【技术实现步骤摘要】
阴极辊、电解铜箔机构及成品铜箔的制备系统
[0001]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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
技术实现思路
[0005]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。
[0006]本申请的实施例是这样实现的：
[0007]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。
[0008]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。>[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]在一种可能的实施方案中，基材铜箔的厚度为25
‑
70μm。
[0013]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。
[0014]在一种可能的实施方案中，20nm≤石墨烯薄膜的厚度为≤350nm。
[0015]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。
[0016]在一种可能的实施方案中，本体的材质为钛。
[0017]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。
[0018]在一种可能的实施方案中，基材铜箔与本体之间具有导电胶层。
[0019]在上述实现过程中，采用导电胶粘接环状的基材铜箔与本体且使二者导电连接，制备方式简单。
[0020]在第二方面，本申请示例提供了一种电解铜箔机构，其包括电解槽、本申请第一方面提供的阴极辊以及阳极部。
[0021]其中，电解槽用于装放电解液，阴极辊利利用电解液以通过电镀的方式电沉积电解铜箔，阳极部通过电解液来与阴极辊通电。
[0022]上述设置方式中，利用阴极辊制备电解铜箔，不仅有利于后续剥离电解铜箔，避免剥离时损伤电解铜箔，同时获得的电解铜箔具有与基材铜箔相似的表面形貌特征，实现对电解铜箔的“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。
[0023]在第三方面，本申请示例提供了一种成品铜箔的制备系统，其包括本申请第二方面示出的电解铜箔机构、剥离机构以及退火机构。
[0024]其中，剥离机构用于剥离阴极辊上的电解铜箔，退火机构具有用于接收剥离后的电解铜箔退火腔，退火机构设有与退火腔连通的惰性气体输入管道、氢气输入管道、以及用于加热退火腔的加热部件。
[0025]上述设置方式中，利用电解铜箔机构、剥离机构以及退火机构的配合，对电解铜箔机构制备的电解铜箔进行剥离后，对剥离的电解铜箔退火，进而获得成品铜箔，制备系统结构简单且操作方便，提高成品铜箔的制备效率。
[0026]在一种可能的实施方案中，退火腔具有相对布置的进料端以及出料端，退火机构包括设置于退火腔内的输送机构，输送机构用于将烘干后的电解铜箔自进料端输送至出料端。
[0027]在上述实现过程中，利用输送机构将烘干后的电解铜箔自进料端输送至出料端，可提高成品铜箔的制备效率。
[0028]在一种可能的实施方案中，退火腔呈条形，进料端以及出料端位于退火腔长度方向的两端。
[0029]在一种可能的实施方案中，成品铜箔的制备系统还包括清洗机构以及烘干机构，清洗机构用于接收并清洗自剥离机构剥离的电解铜箔，烘干机构用于烘干清洗后的电解铜箔并将其输送至退火机构。
[0030]上述设置，可降低退火时电解铜箔表面附着的杂质，有利于获得纯净的成品铜箔。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1为实施例1提供的成品铜箔的制备系统的结构示意图；
[0033]图2为实施例1提供的电解铜箔机构的结构示意图；
[0034]图3为实施例2提供的成品铜箔的XRD图；
[0035]图4为实施例3提供的成品铜箔的XRD图；
[0036]图5为对比例1提供的成品铜箔的XRD图。
[0037]图标：10
‑
成品铜箔的制备系统；100
‑
电解铜箔机构；110
‑
机架；120
‑
电解槽；130
‑
电解液；140
‑
阴极辊；141
‑
本体；143
‑
基材铜箔；145
‑
石墨烯薄膜；150
‑
阳极部；160
‑
剥离机构；210
‑
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种阴极辊，其特征在于，所述阴极辊包括：辊状的本体；环状的基材铜箔，形成于所述本体的周壁且与所述本体导电连接；以及石墨烯薄膜，形成于所述基材铜箔的表面并复制有所述基材铜箔的表面形貌特征；其中，所述基材铜箔的材质为单晶铜箔或大晶畴铜箔，所述大晶畴铜箔在每平方分米的晶界数量≤5个。2.根据权利要求1所述的阴极辊，其特征在于，所述基材铜箔的厚度为25
‑
70μm。3.根据权利要求1所述的阴极辊，其特征在于，20nm≤所述石墨烯薄膜的厚度为≤350nm。4.根据权利要求1所述的阴极辊，其特征在于，所述本体的材质为钛。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的阴极辊，其特征在于，所述基材铜箔与所述本体之间具有导电胶层。6.一种电解铜箔机构，其特征在于，包括：电解槽，用于装放电解液；如权利要求1
‑
5任意一项所述的阴极辊，利用所述电解液以通过电镀的方式电沉积电解铜箔；以及阳极部，通过所述电解液与...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘开辉，张志强，刘科海，丁志强，黄智，乐湘斌，何梦林，王恩哥，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。