一种铜箔及其生产设备与生产方法技术

本发明专利技术公开了一种铜箔及其生产设备与生产方法，属于铜箔技术领域。该生产设备包括阳极槽、钛阳极板以及阴极钛箔；钛阳极板包括上下平行设置的第一钛阳极板和第二钛阳极板，两块钛阳极板之间形成用于供阴极钛箔通过的通道，两块钛阳极板均位于阳极槽内，阴极钛箔上表面和下表面均具有氧化钛膜，阴极钛箔用于在通过通道的过程中沉积铜箔。生产方法是基于具有氧化钛膜的阴极钛箔表面生产电解铜箔，得到的铜箔厚度不会受限于钛基体的晶粒度，在生产厚度不超过5μm的超薄甚至极薄铜箔上有绝对优势。此外，采用双面沉积铜箔的生产方式，可显著提高生产效率，降低生产成本。所得的铜箔无针孔，低翘曲，毛面晶胞细腻，组织均匀，光面无明显磨抛划痕。明显磨抛划痕。明显磨抛划痕。

【技术实现步骤摘要】
一种铜箔及其生产设备与生产方法


[0001]本专利技术涉及铜箔
，具体而言，涉及一种铜箔及其生产设备与生产方法。

技术介绍

[0002]全球新能源电车行业以及5G电子信息行业高速发展，锂电铜箔和电子铜箔都需要更薄更强更韧，但是，电解铜箔厚度降低以及性能的提升对于技术和生产也提出了更高的要求。
[0003]现有电解铜箔生产主要是采用辊式连续电解法，即硫酸铜电解液中的铜离子在外电场作用下，在匀速圆周旋转的阴极钛辊上面连续沉积，经剥离收卷就可以得到一定厚度的电解铜箔。
[0004]但上述方法无法有效地制备高性能且性能稳定的极薄铜箔(4.5μm)。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种铜箔生产设备以解决上述技术问题。
[0007]本专利技术的目的之二在于提供一种采用上述铜箔生产设备生产铜箔的方法。
[0008]本专利技术的目的之三在于提供一种由上述方法生产而得的铜箔。
[0009]本申请可这样实现：
[0010]第一方面，本申请提供一种铜箔生产设备，其包括阳极槽、钛阳极板以及阴极钛箔；
[0011]钛阳极板包括上下平行设置的第一钛阳极板和第二钛阳极板，第一钛阳极板与第二钛阳极板之间形成用于供阴极钛箔通过的通道，第一钛阳极板以及第二钛阳极板均位于阳极槽内；
[0012]阴极钛箔的上表面和下表面均具有氧化钛膜，阴极钛箔用于在通过通道的过程中沉积铜箔。
[0013]在可选的实施方式中，第一钛阳极板的下表面与第二钛阳极板的上表面之间的距离为1
‑
3cm。
[0014]在可选的实施方式中，阴极钛箔的上表面和下表面具有的氧化钛膜的厚度均不超过100μm，优选均为5
‑
20μm。
[0015]在可选的实施方式中，铜箔生产设备还包括用于支撑阴极钛箔的支撑装置。
[0016]在可选的实施方式中，支撑装置包括至少一组第一支撑组件，所有的第一支撑组件均设置于阳极槽内并对阴极钛箔位于阳极槽内的部分进行支撑。
[0017]在可选的实施方式中，每组第一支撑组件均分别包括配套的上支撑件和下支撑件，上支撑零件用于与阴极钛箔的上表面抵接，下支撑零件用于与阴极钛箔的下表面抵接。
[0018]在可选的实施方式中，通道的入口端和出口端均分别设有至少一组第一支撑组件。
[0019]在可选的实施方式中，支撑装置包括至少一组第二支撑组件，所有的第二支撑组件均设置于阳极槽外并对阴极钛箔位于阳极槽外的部分进行支撑。
[0020]第二方面，本申请提供一种铜箔生产方法，包括：采用前述实施方式任一项的铜箔生产设备进行生产。
[0021]在可选的实施方式中，在电解条件下，将阴极钛箔匀速通过通道并在通过过程中对处于通道内的阴极钛箔表面沉积铜箔。
[0022]在可选的实施方式中，通过速度不超过10m/min，优选为2
‑
6m/min。
[0023]在可选的实施方式中，沉积铜箔所用的电解液为硫酸铜体系电解液。
[0024]在可选的实施方式中，硫酸铜体系电解液包括基础成分和添加剂；
[0025]其中，以每L电解液计，基础成分包括350
‑
360g/L的硫酸铜、100
‑
130g/L的硫酸以及不超过10mg/L的氯离子；
[0026]添加剂包括A剂和B剂，以每L电解液计，A剂包括50
‑
200mg/L羟乙基纤维素、10
‑
100mg/L聚乙二醇、40
‑
60mg/L多肽蛋白、20
‑
60mg/L烷基化聚乙烯亚胺以及10
‑
30mg/L脂肪胺乙氧基磺化物中的至少一种；B剂包括5.0
‑
10.0mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、20.0
‑
100.0mg/L 3
‑
巯基
‑1‑
丙烷磺酸钠、1.0
‑
10.0mg/L N,N
‑
二甲基
‑
二硫代羰基丙烷磺酸钠以及2.0
‑
6.0mg/L四氢噻唑硫酮中的至少一种。
[0027]在可选的实施方式中，添加剂还包括C剂，C剂包括0.5
‑
5.0mg/L硫氮杂苯衍生物、0.5
‑
5.0mg/L吖吡啶衍生物以及0.5
‑
5.0mg/L取代肼衍生物中的至少一种。
[0028]在可选的实施方式中，阴极钛箔经以下方法制备得到：采用表面氧化方式于钛箔基体的上表面和下表面镀氧化钛膜。
[0029]在可选的实施方式中，表面氧化方式包括阳极氧化方式或高温氧化方式。
[0030]在可选的实施方式中，阳极氧化过程中所用的电流为直流形式或脉冲形式。
[0031]在可选的实施方式中，阳极氧化过程中所用的阳极氧化溶液由硫酸、草酸和乳酸中至少一种配置而成，或采用沉积铜箔所用的电解液。
[0032]在可选的实施方式中，阳极氧化过程中，电压为15
‑
50V，电流为0.5
‑
2A，处理时间为3
‑
5min。
[0033]在可选的实施方式中，高温氧化过程中，温度为400
‑
600℃，处理时间为1
‑
3h。
[0034]在可选的实施方式中，在表面氧化之前，还包括对钛箔基体进行机械磨抛或化学抛光。
[0035]在可选的实施方式中，还包括对沉积有铜箔的阴极钛箔进行剥离、收卷。
[0036]在可选的实施方式中，还包括：将剥离后所得的阴极钛箔再次进行氧化处理以供循环使用。
[0037]第三方面，本申请提供一种铜箔，经前述实施方式任一项的铜箔生产方法生产而得。
[0038]在可选的实施方式中，铜箔的厚度不超过5μm。
[0039]本申请的有益效果包括：
[0040]本申请通过采用双面氧化的钛箔代替现有技术中的阴极辊作为阴极，进而基于具有氧化钛膜的阴极钛箔表面生产电解铜箔，得到的铜箔厚度不会受限于钛基体的晶粒度，克服了铜箔厚度的壁垒，在生产厚度不超过5μm的超薄甚至极薄铜箔上有绝对优势。此外，
采用双面沉积铜箔的生产方式，可显著提高生产效率，降低生产成本。所得的铜箔无针孔，低翘曲，毛面晶胞细腻，组织均匀，光面无明显磨抛划痕。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的某些实施例，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。
[0042]图1为本申请提供的铜箔生产设备的结构示意图；
[0043]图2和图3为本申请试验例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜箔生产设备，其特征在于，包括阳极槽、钛阳极板以及阴极钛箔；所述钛阳极板包括上下平行设置的第一钛阳极板和第二钛阳极板，所述第一钛阳极板与所述第二钛阳极板之间形成用于供阴极钛箔通过的通道，所述第一钛阳极板以及所述第二钛阳极板均位于所述阳极槽内；所述阴极钛箔的上表面和下表面均具有氧化钛膜，所述阴极钛箔用于在通过所述通道的过程中沉积铜箔。2.根据权利要求1所述的铜箔生产设备，其特征在于，所述第一钛阳极板的下表面与所述第二钛阳极板的上表面之间的距离为1
‑
3cm。3.根据权利要求1所述的铜箔生产设备，其特征在于，所述阴极钛箔的上表面和下表面具有的所述氧化钛膜的厚度均不超过100μm；优选地，所述阴极钛箔的上表面和下表面具有的所述氧化钛膜的厚度均为5
‑
20μm。4.根据权利要求1所述的铜箔生产设备，其特征在于，所述铜箔生产设备还包括用于支撑所述阴极钛箔的支撑装置；优选地，所述支撑装置包括至少一组第一支撑组件，所有的所述第一支撑组件均设置于所述阳极槽内并对所述阴极钛箔位于所述阳极槽内的部分进行支撑；优选地，每组所述第一支撑组件均分别包括配套的上支撑件和下支撑件，所述上支撑零件用于与所述阴极钛箔的上表面抵接，所述下支撑零件用于与所述阴极钛箔的下表面抵接；优选地，所述通道的入口端和出口端均分别设有至少一组所述第一支撑组件；优选地，所述支撑装置包括至少一组第二支撑组件，所有的所述第二支撑组件均设置于所述阳极槽外并对所述阴极钛箔位于所述阳极槽外的部分进行支撑。5.一种铜箔生产方法，其特征在于，包括：采用权利要求1
‑
4任一项所述的铜箔生产设备进行生产。6.根据权利要求5所述的铜箔生产方法，其特征在于，在电解条件下，将所述阴极钛箔匀速通过所述通道并在通过过程中对处于所述通道内的阴极钛箔表面沉积铜箔；优选地，通过速度不超过10m/min；更优地，通过速度为2
‑
6m/min。7.根据权利要求6所述的铜箔生产方法，其特征在于，沉积铜箔所用的电解液为硫酸铜体系电解液；优选地，所述硫酸铜体系电解液包括基础成分和添加剂；其中，以每L电解液计，所述基础成分包括350
‑
360g/L的硫酸铜、100
‑
130g/L的硫酸以及不超过10mg/L的氯离子；所述添加剂包括A剂和B剂，以每L电解液计，所述A剂包括50
...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛银莹，单大勇，
申请(专利权)人：广东腐蚀科学与技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：