弯卷圆，然后加工铜板卷圆纵焊缝处的焊接坡口；

步骤三：将所述撑圆装置同轴装于卷圆铜板内，箍圆装置同轴装夹于卷圆铜板外周面，卷圆铜板与箍圆装置的径向间隙≤0.1mm；通过所述撑圆装置和箍圆装置实现对卷圆铜板在径向和轴向的限位，同时保证所述纵焊缝位于箍圆装置的焊接窗口处；

步骤三：焊前清除焊接坡口及两侧表面的油污、锈蚀杂质，保证焊接表面的清洁；

步骤四：首先对卷圆铜板纵焊缝局部预热至200±10℃以上，然后进行焊接得到铜筒，焊接后实施保温缓冷；焊接后将所述撑圆装置拆卸；

步骤五：对铜筒焊接处的纵焊缝进行加热去应力处理，沿铜筒的周向及轴向采用3个气枪的火焰进行烤火，加热至200℃，烤火20min，减少铜筒焊接时产生的应力。

7.根据权利要求6所述铜板卷焊圆度控制装置制备铜筒的方法，其特征在于：所述步骤二中，焊缝采用双边内外两侧为V形坡口和带钝边的双侧X型坡口，保证坡口尺寸的一致性，钝边为1mm。

8.根据权利要求6所述铜板卷焊圆度控制装置制备铜筒的方法，其特征在于：所述步骤四中，采用氩弧焊MIG焊接并满足探伤要求。

9.根据权利要求6所述铜板卷焊圆度控制装置制备铜筒的方法，其特征在于：所述步骤五中，去应力的替代方法为，采用履带加热器对铜筒卷焊的纵焊缝及工装进行加热处理，加热温度控制在200℃±10℃，保温时间20min。

10.一种锂电箔用阴极辊的制备方法，其特征在于：所述阴极辊从外到内依次包括钛层、铜层、钢层；所述钛层、铜层、钢层均为筒体结构，所述铜筒采用的是权利要求1的铜板卷焊圆度控制装置制备得到，其圆度为≤0.5mm；

制备方法的具体步骤如下：

步骤1：对焊接后的铜筒内孔进行精车加工，满足阴极辊装配要求；

步骤2：把所述箍圆装置与精车后的铜筒放入热装炉或者采用烤枪对铜筒及箍圆装置整体加热，铜筒及工装受热膨胀，满足热装要求后，阴极辊钢筒辊芯装入铜筒内部，实现了高精度阴极辊铜钢复合的要求；

步骤3：所述铜筒热装入阴极辊钢筒辊芯后，拆卸所述箍圆装置，对实现铜钢复合的阴极辊辊芯，对铜筒与铜堵板进行焊接，满足导电要求；

步骤4：完成步骤3的焊接后，对铜钢复合的阴极辊辊芯铜筒外圆进行精车加工，铜筒外圆单边精车≤0.5mm，保证铜钢复合阴极辊辊芯的导电铜层的厚度均匀性，及铜钢复合辊芯的铜钢复合的精度；

步骤5：将所述钛筒同轴套装于铜钢复合的阴极辊辊芯铜筒的外周面，完成锂电箔用阴极辊的加工。