一种用于锂电池生产的铜箔管加工工艺
阅读说明：本技术 一种用于锂电池生产的铜箔管加工工艺 (Copper foil pipe processing technology for lithium battery production ) 是由 张毅 魏党召 张杨 董志勇 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于锂电池生产的铜箔管加工工艺,包括以下步骤：步骤1：选用铜锭作为原料,进行多次热压粗轧制成钢带胚料；步骤2：进行退火处理,达到再结晶软化；步骤3：进行刨削去垢；步骤4：对刨削去垢后的钢带进行多道冷轧,将钢带层叠进行冷轧,冷轧后层叠将钢带机械能分离,让钢带厚度保持在0.025～0.035mm,得钢箔；步骤5：通过除油机构1进行水洗除油；步骤6：对除油后的钢箔进行粗化固化处理、耐热层处理和防氧化处理；最后水洗烘干；步骤7：最后对钢箔进行收卷。(The invention discloses a copper foil tube processing technology for lithium battery production, which comprises the following steps: step 1: selecting a copper ingot as a raw material, and carrying out hot pressing and rough rolling for multiple times to prepare a steel belt blank; step 2: annealing treatment is carried out to achieve recrystallization and softening; and step 3: planing to remove scale; and 4, step 4: carrying out multiple cold rolling on the steel strip after being planed and descaled, laminating the steel strip for cold rolling, and separating the mechanical energy of the steel strip after the cold rolling and laminating to keep the thickness of the steel strip at 0.025-0.035 mm to obtain a steel foil; and 5: washing and deoiling through the deoiling mechanism 1; step 6: carrying out coarsening and curing treatment, heat-resistant layer treatment and anti-oxidation treatment on the deoiled steel foil; finally, washing and drying; and 7: and finally, rolling the steel foil.)
技术领域
本发明涉及锂电池生产工艺领域，具体为一种用于锂电池生产的铜箔管加工工艺。
背景技术
铜箔是锂离子电池及印制电路板中关键性的导电材料。铜箔是一种阴质性电解材料，沉淀于电路板基底层上的一层薄的、连续的金属箔。后铜箔根据生产方式的不同分为：电解铜箔和压延铜箔，铜箔在锂离子电池中既充当负极活性物质的载体，又充当负极电子流的收集与传输体，因此电解铜箔的抗拉强度、延伸性、致密性、表面粗糙度、厚度均匀性及外观质量等对锂离子电池负极制作工艺和锂离子电池的电化学性能有着很大的影响，压延铜箔是将铜锭经过不断碾轧制成,其结晶形态呈片状结构,与电解铜箔相比,具有更好的延展性、柔软性、抗弯曲性和更高的强度，同时表面粗糙度较低，致密度较高,有利于高频信号的传输,因此更适合作为锂电池铜箔管的加工工艺。
铜箔管生产时的除油效果对轧机的轧制速度和相关生产影响很大，主要表现在以下几个方面:增加带材表面的残油含量,导致增加生产成本;降低轧机的轧制速度,降低生产效率;铜箔管生产时除油效果不好,导致铜箔表面残油量过高,卷曲容易打滑,进而影响卷取质量，因此市场上急需一种用于锂电池生产的铜箔管加工工艺来解决这些问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于锂电池生产的铜箔管加工工艺，以解决上述背景技术中提出的目前市面上的铜箔管生产时除油效果不好,导致铜箔表面残油量过高,卷曲容易打滑,进而影响卷取质量的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于锂电池生产的铜箔管加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：选用厚度为2～3mm的铜锭作为原料，进行多次热压粗轧将铜锭制成宽度40～45mm的钢带胚料；
步骤2：进行退火处理，将热压粗轧后的钢带胚料的退火温度设置为500～550°C，升温时间3～4h，保温时间1～2h，达到再结晶软化；
步骤3：进行刨削去垢；
步骤4：对刨削去垢后的钢带进行多道冷轧，将钢带层叠进行冷轧，冷轧后层叠将钢带机械能分离，让钢带厚度保持在0.025～0.035mm，得钢箔；
步骤5：通过除油机构对上述钢箔进行水洗除油，除油液混合机构对除油液进行混合，将除油剂从除油剂进料管注入，混合储水罐内部的水注入混合仓，搅拌桨将其进行混合，混合完成后除油液通过存储槽进料管流入存储槽中，通过除油液排喷喷洒至铜箔上下两面，同时混合储水罐内部的水再次注入混合仓进行冲洗，冲洗水通过冲洗水泵、冲洗水管重新注入混合储水罐的内部进行存储，红外加热机构对铜箔进行红外线加热，通过清理擦洗机构上安装的主动清理刷和从动清理刷对铜箔的表面进行打圈刷洗，主动清理刷驱动电机驱动第一主动杆转动，从而使驱动板带动主动清理刷进行打圈转动，冲洗液罐将冲洗水通过冲洗排喷喷洒至铜箔的表面，对铜箔进行冲洗，清理排喷；
其中，所述除油机构的一端设置有除油液混合机构，所述除油液混合机构的一侧设置有红外加热机构，所述红外加热机构的另一侧设置有清理擦洗机构，所述清理擦洗机构的另一侧设置有冲洗液罐，所述清理擦洗机构的上下两端均设置有驱动箱，所述驱动箱靠近清理擦洗机构中心的一侧分别设置有主动清理刷和从动清理刷，且主动清理刷位于从动清理刷的一侧，所述驱动箱的内部设置有驱动槽，所述驱动槽的内部固定设置有主动清理刷驱动电机，所述主动清理刷驱动电机的输出端传动连接有第一主动杆，所述第一主动杆的下端套装有驱动板，所述主动清理刷上端的中间位置处设置有主动清理刷驱动杆，且驱动板的一端与主动清理刷驱动杆的上端转动连接，所述冲洗液罐下方的中间位置处设置有冲洗排喷，所述除油液混合机构、红外加热机构、清理擦洗机构和冲洗液罐的内部穿过铜箔；
步骤6：对除油后的钢箔进行粗化固化处理、耐热层处理和防氧化处理；最后水洗烘干；
步骤7：最后对钢箔进行收卷。
优选的，所述步骤1中热压粗轧温度为750～850°C。
优选的，所述步骤6中粗化工艺处理液的配比为：15～25g/L Cu2+;65～75g/LH2SO4;25～35g/L 葡萄糖；10～15g/L钼酸铵；粗化工艺处理液混合时电流密度为15～30A/dm2,温度为45～55°C,固化工艺处理液的配比为：65～75g/L Cu2+;85～95g/L H2SO4;25～35g/L 葡萄糖；10～15g/L钼酸铵；固化工艺处理液混合时电流密度为8～12A/dm2,温度为45～55°C。
所述除油机构的两端均设置有铜箔辊架，所述铜箔穿过铜箔辊架的内部，且铜箔与铜箔辊架的辊轴相贴合。
优选的，所述主动清理刷驱动杆的一侧设置有第二主动杆，所述第二主动杆的外部套装有从动齿轮，所述主动清理刷驱动杆的外部套装有主动齿轮，且主动齿轮与从动齿轮啮合连接，所述主动齿轮和从动齿轮的下方套装有驱动板，所述第一主动杆和第二主动杆的前后两侧均对称设置有从动杆，且从动杆与驱动板转动连接，所述第一主动杆、第二主动杆和从动杆的下端与驱动板的一端转动连接，所述主动清理刷驱动杆的下端与主动清理刷转动连接。
优选的，所述除油液混合机构的上端设置有混合储水罐，所述混合储水罐的下方设置有混合仓，所述混合仓的下方设置有存储槽，所述混合仓上端的中心位置处固定设置有混合电机，所述混合电机的下方传动设置有搅拌桨，所述混合储水罐与混合仓相贯通，所述混合仓的一侧设置有除油剂进料管。
优选的，所述存储槽的上端设置有存储槽进料管，所述存储槽进料管的中间位置处设置有电磁换向阀，所述除油液混合机构的一侧设置有冲洗水泵，所述电磁换向阀与冲洗水泵的进水端之间设置有冲洗水泵进水管，所述冲洗水泵的出水端设置有冲洗水管，且冲洗水管的上端与混合储水罐的一端密封连接，所述存储槽的一侧设置有液位开关。
优选的，所述除油液混合机构和冲洗液罐的下方设置均设置有支撑脚，所述支撑脚的外部套装有储水盆，所述除油液混合机构的下方设置有除油液排喷，所述冲洗液罐下方储水盆的一侧设置有冲洗水泵，且冲洗水泵的输出端密封设置有冲洗回水管，且冲洗回水管的上端与冲洗液罐密封连接。
优选的，所述冲洗排喷的上端设置有引水管，所述冲洗排喷的下端设置有清理排喷，且清理排喷与引水管相贯通，所述清理排喷设置有两个，所述清理排喷的一端位于铜箔中心的上方，且清理排喷的另一端向远离铜箔的中心的一侧倾斜，所述清理排喷的下端向远离铜箔的中心的一侧倾斜设置有倾斜喷头。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过除油液混合机构和冲洗排喷的配合设置可高效的将除油液和水进行混合，同时混合和存储分为两个腔体，减少混合时间影响除油效率的情况，混合后可通过水进行冲洗，从而防止除油液对混合仓内部进行腐蚀，通过红外加热机构通过红外线对铜箔上的油进行均匀加热软化，从而提高除油的效果，清理擦洗机构上的两个清理刷可对铜箔表面进行打圈刷洗，提高除油效率，冲洗液罐将冲洗液通过冲洗排喷喷洒在铜箔表面，倾斜设置的清理排喷通过高压冲洗水将表面的除油液向两边冲洗，解决了目前市面上的铜箔管生产时除油效果不好,导致铜箔表面残油量过高,卷曲容易打滑,进而影响卷取质量的问题。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明中除油机构的结构示意图；
图3为本发明中除油液混合机构的结构示意图；
图4为本发明中图2的A-A方向剖视图；
图5为本发明中驱动箱的结构示意图；
图6为本发明中驱动板和主动清理刷的连接关系图。
图中：1、除油机构；2、除油液混合机构；3、支撑脚；4、除油液排喷；5、红外加热机构；6、清理擦洗机构；7、冲洗液罐；8、冲洗排喷；9、冲洗水泵；10、储水盆；11、铜箔；12、铜箔辊架；21、混合储水罐；22、混合仓；23、存储槽；24、混合电机；25、搅拌桨；26、存储槽进料管；27、电磁换向阀；28、冲洗水泵；29、冲洗水管；30、液位开关；31、除油剂进料管；61、驱动箱；62、主动清理刷；63、驱动槽；64、主动清理刷驱动电机；65、第一主动杆；66、驱动板；67、驱动板；68、主动清理刷驱动杆；69、主动齿轮；70、从动齿轮；71、第二主动杆；72、从动杆；73、从动清理刷；81、引水管；82、清理排喷；83、倾斜喷头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种用于锂电池生产的铜箔管加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：选用厚度为2～3mm的铜锭作为原料，进行多次热压粗轧将铜锭制成宽度40～45mm的钢带胚料；
步骤2：进行退火处理，将热压粗轧后的钢带胚料的退火温度设置为500～550°C，升温时间3～4h，保温时间1～2h，达到再结晶软化；
步骤3：进行刨削去垢；
步骤4：对刨削去垢后的钢带进行多道冷轧，将钢带层叠进行冷轧，冷轧后层叠将钢带机械能分离，让钢带厚度保持在0.025～0.035mm，得钢箔；
步骤5：通过除油机构1对上述钢箔进行水洗除油，除油液混合机构2对除油液进行混合，将除油剂从除油剂进料管31注入，混合储水罐21内部的水注入混合仓22，搅拌桨25将其进行混合，混合完成后除油液通过存储槽进料管26流入存储槽23中，通过除油液排喷4喷洒至铜箔11上下两面，同时混合储水罐21内部的水再次注入混合仓22进行冲洗，冲洗水通过冲洗水泵28、冲洗水管29重新注入混合储水罐21的内部进行存储，红外加热机构5对铜箔11进行红外线加热，通过清理擦洗机构6上安装的主动清理刷62和从动清理刷73对铜箔11的表面进行打圈刷洗，主动清理刷驱动电机64驱动第一主动杆65转动，从而使驱动板67带动主动清理刷62进行打圈转动，冲洗液罐7将冲洗水通过冲洗排喷8喷洒至铜箔11的表面，对铜箔11进行冲洗，清理排喷82；
其中，除油机构1的一端设置有除油液混合机构2，除油液混合机构2的一侧设置有红外加热机构5，红外加热机构5的另一侧设置有清理擦洗机构6，清理擦洗机构6的另一侧设置有冲洗液罐7，清理擦洗机构6的上下两端均设置有驱动箱61，驱动箱61靠近清理擦洗机构6中心的一侧分别设置有主动清理刷62和从动清理刷73，且主动清理刷62位于从动清理刷73的一侧，驱动箱61的内部设置有驱动槽63，驱动槽63的内部固定设置有主动清理刷驱动电机64，主动清理刷驱动电机64的输出端传动连接有第一主动杆65，第一主动杆65的下端套装有驱动板67，主动清理刷62上端的中间位置处设置有主动清理刷驱动杆68，且驱动板67的一端与主动清理刷驱动杆68的上端转动连接，冲洗液罐7下方的中间位置处设置有冲洗排喷8，除油液混合机构2、红外加热机构5、清理擦洗机构6和冲洗液罐7的内部穿过铜箔11；
步骤6：对除油后的钢箔进行粗化固化处理、耐热层处理和防氧化处理；最后水洗烘干；
步骤7：最后对钢箔进行收卷。
进一步，步骤1中热压粗轧温度为750～850°C。
进一步，步骤6中粗化工艺处理液的配比为：15～25g/L Cu2+;65～75g/L H2SO4;25～35g/L 葡萄糖；10～15g/L钼酸铵；粗化工艺处理液混合时电流密度为15～30A/dm2,温度为45～55°C,固化工艺处理液的配比为：65～75g/L Cu2+;85～95g/L H2SO4;25～35g/L 葡萄糖；10～15g/L钼酸铵；固化工艺处理液混合时电流密度为8～12A/dm2,温度为45～55°C。
进一步，除油机构1的两端均设置有铜箔辊架12，铜箔11穿过铜箔辊架12的内部，且铜箔11与铜箔辊架12的辊轴相贴合。
进一步，主动清理刷驱动杆68的一侧设置有第二主动杆71，第二主动杆71的外部套装有从动齿轮70，主动清理刷驱动杆68的外部套装有主动齿轮69，且主动齿轮69与从动齿轮70啮合连接，主动齿轮69和从动齿轮70的下方套装有驱动板66，第一主动杆65和第二主动杆71的前后两侧均对称设置有从动杆72，且从动杆72与驱动板66转动连接，第一主动杆65、第二主动杆71和从动杆72的下端与驱动板67的一端转动连接，主动清理刷驱动杆68的下端与主动清理刷62转动连接。
进一步，除油液混合机构2的上端设置有混合储水罐21，混合储水罐21的下方设置有混合仓22，混合仓22的下方设置有存储槽23，混合仓22上端的中心位置处固定设置有混合电机24，混合电机24的下方传动设置有搅拌桨25，混合储水罐21与混合仓22相贯通，混合仓22的一侧设置有除油剂进料管31。
进一步，存储槽23的上端设置有存储槽进料管26，存储槽进料管26的中间位置处设置有电磁换向阀27，除油液混合机构2的一侧设置有冲洗水泵28，电磁换向阀27与冲洗水泵28的进水端之间设置有冲洗水泵进水管，冲洗水泵28的出水端设置有冲洗水管29，且冲洗水管29的上端与混合储水罐21的一端密封连接，存储槽23的一侧设置有液位开关30。
进一步，除油液混合机构2和冲洗液罐7的下方设置均设置有支撑脚3，支撑脚3的外部套装有储水盆10，除油液混合机构2的下方设置有除油液排喷4，冲洗液罐7下方储水盆10的一侧设置有冲洗水泵9，且冲洗水泵9的输出端密封设置有冲洗回水管，且冲洗回水管的上端与冲洗液罐7密封连接。
进一步，冲洗排喷8的上端设置有引水管81，冲洗排喷8的下端设置有清理排喷82，且清理排喷82与引水管81相贯通，清理排喷82设置有两个，清理排喷82的一端位于铜箔11中心的上方，且清理排喷82的另一端向远离铜箔11的中心的一侧倾斜，清理排喷82的下端向远离铜箔11的中心的一侧倾斜设置有倾斜喷头83。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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