一种用于铜箔残余应力释放的装备及方法技术

本发明专利技术涉及电解铜箔制造方法领域，公开了一种用于铜箔残余应力释放的装备及方法，本发明专利技术装备的退火炉采用整体结构，内部分为预热、均热和冷却三个区域，采用热传导、热辐射和热对流组合的加热方式，保证加热冷却的连续性，使得铜箔受热更加均匀，保证了加热速度的稳定以及足够的加热时间，降低了铜箔的残余应力，稳定了铜箔的尺寸，减少了铜箔的变形与裂纹倾向，可以得到均匀细小再结晶组织的铜箔，保证了铜箔翘曲度，通过自动化上下料对铜箔及时包装，保证了处理效果。保证了处理效果。保证了处理效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于铜箔残余应力释放的装备及方法


[0001]本专利技术涉及电解铜箔制造方法领域，具体涉及一种用于铜箔残余应力释放的装备和方法。

技术介绍

[0002]电解铜箔是电子行业的重要基础材料之一，在电子行业应用广泛，随着电动汽车行业的快速发展，铜箔作为新能源动力锂电池负极专用材料，其需求量越来越大，对其品质的要求也越来越提高，由于在热处理工艺直接影响铜箔产品质量，所以在铜箔的制备过程中，退火工艺尤为重要。
[0003]中国专利CN111793779 B公开了一种降低4.5微米铜箔翘曲度的去应力退火工艺及其验证方法，包括三个步骤：(1)升温：将4.5微米铜箔放入退火炉内在3h内升温至80℃；(2)保温：将4.5微米铜箔在退火炉内保温4h；(3)缓冷：将4.5微米铜箔随炉缓冷2h后取出。中国专利CN 215251101 U公开了一种电解铜箔的热处理装置，包括有箱体、控制器和加热机构，加热机构设置于箱体中并与控制器连接，其特征在于：所述加热机构安装在箱体的下部，在箱体中设置有支撑架，支撑架上设置有若干铜箔母卷放置位，通过支撑架支撑起各铜箔母卷，以使铜箔母卷与加热机构之间具有一段用于热量扩散的空间；在箱体的顶部设置有上下结构的双滑盖，通过滑动上滑盖或下滑盖使二者层叠而露出用于吊装铜箔母卷的开口。通过控制器给加热机构提供电源，并通过控制器的温控仪器控制温度，当加热温度达到一定程度时自动断电，使箱内处理温度保持在80
‑
120℃之间。根据上述两个公开的专利，铜箔的退火工艺:采用罩式退火炉不能保证软态成品退火性能的均匀稳定性，很难得到均匀细小的再结晶结晶组织，通过罩式退火炉目前还不能有效解决铜箔表面擦伤问题，现有技术中，在对铜箔进行退火工艺时，往往由于烘烤时长和烘烤温度的差异造成锂电铜箔的翘曲度达不到理想范围，同时没有对锂电铜箔的表面进行包装处理便直接加工，影响烘烤效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种降低铜箔残余应力，避免铜箔受热不均引起的铜箔翘曲度不理想，避免铜箔表面擦伤，稳定铜箔尺寸，减少变形与裂纹倾向，可得到均匀细小再结晶组织铜箔的用于铜箔残余应力释放的链式退火装备及方法。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案给予实现：一种用于铜箔残余应力释放的链式退火装备，包括传动装置、退火炉、上下料装置，所述退火炉为整体结构，内部依次连续设置有预热、均热和冷却三个区域，所述退火炉内部设置有加热装置。
[0006]优选地，所述加热装置的热传递方式为：热传导、热辐射和热对流中的一种或两种以上结合。
[0007]优选地，所述退火炉内部的均热区设置有使炉内温度均匀的热循环系统以及风扇。
[0008]优选地，所述退火炉采用隧道式远红外辐射烘干结构。
[0009]优选地，所述隧道式远红外辐射烘干结构的加热管采用石英管背面含有镀金反光层的远红外辐射加热管，在退火炉的上部和下部均布设有所述加热管。
[0010]优选地，所述传动装置包括传送带与传送带的进料端设置有支架，支架上部设置有卡放铜箔的收卷辊的卡槽。
[0011]优选地，所述上下料装置为AGV小车，AGV小车可自动将铜箔的收卷辊放入支架上的卡槽中，AGV小车可自动收卷退火处理完的铜箔。
[0012]优选地，所述AGV小车上料与下料的区域以及传动装置的连接处设置有防护罩。
[0013]优选地，所述退火炉在进箔段设置有吸风罩，吸风罩的排风管道设置在厂房外，吸风罩配置独立电机。
[0014]优选地，所述退火炉的出箔段的上下部设置有给铜箔吹冷吹干的风刀,所述风刀配置独立电机。
[0015]优选地，在装备的机械设备上设置有安全联锁装置。
[0016]优选地，在所述退火炉内部的预热、均热、冷却三个区域分别设置有温度传感器。
[0017]本专利技术还提供了一种用于铜箔残余应力释放的方法，将铜箔自动上料，使铜箔依次连续通过预热、均热和冷却三个阶段，完成热处理的铜箔自动下料收卷。
[0018]本专利技术具备以下有益效果：
[0019]本专利技术提供的一种用于铜箔残余应力释放的装备及方法，本专利技术的装备及方法对铜箔采用温度分区加热处理，分为预热区、均热区和冷却区，加热方式采用热传导、热辐射和热对流组合的方式，保证加热冷却的连续性，使得铜箔在退火处理过程中受热更加均匀，保证了加热速度的稳定以及足够的加热时间，降低了铜箔的残余应力，稳定了铜箔的尺寸，减少了铜箔的变形与裂纹倾向，可以得到均匀细小再结晶组织的铜箔，在退火炉设置有温度传感器实时监测温度，防止对铜箔加热过度，当仓内温度超过设定阈值，报警器自动报警，本专利技术采用AGV小车自动上下料，自动化的及时对退火处理后的铜箔收卷，保证烘烤效果。
附图说明
[0020]图1为本专利技术用于铜箔残余应力释放的装备主视图。
[0021]图2为本专利技术用于铜箔残余应力释放的装备侧视图。
[0022]图3为本专利技术实施例中铜箔在退火炉中随时间温度变化图。
[0023]图中：1、AGV小车；2、支架；3、收卷辊；4、铜箔；5温度传感器；6、报警器；7、加热管；8、退火炉；9、传送带；10、风机。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术进行具体描述，本专利技术提供一种技术方案：一种用于铜箔残余应力释放的链式退火装备，如图1所示，包括传动装置、退火炉8、上下料装置，退火炉8为整体的结构，内部依次连续的设置有预热区、均热区和冷却区，在退火炉8的内部设置有加热装置，加热装置的热传递方式为：热传导、热辐射和热对流中的一种或多种，其中热传导的优点是效率高，缺点是有可能造成铜箔4受热不均，局部温度过高的情况；热辐射需要
通过调节热源与工件的距离来提高热处理效率，如果热源离工件较远，有可能会导致传热效率较低；而热对流传热方式的优点是能够提高效率，加快热传导的速率，且加热温度均匀，避免出现局部温度过高的情况，缺点是会造成随着空气流动可能会造成热量流失，增加能源的浪费与消耗，在实际加热中优先选择组合模式的传递方式，如：热传导+热辐射、热传导+热对流等来提高加热效率，为了提高铜箔4热处理效率，也可将铜箔4的收卷辊3作为加热源，通过辐射传导的配合提高加热效率。
[0025]退火炉8的内部依次连续设置有预热区、均热区和冷却区，预热区紧挨均热区，预热区预热到的最高温度为均热区设置的保温温度，当对铜箔4预热到均热区设置的保温温度，铜箔4刚好进入均热区保温，当铜箔4在均热区保温时间满足要求时，铜箔4刚好进入冷却区进行冷却，首先设定均热区加热到的最高温度，具体的预热区为铜箔4从室温加热到均热区设定的保温温度的增长区域，根据预热区的长度，通过控制升温速度与传动速率，保证铜箔4在预热区升温到均热区设定的最高温度刚好进入均热区进行保温，通过控制传动速率来控制铜箔4在均热区的保温时间，根据传动速率来分别确定预热区与冷却区的升温与降温速度，铜箔4在均热区保持一定温度保温若干小时，最后通过回炉冷却区对铜箔4进行退火冷却。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于铜箔残余应力释放的链式退火装备，其特征在于，包括传动装置、退火炉、上下料装置，所述退火炉为整体结构，内部依次连续设置有预热、均热和冷却三个区域，所述退火炉内部设置有加热装置。2.根据权利要求1所述的用于铜箔残余应力释放的链式退火装备，其特征在于，所述加热装置的热传递方式为：热传导、热辐射和热对流中的一种或两种以上结合。3.根据权利要求1所述的用于铜箔残余应力释放的链式退火装备，其特征在于，所述退火炉内部的均热区设置有使炉内温度均匀的热循环系统以及风扇。4.根据权利要求1所述的用于铜箔残余应力释放的链式退火装备，其特征在于，所述退火炉采用隧道式远红外辐射烘干结构。5.根据权利要求2所述的用于铜箔残余应力释放的链式退火装备，其特征在于，所述隧道式远红外辐射烘干结构的加热管采用石英管背面含有镀金反光层的远红外辐射加热管，在退火炉的上部和下部均布设有所述加热管。6.根据权利要求1所述的用于铜箔残余应力释放的链式退火装备，其特征在于，所述传动装置包括传送带与传送带的进料端设置有支架，支架上部设置有卡放铜箔的收卷辊的卡槽。7.根据权利要求6所述的用于铜箔残余应力释放的链...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗东，冯庆，徐星，
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：