[实用新型]阴极辊、电解铜箔机构及成品铜箔的制备系统

说明书

一种阴极辊、电解铜箔机构及成品铜箔的制备系统，属于铜箔制备领域。阴极辊包括辊状的本体、环状的基材铜箔及石墨烯薄膜。环状的基材铜箔形成于本体的周壁且与本体导电连接；石墨烯薄膜形成于基材铜箔的表面并包裹基材铜箔，且石墨烯薄膜复制基材铜箔的表面形貌特征。基材铜箔的材质为单晶铜箔或大晶畴铜箔，大晶畴铜箔在每平方分米的晶界数量≤5个。利用石墨烯薄膜复制基材铜箔的表面形貌特征，利用电解铜箔复制石墨烯薄膜的表面形貌特征以实现对电解铜箔的“预单晶化”，因此显著降低后续退火温度后能够获得单晶铜箔或大晶畴铜箔，且即使电解铜箔厚度＜25μm，也可显著降低褶皱的产生。

技术领域

本申请涉及铜箔制备领域，具体而言，涉及一种阴极辊、电解铜箔机构及成品铜箔的制备系统。

背景技术

铜作为一种优良导电、导热、延展性性能的金属材料，被广泛应用于国民经济的电子工业等诸多领域，是国民经济发展、高技术竞争不可缺少的基础材料。随着新一代电子信息技术、高端装备制造、新能源汽车等新兴产业的高速发展，对铜材的导电性、导热等性能提出了更高的要求。

单晶或大晶畴铜箔应用在电路板上，可减少制造过程铜蚀刻量，较好地体现出高导电的精细线路的优势；单晶或大晶畴铜箔作为锂离子电池负极集流体时，也可较好地体现出低内阻、轻薄化的优势。

然而，现有技术条件采用高温退火制备的单晶或大晶畴铜箔的厚度一般≥25μm，若厚度低于25μm，则容易产生大量褶皱，无法获得满足需求的单晶或大晶畴铜箔，因此常规做法为获得厚度≥25μm的单晶或大晶畴铜箔后，对单晶或大晶畴铜箔进行压延处理等的操作，以满足更轻薄化的需求。

实用新型内容

本申请提供了一种阴极辊、电解铜箔机构及成品铜箔的制备系统，其能够解决上述至少一个技术问题。

本申请的实施例是这样实现的：

在第一方面，本申请示例提供了一种阴极辊，阴极辊包括：辊状的本体、环状的基材铜箔以及石墨烯薄膜。

其中，环状的基材铜箔形成于本体的周壁且与本体导电连接；石墨烯薄膜形成于基材铜箔的表面并复制有基材铜箔的表面形貌特征。

基材铜箔的材质为单晶铜箔或大晶畴铜箔，大晶畴铜箔在每平方分米的晶界数量≤5个。

由于晶粒取向会影响铜箔的表面形貌特征，因此利用上述阴极辊进行电解铜箔的制备时，石墨烯薄膜表面的形貌特征将影响获得的电解铜箔的晶畴以及晶界分布等，从而改变电解铜箔的微观结构。

上述设置方式中，基于石墨烯薄膜厚度薄，因此将其形成在基材铜箔的表面时，石墨烯薄膜不可避免的复制并形成与基材铜箔的表面形貌特征相同或近似相同的表面形貌特征，将其用于制备电解铜箔时，沉积在石墨烯薄膜表面的电解铜箔不仅便于剥离，同时电解铜箔能够复制石墨烯薄膜的表面形貌特征，进而使其晶畴以及晶界分布等与基材铜箔相似，实现对电解铜箔晶格取向的“预单晶化”，从而在后续制备单晶或大晶畴铜箔时，可显著降低退火温度，在低温退火条件下便可获得单晶铜箔或大晶畴铜箔，并且由于退火温度降低，因此即使此时电解铜箔厚度＜25μm，也可获得褶皱率低满足相关要求的成品铜箔。

在一种可能的实施方案中，基材铜箔的厚度为25-70μm。

在上述实现过程中，基材铜箔的厚度合理，不仅便于套设于本体上，同时保证形成于本体上的基材铜箔的表面光滑。

在一种可能的实施方案中，20nm≤石墨烯薄膜的厚度为≤350nm。

在上述实现过程中，石墨烯薄膜的厚度合理，可复制基材铜箔的表面形貌特征，且在剥离电解铜箔时避免损坏石墨烯薄膜。

在一种可能的实施方案中，本体的材质为钛。

在上述实现过程中，通过合理的材质的选择，使得本体耐腐蚀性佳，使用寿命长。