一种大规格阴极辊及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种大规格阴极辊及制造方法，包括辊体、导电钢芯、支撑铜环，所述的导电钢芯穿入辊体内，并通过支撑铜环与辊体连接，所述的辊体为规则棱柱结构，所述的辊体的端面敞开；所述的辊体包括辊面和支撑架，所述辊面每一块为独立模块。本发明专利技术通过铜板直连钛板，可满足“大电流输入、导电性均匀”要求，辊体支架结构可制造超大幅宽大直径阴极辊，满足不同类型的锂电池铜箔尺寸需求，钛支架与辊体表面通过钛螺钉连接，辊体侧面开放式结构，维修更换简单。换简单。换简单。

【技术实现步骤摘要】
一种大规格阴极辊及制造方法


[0001]本专利技术涉及钛材料加工领域，具体地说是一种大规格阴极辊及制造方法。

技术介绍

[0002]电解铜箔是覆铜板、印制电路板及锂离子电池等电子产品制造基础材料之一，随着新能源、通信、芯片封装产业高速发展，对上游电解铜箔需求逐年增加，尤其是对铜箔品质和质量要求越来越高。生产铜箔用核心设备——阴极辊需求量逐年大幅度增长，特别是电解效率高的大规格钛阴极辊需求量逐年攀升。
[0003]目前，阴极辊制造工艺主要有旋压和焊接两种成方式：旋压工艺钛筒经过“海绵钛真空熔炼
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分锭
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冲孔
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扩孔
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轧环
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旋压”等工艺步骤，工序较为复杂，材料利用率低（成品率低），加工费昂贵，且制造大规格直径筒套旋压设备及模具费用过高。焊接制造工艺具有成本较低、生产效率高、钛筒套制造不受直径影响等优点。在实际生产中，由于焊接阴极辊能满足“大电流输入、导电性均匀”等生产要求，伴随人们对成本和效率的不断重视，特别是在大直径钛阴极辊制造方面将会有极其重要的地位。另外，两种工艺使用过程中，均出现部分阴极辊导电性能下降，辊面局部发热，轴端发热，铜箔出现花斑等现象，严重影响铜箔品质，需要维修。其维修方法：一是研磨阴极辊导电轴接触位置，增强导电量。二是在两面端板上打孔，重新连接铜软连接，增强阴极辊端板导电量。三是重新换钛筒。无论那种方式都使得维修生产成本高，维修周期长。
[0004]综述所述，目前两种制造工艺方法辊体结构为圆柱形，生产大规格阴极辊主要限制来自于旋压机和热处理工艺以及工装模具等因素。在使用过程均发生导电不均，局部发热等问题，影响铜箔品质，且维修改造成本高。
[0005]针对目前生产工艺方法制造大规格阴极辊困难以及后期维修成本高的问题，提出一种制造超大规格阴极的工艺方法，同时降低维修制造成本。

技术实现思路

[0006]为了解决以上问题，本专利技术提供了一种大规格阴极辊及制造方法。
[0007]本专利技术的技术方案是: 一种大规格阴极辊，包括辊体、导电钢芯、支撑铜环，所述的导电钢芯穿入辊体内，并通过支撑铜环与辊体连接，所述的辊体为规则棱柱结构，所述的辊体的端面敞开；所述的辊体包括辊面和支撑架，所述辊面每一块为独立模块。
[0008]优选的，所述的辊体内部由多重连接铜环支撑，所述的支撑架还包括钛支架，所述的钛支架沿着导电钢芯的轴向平行设置，并连接多重连接铜环，形成棱柱结构的支撑架，所述的辊面设于支撑架表面。
[0009]优选的，所述的辊面为铜钛爆炸复合板，铜钛爆炸复合板的钛面朝外作为工作辊面，铜面朝向钛支架，作为导电辊面，铜面与所述的连接铜环焊接，铜面与所述的钛支架通过钛螺钉紧固。
[0010]作为进一步优选的，所述的支撑铜环的内圈与所述的导电钢芯连接，外圈与所述
的连接铜环通过铜铆钉。
[0011]作为进一步优选的，所述辊体的两个端面设有钛侧板，所述的钛侧板为环状结构，中间为中空敞开结构。
[0012]作为更进一步优选的，支撑铜环与连接铜环的衔接处设有缺口。
[0013]优选的，所述的导电钢芯为铜包钢结构，包括钢芯和铜套，所述的钢芯和铜套为过盈配合。
[0014]一种大规格阴极辊的制造方法，包括以下几个步骤：A、钢芯与铜套过盈配合，组成导电钢芯；B、加工支撑铜环，对铜板进行切割成型，并对其表面进行铣削，保证表面的平整度；C、加工钛支架，由矫形后的钛条与多重连接铜环进行组焊，组焊后由工装夹持退火，铣钛支架的安装平面，钻螺纹孔，质检平整度后二次退火消除加工残余应力；D、铜钛爆炸复合板在轧板机上对钛面反复轧制，达到晶粒度等级后，进行整体退火，上镗铣床按照平面度、直线度加工到规定尺寸后二次退火，达到钛板生箔要求；E、导电钢芯与支撑铜环过盈配合，支撑铜环与连接铜环通过铜铆钉连接，铜钛爆炸复合板与钛支架的安装平面通过钛螺钉紧固；F、最后安装钛侧板。
[0015]本专利技术的有益效果为：本专利技术采用铜钛爆炸复合板，通过铜板直连钛板，可满足“大电流输入、导电性均匀”要求，使产生的铜箔质地更均匀。辊体的支架结构可制造超大幅宽大直径阴极辊，满足不同类型的锂电池铜箔尺寸需求。钛支架与辊体表面通过钛螺钉连接，辊体侧面开放式结构，维修更换更加简单。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的外部结构示意图。
[0017]图2是本专利技术的内部结构示意图。
[0018]标号说明：1：辊面；2：钛侧板；3：连接铜环；4：支撑铜环；5：缺口；6：导电钢芯；7：钛支架；8：钛螺钉；9：铜铆钉。
具体实施方式
[0019]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。
[0020]如图1和图2所示，一种大规格阴极辊，包括辊体、导电钢芯6、支撑铜环4，所述的导电钢芯6穿入辊体内，并通过支撑铜环4与辊体连接，所述的辊体为规则棱柱结构，所述的辊体的端面敞开；所述的辊体包括辊面1和支撑架，所述辊面1每一块为独立模块，可方便后期的更换。
[0021]本实施例中，所述的辊体内部由多重连接铜环3支撑，所述的支撑架还包括钛支架7，所述的钛支架7沿着导电钢芯6的轴向平行设置，并连接多重连接铜环3，形成棱柱结构的支撑架，所述的辊面1设于支撑架表面。
[0022]本实施例中，所述的辊面1为铜钛爆炸复合板，铜钛爆炸复合板的钛面朝外作为工
作辊面1，铜面朝向钛支架7，作为导电辊面1，铜面与所述的连接铜环3焊接，铜面与所述的钛支架7通过钛螺钉8紧固。采用铜钛爆炸复合板，铜板和钛板的结合为冶金式复合，两者之间没有间隙，结合更紧密，导电更均匀，生产的铜箔质地更均匀。
[0023]本实施例中，所述的支撑铜环4的内圈与所述的导电钢芯6连接，外圈与所述的连接铜环3通过铜铆钉9。
[0024]本实施例中，所述辊体的两个端面设有钛侧板2，所述的钛侧板2为环状结构，中间为中空敞开结构。
[0025]本实施例中，支撑铜环4与连接铜环3的衔接处设有缺口5。该缺口设置的目的是，当电流通过铜板时，空气流通散热。
[0026]本实施例中，所述的导电钢芯6为铜包钢结构，包括钢芯和铜套，所述的钢芯和铜套为过盈配合，可以采用热装法进行安装。
[0027]一种大规格阴极辊的制造方法，包括以下几个步骤：A、钢芯与铜套过盈配合，组成导电钢芯6；B、加工支撑铜环4，对铜板进行切割成型，并对其表面进行铣削，保证表面的平整度；连接铜环可以直接切割成形，可以用焊接方式，连接铜环的目的是为了连接和导通，两处连接焊缝对导电效果影响不大；C、加工钛支架7，由矫形后的钛条与多重连接铜环3进行组焊，组焊后由工装夹持退火，铣钛支架7的安装平面，钻螺纹孔，质检平整度后二次退火消除加工残余应力；D、铜钛爆炸复合板在轧板机上对钛面反复轧制，这种方式可以让铜板和钛板的结合更为紧密，达到晶粒度等级后，进行整体退火；晶粒度是材料的微观表征，晶粒度越高对铜箔越好，可根据实际产品的生产需要来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规格阴极辊，其特征在于包括辊体、导电钢芯（6）、支撑铜环（4），所述的导电钢芯（6）穿入辊体内，并通过支撑铜环（4）与辊体连接，所述的辊体为规则棱柱结构，所述的辊体的端面敞开；所述的辊体包括辊面（1）和支撑架，所述辊面（1）每一块为独立模块。2.根据权利要求1所述的一种大规格阴极辊，其特征在于所述的辊体内部由多重连接铜环（3）支撑，所述的支撑架还包括钛支架（7），所述的钛支架（7）沿着导电钢芯（6）的轴向平行设置，并连接多重连接铜环（3），形成棱柱结构的支撑架，所述的辊面（1）设于支撑架表面。3.根据权利要求1所述的一种大规格阴极辊，其特征在于所述的辊面（1）为铜钛爆炸复合板，铜钛爆炸复合板的钛面朝外作为工作辊面（1），铜面朝向钛支架（7），作为导电辊面（1），铜面与所述的连接铜环（3）焊接，铜面与所述的钛支架（7）通过钛螺钉（8）紧固。4.根据权利要求2所述的一种大规格阴极辊，其特征在于所述的支撑铜环（4）的内圈与所述的导电钢芯（6）连接，外圈与所述的连接铜环（3）通过铜铆钉（9）。5.根据权利要求2所述的一种大规格阴极辊，其特征在于所述辊体的两个端面设有钛侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗东，葛晓林，冯庆，杨勃，王思琦，沈楚，
申请(专利权)人：西安泰金工业电化学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：