一种边部加厚阳极板的生箔装置及边部加厚的阳极板

摘要

本实用新型涉及一种边部加厚阳极板的生箔装置及边部加厚的阳极板，包括与正极电连接的阳极单元、与负极电连接的阴极辊，所述阳极单元包含圆弧形机槽、以及设置在圆弧形机槽上端分别径向顺序设置的多块阳极板；所述阳极板包含阳极板主体和增高部，所述阳极板主体与相邻阳极板相对应设置的两侧边均连接设置有相应的增高部，所述增高部与阴极辊的最小间距小于所述阳极板主体与阴极辊的间距。本实用新型通过在阳极板的边部，即与相邻阳极板相对设置的边缘处进行加厚处理，使得相邻阳极板的间隙位置与阴极辊的间距减小，从而促进对应位置镀层加厚，有效防止撕边等问题。

说明书

技术领域

本实用新型涉及生箔生产装置，具体是指一种边部加厚阳极板的生箔装置及边部加厚的阳极板。

背景技术

目前，铜箔是电子工业不可缺少的重要基础材料，尤其随着新能源产业的进一步升级，电解铜箔的生产是根据电镀原理阴极辊在流动硫酸铜溶液浸泡部分表面就会镀上铜晶粒，而阳极板一般是由顺序设置的多块阳极板形成，各个阳极板拼接会产生缝隙，导致缝隙处的铜箔较薄，容易产生撕边问题。因此，本实用新型针对上述技术问题进行研究和改进

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型在于提供一种边部加厚阳极板的生箔装置及边部加厚的阳极板，该边部加厚的阳极板及生箔装置能够有效解决上述现有技术存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种边部加厚阳极板的生箔装置，包括与正极电连接的阳极单元、与负极电连接的阴极辊，所述阳极单元包含圆弧形机槽、以及设置在圆弧形机槽上端分别径向顺序设置的多块阳极板；所述阳极板包含阳极板主体和增高部，所述阳极板主体与相邻阳极板相对应设置的两侧边均连接设置有相应的增高部，所述增高部与阴极辊的最小间距小于所述阳极板主体与阴极辊的间距。

所述增高部的最大厚度为所述阳极板主体厚度的0.1～10％。

所述增高部的最大厚度为所述阳极板主体厚度的0.1～5％。

所述阳极板主体的两侧边一体流线型向上延伸逐步加厚设置形成所述增高部。

所述增高部的宽度为所述阳极板宽度的0.1～15％。

本实用新型还提供一种边部加厚的阳极板，所述阳极板包含阳极板主体和增高部，所述阳极板主体与相邻阳极板相对应设置的两侧边均连接设置有相应的增高部，所述增高部与阴极辊的最小间距小于所述阳极板主体与阴极辊的间距。

本实用新型的优点：

本实用新型通过在阳极板的边部，即与相邻阳极板相对设置的边缘处进行加厚处理，该加厚处理的增高部的最大厚度为阳极板主体厚度的0.1～10％，利用增厚设置使得相邻阳极板的间隙位置与阴极辊的间距减小，从而促进对应位置镀层加厚，有效防止撕边等问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的生箔装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的生箔装置中边部加厚的阳极板的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的生箔装置中边部加厚的阳极板的局部结构示意图。

图4是本发明实施例提供的生箔装置中进出液单元的结构示意图。

图5是本发明实施例提供的生箔装置中二级进液口倾斜面设置的示意图。

图6是本发明实施例提供的生箔装置中调节单元的结构示意图。

图7是本发明实施例提供的生箔装置中调节单元限位机构的局部结构示意图。

图8是本发明实施例提供的生箔装置中可调式单元的结构示意图。

图9是本发明实施例提供的生箔装置中调控单元的结构示意图。

图10是本发明实施例提供生箔装置中可调式单元和调控单元的结构示意图。

图11为本发明的铜箔厚度智能化的控制工艺流程图。

图12为本发明的铜箔横向厚度的调控工艺流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：

参照图1所示，一种生箔装置，包括与正极电连接的阳极单元1、与负极电连接的阴极辊2、设置在所述阴极辊2一侧的传送单元14、用于检测铜箔横向厚度(即宽度方向)的检测单元15和用于检测铜箔长度方向厚度的二级检测单元；所述阳极单元1包含圆弧形机槽3、以及安装在圆弧形机槽3上端分别径向顺序设置的多块阳极板4；所述生箔装置还包括用于调节圆弧形机槽3内溶液容量和浓度的进出液单元、用于调整阴阳板间距的调节单元、用于智能化控制铜箔横向厚度的可调式单元和调控单元。

所述阳极板4的个数为10～30个，本实施例中阳极板4的个数为18个。

如图2～3所示，装置中利用增高部使得相邻阳极板的间隙位置与阴极辊之间的间距减小，从而使得对应位置镀层更厚，有效防止撕边。

所述阳极板4包含增高部41和阳极板主体42，所述阳极板主体42与相邻阳极板4相对应设置的两侧边均连接设置有相应的增高部41，所述增高部41与阴极辊2的最小间距小于所述阳极板主体42与阴极辊2的间距；所述增高部41的最大厚度为所述阳极板主体42厚度的0.1～10％，所述增高部41的宽度为所述阳极板4宽度的0.1～15％。

所述增高部41的高度过大，一方面容易导致镀膜不均匀，另一方面还容易导致所述阳极板主体42间距无法微调。所述增高部41的高度过小，无法有效防止撕边。优选的，所述增高部41的最大厚度为所述阳极板主体42厚度的0.5～5％，所述增高部41的宽度为所述阳极板4宽度的0.5～5％。更优选的，所述增高部41的最大厚度为所述阳极板主体42厚度的1～3％，所述增高部41的宽度为所述阳极板4宽度的1～3％。本实施例中，所述阳极板主体42的两侧边一体流线型向上延伸逐步加厚设置形成所述增高部41，且所述增高部41的最大厚度为所述阳极板主体42厚度的2％，所述增高部41的宽度为所述阳极板4宽度的2％。

如图4所示，所述进出液单元调控整个圆弧形机槽3内溶解液的浓度均匀性，使得圆弧形机槽3两侧的溶解液浓度与进液槽口8趋于接近，具体结构为：

所述进出液单元包含设置在所述圆弧形机槽3径向中央轴向的进液槽口8，所述阳极板4沿进液槽口8左右两侧至圆弧形机槽3两侧上端分别径向顺序设置，所述阴极辊 2与所有阳极板4之间的间隙形成阳极槽，所述圆弧形机槽3于所述进液槽口8的两侧均设置有若干连通所述阳极槽的二级进液口9，所述二级进液口9与进液槽口8分别通过相应的溶液泵连接外界的相应的溶液槽，所述二级进液口9为长条细缝结构，且设置在所述圆弧形机槽3于相邻若干阳极板4的连接缝隙之间的位置。本实施例中所述阳极板4的拼接面为倾斜向上的倾斜面。

倾斜面的设置使得二级进液口9向上设置，避免直对阴极辊2进料，起到缓冲效果，防止局部产生烧箔或者气泡问题。并且增设多个长条细缝二级进液口9以补充添加剂，从而调控整个圆弧形机槽3内溶解液的浓度均匀性，使得圆弧形机槽4两侧的溶解液浓度与进液槽口8趋于接近，促使提高铜箔长度方向的厚度均匀性，并且在二级进液口9 的溶液中可根据不同阶段加入如光亮剂等不同添加剂，使用铜箔毛面晶粒细致，生产出高质量的铜箔。

如图5所示，定义阳极板4的右侧下端点A与阴极辊2上的点B连接形成的直线AB 与阴极辊2相切，定义所述阳极板4的右侧下端点A与阳极板4上端相邻第二个阳极板 4的右上端点C相连接形成直线AC，AC与AB之间的夹角度数为α，倾斜面设置的调节范围为2α、且以切线AB为中线向两侧各设置相应的夹角α(该调节范围与阳极板4 的厚度、阳极板4与阴极辊之间的间距相关联)，所述倾斜面所在直线AD的延长线落在调节范围2α内。优选的，倾斜面所在直线AD与直线AB重合，该倾斜面的倾斜角度可有效避免直对阴极辊2进料，延长二级进液口9出口与阴极辊2之间的距离，使得液体就有足够的缓冲距离避免对阴极辊2直接影响。倾斜角度过小，会使得阴极辊2局部液体浓度快速增大，导致该处铜箔厚度急剧增厚，影响到电镀的整体效果；倾斜角度过打一方面无法设置，另一方面会产生一定的扰流问题，最终均影响铜箔的质量。

在其他实施例中，所述进液槽口8也由相应的分隔板分割成若干导流通道，每一进液导流通道分别通过相应的计量阀和多通管连接所述溶液泵。

在其他实施例中，所述二级进液口9由相应的分隔板分割成若干导流通道，每一进液导流通道分别通过相应的计量阀和多通管连接所述溶液泵，所述导流通道的宽度 1～5mm，所述二级进液口9的导流通道个数与进液槽口8的导流通道个数相同或多于进液槽口8的导流通道个数，优选为15～25个，本实施例中所述二级进液口9的导流通道个数与进液槽口8的导流通道个数相同，均为15个。将二级进液口9分隔成多个导流通道以控制流量大小，提高铜箔横向均匀性，减少泡泡纱、软皱的产生，利用计量阀精准控制进液量，防止过量进液导致烧箔或者厚度不均匀的问题产生。

在其他实施例中，由进液槽口8沿着圆弧形机槽3两侧的所述二级进液口9的口径逐递增大，且最大口径小于所述进液槽口8口径，圆弧形机槽3两侧越往上溶液浓度越低，二级进液口9的口径逐渐增大可较快的促使各个位置的浓度均匀。定义所述进液槽口8的宽度为D，其中，最顶部的二级进液口9的宽度为0.1～0.2D，该宽度限定并与计量阀配合控制溶液进液流量，避免局部浓度过分增高，可有效降低烧箔风险及概率。

作为进一步的，所述圆弧形机槽3的内弧面的上端位置且在最顶部一块阳极板4的上方设置有出液口10，所述出液口10与镶嵌于所述圆弧形机槽3内的排液通道连通，所述排液通道的出口设置在所述圆弧形机槽3的外弧面外侧且开口向下。

如图6～7所示，所述调节单元可灵活地调整各个位置的阴阳极的间距，以解决阳极板与阴极辊间隙加大的问题，并且可调节长度方向的厚度，具体结构为：包含驱动阳极板4移动的驱动机构、以及用于限位阳极板4上下移动的限位机构。

作为进一步的，所述驱动机构包含若干分别贯穿且螺纹旋接所述圆弧形机槽3的螺杆51，所述圆弧形机槽3对应所述阳极板4的位置设置有贯穿所述圆弧形机槽3上下两端的螺纹孔，所述螺杆51分别通过与相应的所述螺纹孔螺纹连接贯穿所述圆弧形机槽 3，且其末端分别与相应的所述阳极板4的背面转动连接。

作为进一步的，所述限位机构包含安装在所述圆弧形机槽3前后两侧上端的限位板 61，通过固接在其两端的滑块63嵌入所述所述限位板61上的滑槽62，将所述阳极板4 上下移动连接安装于两个限位板61之间，所述滑槽62设置在所述限位板61的内侧面对应所述阳极板4的位置。可灵活地调整各个位置的阴阳极的间距，以解决阳极板4与阴极辊2之间的间隙加大的问题，并且利用螺杆51单独控制各个阳极板4，对处于不同浓度硫酸铜溶液中的阳极板4进行不同的调整，提高实用性。

作为进一步的，所述螺杆51与所述圆弧形机槽3背部连接的部分为无螺纹杆部，且所述螺纹孔与圆弧形机槽3背部连通的部位设置为无螺纹通孔，所述无螺纹通孔的表面安装有相应的密封圈7；具体的，所述密封圈7的外直径大于圆弧形机槽3用于安装螺杆的通孔的直径，安装时密封圈7被压缩，确保圆弧形机槽3的密封性能，或采用现有的密封机构。

在其他实施例中，所述阳极单元1位于所述进液槽口8与出箔端之间的阳极板4的上表面设置有厚度为1～2mm的阳极增厚板18，通过在后侧增设阳极增厚板18来减小阳极板4和阴极辊2之间的间距，可有效调节铜箔长度方向的厚度，并且随着铜箔的逐步生成，颗粒更加细腻后再增加厚度，可确保铜箔的质量。

在其他实施例中，所述螺杆51包含与所述阳极板4连接的导电部和设置在所述圆弧形机槽3一端的绝缘部，所述螺杆51的导电部分别连接相应的第一独立直流电源、且由各自的第一独立直流电源调节输入电流，其绝缘部的外侧套设有相应的绝缘套层 16。螺杆51设置为导电部和绝缘部，绝缘部便于人员安全操作调整，导电部可直接将电流导入阳极板4，在阳极板4的上表面涂覆有一层导电层，又可根据情况灵活调整各个阳极板的通入电流，以调整铜箔生成厚度。

在其他实施例中，所述驱动机构5进一步包含固定安装在所述阳极板4背面的可拆板52，所述螺杆51的末端与所述可拆板52的背面转动连接，且所述滑块63固接在所述可拆板52的两侧，可拆板52的设置便于阳极板4与螺杆51实现转动连接；并且当螺杆51设置有导电部时，可拆板52设置为导电材料，确保电流可顺畅的传导到阳极板 4上。

如图8所示，所述可调式单元根据宽度方向的厚度情况灵活的调控位于阳极单元的出箔端的阳极板4各个位置的通入电流大小，以调整横向厚度的均匀性，实现铜箔厚度高精度控制，从而可延长阳极的使用周期，具体结构为：

位于阳极单元1的出箔端的阳极板4是由沿宽度方向的10～30块短条阳极板11拼接而成，优选的，位于阳极单元1的出箔端的阳极板4包含10～20块短条阳极板11，本实施例中，优选的位于阳极单元1的出箔端的阳极板4包含15块短条阳极板11；每一块所述短条阳极板11分别连接相应的第二独立直流电源17、且由各自的第二独立直流电源17调节输入电流，所述第二独立直流电源17的正极连接短条阳极板11，且其负极分别连接阴极辊2；短条阳极板11的个数过少无法精准的调整厚度的均匀性，而数量过多一方面增加较大的成本，另一方面密集的零部件不利于设备的安装；所述圆弧形机槽 3位于出箔端的阳极板4的位置设置有相应的二级进液口9，该处的二级进液口9由相应的分隔板分割成若干导流通道，每一进液导流通道分别通过相应的计量阀和多通管连接所述溶液泵，且各个导流通道的出口与相邻两短条阳极板11间隙对应设置。

在其他实施例中，还可以进一步包括用于检测铜箔横向厚度的检测单元15。优选的，为了提高检测精确度和准确度，所述检测单元15沿电解铜箔的横向等间距间隔设置，所述检测单元15设置在所述传送单元14与所述短条阳极板11之间、或者传送单元14 的相邻传送辊之间的下方。

在其他实施例中，可以进一步，所述短条阳极板11间隔设置且其与相邻短条阳极板11相对的两侧边均一体流线型向上延伸逐步加厚设置，通过加厚设置来减小间隙位置与阴极辊的间距，进一步调节间隙位置与非间隙位置的铜箔薄厚。

如图9所示，所述调控单元根据宽度方向的厚度情况，通过灵活控制屏蔽板12的升、降，可以控制对应位置的有效阳极单元1的电解面积，从而对其厚度进行调整，实现铜箔厚度高精度控制，从而可延长阳极板4的使用周期。具体结构为：包含上下移动设置在每块所述短条阳极板11前端的屏蔽板12，所述屏蔽板12安装于所述阴极辊2 和短条阳极板11之间，所述屏蔽板12分别通过相应的升降气缸13单独驱动上下移动设置。

作为进一步的，所述检测单元15和/或升降气缸13和/或第二独立直流电源17和/或计量阀通过控制系统联动设置。联动控制各个屏蔽板12的升、降，和/或各个短条阳极板11的电流大小，以调节铜箔横向厚度，提高实用性和控制的精准性。

如图10所示，本发明实施例还进一步提供，一种铜箔厚度智能化控制方法，具体步骤包括如下：

S1,将硫酸铜电解液通入所述阳极单元1和所述阴极辊2之间进行电解生箔，在所述阴极辊2表面生成电解铜箔；

S2,将所述电解铜箔通过所述传送单元14向外传送，传送过程中通过所述检测单元检测所述电解铜箔的横向厚度信息，并将所述横向厚度信息传输给所述控制系统；

S3,所述控制系统根据所述横向厚度信息判断是否在预设范围内，是则无操作，否则获取所述电解铜箔中横向厚度信息超过预设范围对应位置的横向坐标；

S4，对所述电解铜箔中横向厚度信息超过预设范围所对应位置的厚度进行调整，使其在预设范围内。

在步骤S1中，所述硫酸铜电解液可以选择现有的硫酸铜电解液在此不做限制。另外，在电解生箔的过程中，具体参数，例如，电流密度、浓度的控制也为现有技术，在此不再累述。

在步骤S2中，所述检测单元沿所述电解铜箔的横向等间距间隔设置，并沿横向方向顺序标号，从而可以实时获取电解铜箔沿横向方向的厚度。所述检测单元的种类不限，可以选择非接触式的检测单元，例如X射线测厚仪。

在步骤S3中，所述预设范围可以根据实际生产产品的管控需求进行设定。具体的，例如，以目前主流的4-8mm电解铜箔，其预设范围可以是实际厚度±20％误差范围内。例如，5mm电解铜箔，其预设范围为4.9mm～5.1mm。所述获取所述电解铜箔中横向厚度信息超过预设范围对应位置的横向坐标可以根据检测单元的顺序标号获取。进一步的，所述横向厚度信息超过预设范围对应位置的横向坐标可以是单个点或多个点。当所述横向厚度信息超过预设范围对应位置的横向坐标包括多个连续的点时(且无法通过后续的调整而消除)，可以将其(以厚度为纵坐标)拟合形成变化的曲线，从而获取最高点/ 或最低点的坐标。当所述最高点/或最低点坐标所对应的厚度，后续无法通过调整而消除时，将所述最高点/或最低点坐标定义为损坏位置，进而发送对应维修人员进行快速定位及维修。

在步骤S4中，在其他实施例中，所述方法还可以进一步包括：

S41:通过控制超过预设范围对应位置的屏蔽板12的升、降，从而对所述电解铜箔中横向厚度信息超过预设范围所对应位置的厚度进行调整，使其在预设范围内。

在步骤S41中，通过控制所述超过预设范围对应位置的屏蔽板12的升、降，从而可以控制对应位置的有效阳极单元1的电解面积从而对其厚度进行调整。具体的，如果对应位置处的铜箔厚度较厚时，可将该处的屏蔽板12下降进行局部遮挡以减少该位置的铜箔生成；如若少数位置的铜箔厚度较薄时，减少屏蔽板12对阳极单元1的遮挡，以增加该位置的铜箔生成,结合智能化控制可达到节能的效果。

在步骤S4中，在其他实施例中，所述方法还可以进一步包括：

S42:通过控制超过预设范围对应位置的短条阳极板11的电流大小，从而对所述电解铜箔中横向厚度信息超过预设范围所对应位置的厚度进行调整，使其在预设范围内。

在步骤S42中，通过控制所述超过预设范围对应位置的短条阳极板11的电流大小，从而可以控制对应位置的电解效率从而对其厚度进行调整。具体的，如果对应位置处的铜箔厚度较厚时，可减弱该位置的短条阳极板11的电流大小以减少该位置的铜箔生成；如若少数位置的铜箔厚度较薄时，增加该位置的短条阳极板11的电流大小，以增加该位置的铜箔生成。

在步骤S42中，在其他实施例中，所述方法还可以进一步包括：

S421，获取超过预设范围的调整厚度所需电流调节量并设定电流预调范围；

S422，所述控制系统根据所述横向厚度信息判断电流调节是否在电流预调范围，是，通过控制对应位置的短条阳极板11的电流大小，进行厚度调整，使其横向厚度信息在预设范围内；否，电流调节达到电流预调范围的端值时，保持至端值不变，并同时进入步骤S423；具体的，所述电流预调范围可以根据实际生产产品的管控需求进行设定，且所述电流预调范围的最大值设定为所述横向厚度信息时电流可调节最大限值的80～95％、所述电流预调范围的最小值设定为所述横向厚度信息时电流可调节最小限值的 105～120％。

S423:通过控制超过电流预调范围对应位置的二级进液口9的硫酸铜电解液流量，从而对所述电解铜箔中横向厚度信息超过预设范围所对应位置的厚度进行调整，使其在预设范围内，以降低耗能的情况下达到厚度调整。

在步骤S4中，在其他实施例中，所述方法还可以进一步包括：

S43:通过控制超过预设范围对应位置的二级进液口9的硫酸铜电解液流量，从而对所述电解铜箔中横向厚度信息超过预设范围所对应位置的厚度进行调整，使其在预设范围内。

在步骤S43中，通过控制所述超过预设范围对应位置的二级进液口9的硫酸铜电解液流量，从而可以控制对应位置的硫酸铜电解液浓度从而对其厚度进行调整。具体的，如果对应位置处的铜箔厚度较厚时，可减弱该位置的硫酸铜电解液浓度以减少该位置的铜箔生成；如若少数位置的铜箔厚度较薄时，增加该位置的硫酸铜电解液浓度。

在步骤S4中，在其他实施例中，步骤S41、S42及S43可进行联动化控制，从而快速实现对应位置的厚度调整。具体的，当所述横向厚度信息超过预设范围对应位置的横向坐标包括多个连续的点时，或者单独控制S41、S42及S43无法使厚度调整在预设范围内时，可以通过联动化控制屏蔽板12的升、降，短条阳极板11的电流大小，二级进液口9的硫酸铜电解液流量进行快速的控制。

在步骤S4中，在其他实施例中，所述方法还可以进一步包括：

所述进液槽口8也由相应的分隔板分割成若干导流通道，每一进液导流通道分别通过相应的计量阀和多通管连接溶液泵。通过控制各个导流通道的计量阀控制进液量，并可与步骤S41、S42、S43进行联动化控制，从而快速实现对应位置的厚度调整。

在步骤S4之后，所述方法还可以进一步包括：

S5，获取生产过程中每一型号电解铜箔的对应控制参数。从而使在生成该型号电解铜箔的过程中，可以通过快速调取其控制参数进行生产，这样可以大大降低对人工的依赖，实现自动化控制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。