本实用新型属于电解铜箔加工领域，具体涉及一种可一次成型微孔铜箔的铜箔制造装置。
背景技术：
目前，锂离子电池因自身能量密度高、循环寿命长、自放电小等优点，广泛应用于消费类、it、通讯、储能、电动工具、电动汽车等领域。随着石化能源枯竭的担忧和环境污染双重压力。绿色出行的电动车已成为国策。电动车动力是车载蓄电池，而锂离子电池则是电动车的首选，生产高品质、低成本的锂离子电池，对于节能减排有着具体而现实的意义。
锂离子电池由阴极、阳极、隔膜及电解液等材料组成；而阴极、阳极集流体是铜箔和铝箔。日本、韩国在锂离子电池制造方面，当下和中国相比较，仍比中国先进一步，其中在关键材料方面，有其独特的一面。比如：日韩所使用的集流体，广泛的使用微孔铜箔和铜箔。采用高密度、微米级微孔箔材，能增大正负极材料与箔材之间的接触面积，材料的附着力会增强，从而更好的防止脱粉、掉料的现象，并能降低电极接触内阻，提高功率密度，减少粘结剂的用量，提升面密度从而提高比能量。由于微孔电极箔材的微孔特征，使得电极材料的电化学反应正反面得以融汇贯通、均衡一致。极片变得更加柔韧，在电芯卷绕工艺时，更有利于小圆角弯曲卷绕。微孔箔材的穿孔特征，使得电池在生产工艺流程中，粘结剂的溶剂更容易均衡挥发，使得电解液更容易快速的均衡浸润。
目前市场上的微孔膜其生产的工艺流程，基本都是在原有铜箔基材上进行二次打孔，具体参照图1所示。图1的中部是精密加工的彼此咬合的凹凸辊a，左侧及右侧则分别为放卷设备和收卷设备，平整的箔材经放卷后再经由凹凸辊a的对合辊压，从而形成微孔膜，直至收卷。然而，上述加工方式存在着以下缺点：一方面，凹凸辊辊面需要精密加工，这显然涉及到精密的加工设备，尤其是凹凸辊辊面的凸柱加工更是极为复杂和高昂，目前国内企业甚至无法自主生产，只能依赖从发达国家处进口，这使得生产出的微孔箔材成本急剧增高，大大影响了微孔箔材的推广应用。另一方面，由于是二次的打孔加工方式，使得凹凸辊辊面的凸柱冲击和挤压铜箔后形成的微孔的孔径很难均匀，降低了微孔铜箔的品质，最终对铜箔的后续使用造成不便。
技术实现要素：
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种可一次成型微孔铜箔的铜箔制造装置，其可一次成型高密度、微米级的微孔铜箔，并同步具备工艺流程短、微孔成型品质高、生产成本低的优点。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种可一次成型微孔铜箔的铜箔制造装置，包括布置于生箔机架上的电解槽，所述电解槽内有弧板状的连接电源正极的阳极板，阳极板的槽腔形成阳极槽；阳极槽上方同轴设有与电源负极连接的阴极辊，阴极辊与阳极槽同轴配合所形成的配合间隙构成用于成型铜箔的成型间隙；其特征在于：所述阴极辊辊面处阵列状的凹设微孔状的沉孔，所述沉孔孔腔内同轴的插接固定有绝缘柱，绝缘柱直径等于沉孔孔径，且绝缘柱顶端面与阴极辊辊面齐平。
优选的，所述的沉孔在阴极辊表面的密度分布为10～5000个孔/cm2；沉孔孔径为1～500um。
优选的，所述绝缘柱所用材质为环氧树脂材料或尼龙材料。
本实用新型的有益效果在于：
1)、与传统的通过强制冲孔方式二次加工铜箔的固有流程不同。本实用新型在电解铜箔生产过程之前，既在阴极辊表面，通过激光打孔机或者精密打孔设备来形成的高密度、微米级微孔，再对微孔进行绝缘处理，也即填塞绝缘材料从而形成绝缘柱，最终在阴极辊表面构成孔径一致和孔密度一致若干阵列状的绝缘点。这样，电解铜箔在生产的过程中，由于阴极辊上绝缘的微孔没有了电镀效应条件，铜箔在电解生产过程中会自然避免上述各绝缘点，进而自然形成了一次成型了满足要求的高密度、微米级且表面光滑的微孔铜箔。此外的，由于均为凹孔加工，因此其加工成本更低，流程显然也成为简化，利于国产化，有助于打破目前发达国家的设备进口垄断现象。沉孔填塞绝缘柱后，即使阴极辊表面在长久使用后产生磨损，也不影响微孔的正常形成，使用寿命也得到了进一步提升。本实用新型将通过对原有铜箔二次加工才能微孔铜箔，缩短为一步直接形成高密度、微米级且表面光滑的微孔铜箔，大大提高了微孔铜箔的制造效率，减少了工艺流程，降低了能耗，节约了成本，利于市场应用。
附图说明
图1为传统铜箔的二次加工状态图；
图2为本实用新型的工作状态结构示意图；
图3为阴极辊的局部结构的剖视示意图；
图4-5为经过本实用新型一次成型后的微孔铜箔的示意图。
本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：
a-凹凸辊b-微孔铜箔
10-电解槽11-阳极板
20-阴极辊21-沉孔22-绝缘柱
30-变向辊
具体实施方式
为便于理解，此处结合图1-5，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：
作为电解铜箔制造的工艺过程，大致包括电解液制备、原箔生成、表面处理、分切包装、检测控制及相关附属配备等工序。在专用电解机的通过电解生成铜箔的加工流程中，加工设备如图2所示的包括：阴极辊20、阳极半圆形铅银合金板(也即阳极板11)及电解槽10等主要部件。在直流电的作用下，电解槽10内的硫酸铜电解液中的二价铜离子移向阴极辊20表面处，又经还原反应生成铜离子，并聚焦结晶在不断转动的光滑的阴极辊20的表面，即可成型平整的铜箔。铜箔经由变向辊30变向后进入收卷辊，即完成铜箔的加工流程。
本实用新型在与上述结构相同的电解铜箔制备中，通过如图3所示的在阴极辊20的辊筒表面通过激光打孔机或者精密打孔设备按设计要求进行加工，从而形成微孔状的沉孔21。沉孔21再通过填塞绝缘柱22而完成绝缘处理，进而在各沉孔21位置处形成高密度、表面光滑的微米级的绝缘点。在电解铜箔在生产的过程中，由于阴极辊20上各绝缘点没有了电镀效应，成型后的铜箔也就在绝缘点处自然形成孔径均匀平整的微孔，也即成型的铜箔可以一次成型的形成如图4-5所示的高密度、微米级且表面光滑的微孔铜箔b。本实用新型将对原有铜箔二次工艺处理才能形成的微孔铜箔，缩短为一步直接形成高密度、微米级且表面光滑的微孔铜箔b，大大提高了微孔铜箔b的制造效率，减少了工艺流程，降低了能耗，节约了成本，利于市场应用。
技术特征：
1.一种可一次成型微孔铜箔的铜箔制造装置，包括布置于生箔机架上的电解槽(10)，所述电解槽(10)内有弧板状的连接电源正极的阳极板(11)，阳极板(11)的槽腔形成阳极槽；阳极槽上方同轴设有与电源负极连接的阴极辊(20)，阴极辊(20)与阳极槽同轴配合所形成的配合间隙构成用于成型铜箔的成型间隙；其特征在于：所述阴极辊(20)辊面处阵列状的凹设微孔状的沉孔(21)，所述沉孔(21)孔腔内同轴的插接固定有绝缘柱(22)，绝缘柱(22)直径等于沉孔(21)孔径，且绝缘柱(22)顶端面与阴极辊(20)辊面齐平。
2.根据权利要求1所述的可一次成型微孔铜箔的铜箔制造装置，其特征在于：所述的沉孔(21)在阴极辊(20)表面的密度分布为10～5000个孔/cm2；沉孔(21)孔径为1～500um。
3.根据权利要求1或2所述的可一次成型微孔铜箔的铜箔制造装置，其特征在于：所述绝缘柱(22)所用材质为环氧树脂材料或尼龙材料。
技术总结
本实用新型属于电解铜箔加工领域，具体涉及一种可一次成型微孔铜箔的铜箔制造装置。本装置包括布置于生箔机架上的电解槽，所述电解槽内有弧板状的连接电源正极的阳极板，阳极板的槽腔形成阳极槽；阳极槽上方同轴设有与电源负极连接的阴极辊，阴极辊与阳极槽同轴配合所形成的配合间隙构成用于成型铜箔的成型间隙；其特征在于：所述阴极辊辊面处阵列状的凹设微孔状的沉孔，所述沉孔孔腔内同轴的插接固定有绝缘柱，绝缘柱直径等于沉孔孔径，且绝缘柱顶端面与阴极辊辊面齐平。本实用新型可一次成型高密度、微米级的微孔铜箔，并同步具备工艺流程短、微孔成型品质高、生产成本低的优点。
技术研发人员：于新生;于海睿;肖一鸣
受保护的技术使用者：于新生
技术研发日：.02.27
技术公布日：.01.17
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