一种电解铜箔生产用阴极辊及其制造方法技术

一种电解铜箔生产用阴极辊及其制造方法，阴极辊采用钛

【技术实现步骤摘要】
一种电解铜箔生产用阴极辊及其制造方法


[0001]本专利技术涉及电解铜箔设备制造领域，具体是一种电解铜箔生产用直径≥3000mm且幅宽≥1650mm的阴极辊及其制造方法。

技术介绍

[0002]锂电铜箔作为锂电池的负极集流体材料，是锂电池负极的的导电基材，其重量占到锂电池总量的10％～15％左右。随着锂电池向着高能量密度的方向发展，减小锂电铜箔的厚度可直接增加锂电池的能量密度，相比较8μm锂电铜箔，6μm和4.5μm锂电铜箔分别科提升锂电池5％和9％的能量密度，未来锂电铜箔将向着越来越薄的极薄化发展。锂电铜箔由电解法生产，在外加直流电场的作用下，阳极槽内部硫酸铜电解液中的铜离子连续电沉积到匀速转动的阴极辊表面，沉积到一定厚度后经过剥离、表面处理、收卷，连续生产出锂电铜箔。
[0003]阴极辊作为电解铜箔生成的载体，其直径、幅宽、导电性能、辊面电流均匀性等直接决定铜箔的质量品质和生产效率。目前阴极辊以Φ2700mm阴极辊为主，其导电性能和产能效率基本接近了理论设计值，制造更大直径、更大幅宽的阴极辊对于电解铜箔的制造更为关键。目前阴极辊为两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解铜箔生产用阴极辊，其特征在于，包括钢轴(1)、铜套(2)、导电环3、轴承4、钛套(5)、钛护套(6)、钛筒(7)、铜筒(8)、钢筒(9)、中心钢板(10)、支撑环(12)、导电铜板(13)、钛板(15)、绝缘环(16)、钛环(18)、钛盖(19)、加强环(23)、集流铜板(24)和均流筒(25)；其中：所述钢轴的两端分别套装有钛护套(6)；在各所述钛护套上自外向内依次套装有铜套(2)、导电环3、钛套(5)、轴承4和钛套(5)，铜套(2)与钢轴(1)过盈连接，其余均为紧配合连接；由所述钢筒(9)、铜筒(8)和钛筒(7)相互嵌套，组成了阴极辊的钛
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铜
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钢三层复合结构；其中，所述钢筒(9)套装在该钢轴(1)上；在该钢筒外圆周表面套装有铜筒(8)，并使该铜筒的内圆周表面与所述钢筒的外圆周表面贴合；铜筒的外圆周表面套装有钛筒(7)，并使该钛筒的镀银内圆周表面与所述铜筒的镀银外圆周表面过盈贴合；所述均流筒(25)套装于钢轴(1)上，分布于中心钢板(10)两端，均流筒外端外圆与端板(14)固连，均流筒内端外圆中心钢板固连，并使该均流筒的内表面与所述钢轴(1)的外表面之间有600～800mm的间距，使该均流筒的外表面与所述钢筒(9)的外表面之间有500～600的间距；在所述均流筒(25)与钢筒(9)之间沿轴向有八个支撑环(12)，均分为四组，各组的两个支撑环之间分别有环状的导电铜板(13)；各所述导电铜板的外圆周表面分别与所述铜筒(8)固连；各所述导电铜板的内圆周表面分别与所述均流筒(25)的外圆周表面固连；在所述均流筒(25)的内表面与钢轴(1)之间沿轴向对称分布有二个集流铜板(24)；两端集流铜板的外圆周表面分别与所述均流筒(25)的内圆周表面固连，内圆周表面与所述铜套(2)的外圆周表面固连。2.如权利要求1所述电解铜箔生产用阴极辊，其特征在于，所述钢筒(9)由多个小钢筒连接组成，并使该钢筒的两端分别位于所在一端钛套(5)的内端；所述在该铜筒的外圆周表面具有“V”形凹槽。3.如权利要求1所述电解铜箔生产用阴极辊，其特征在于，所述各组支撑环的外圆周表面固定在所述钢筒的内表面，使各组支撑环的内圆周表面固定在所述均流筒外内表面。4.如权利要求1所述电解铜箔生产用阴极辊，其特征在于，在各所述集流铜板(24)之间分别有加强环(23)，并使该加强环的外圆周表面与所述均流筒(25)的内圆周表面固连，该加强环的内圆周表面依据所在位置分别与所述钢轴(1)圆周表面或铜套(2)外圆周表面固连。5.如权利要求1所述电解铜箔生产用阴极辊，其特征在于，所述阴极辊的直径为3000mm，长度为2000mm；为保证辊面电流的均匀性，通过位于该阴极辊内部共有4组导电铜板(13)将该阴极辊沿轴向等分为5段。6.一种制造权利要求1所述电解铜箔生产用阴极辊的方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，钛筒制备：采用冷旋工艺旋压成形无缝钛筒；钛筒成分满足H的含量≤0.01％；组织为等轴α组织，晶粒度等级11～12级，孪晶含量10％以下；步骤2，热装钢轴两端铜套：在所述钢轴两端热装铜套；两端铜套(2)与钢轴的装配过盈量需满足0.2mm；步骤3，装焊中心钢板：阴极辊幅宽内部中心位置装配中心钢板(10)；
步骤4，装焊均流筒：在均流筒(25)外部焊接导电铜板(13)内部对应的加强环(23)；两端均流筒内圆与中心钢板(10)的凸台装焊；步骤5，装焊集流铜板：在两端均流筒(25)轴向中心位置焊接集流铜板(24)，并将集流铜板与铜套(2)焊接连接；步骤6，装焊各钢筒、导电铜板、支撑环：依次从中心位置开始往两端部装焊钢筒(9)，并装焊支撑环(12)和导电铜板(13)，焊接支撑环和钢筒之间的加强筋，并将2件支撑环(12)和1件导电铜板(13)连接固定；其中铜
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铜和铜
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钢焊接采用MIG焊，钢焊接采用CO2气体保护焊；步骤7，装焊两端部端板：将端板(14)外圆与钢筒(9)的钢筒端部的止口焊接，采内圆与铜套(2)焊接，均流筒(25)外圆与端板焊接连接，端板通过三角形加强筋11分别与均流筒(29)、钢筒(9)焊接连接，端板通过大三角形加强筋与铜套(2)焊接连接；其中铜
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铜和铜
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钢焊接采用MIG焊；步骤8，装焊钢筒内部轴向水平筋：均分钢筒圆周为4份，采用CO2气体保护焊分别将钢筒内部周向均匀分布的4条水平筋(21)与支撑环(12)、中心钢板(10)、端板(14)连接；步骤9，钢筒的热处理：钢筒(9)上具有多处焊缝，为了减小焊接应力导致的阴极辊后期变形，采用的热处理加热履带包覆钢筒外圆，在620
±
10℃保温1.5h进行去应力退火处理；步骤10，机加钢筒外表面：为了保证附加铜筒厚度的均匀一致性，将钢筒(9)外表面采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学雷，蔡瑞，杨东海，殷凯，高世凯，田俍媛，李养宁，邓爽，王向明，许俊如，王朝晖，任发民，阎阳天，
申请(专利权)人：西安航天动力机械有限公司，
类型：发明
国别省市：