[發(fā)明專利]一種超薄銅箔連續(xù)異速、異步軋制裝置與方法

有效

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• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109174967B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設計）人: 喻海良;湯德林
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B21B1/40
• 分類號: B21B1/40
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種超薄銅箔連續(xù)異速、異步軋制裝置，包括原料卷取機、下工作輥、上工作輥、上支撐輥和產品卷取機，銅箔原料一端設置于原料卷取機上，另一端穿過下工作輥與上工作輥之間輥縫，繞上工作輥后再穿過上工作輥與上支撐輥之間輥縫，設置于產品卷取機上，下工作輥下方設置有下支撐輥，所述下工作輥和上工作輥半徑相同，均為R1，上支撐輥與下支撐輥半徑相同，均為R2，R2：R1為1.5～2.5之間，上工作輥和下工作輥的速度V2：V1為1.4～3.0之間，使銅箔往上工作輥7翹曲；本發(fā)明還提供了相應的軋制方法，可制備出4μm～6μm以及更薄厚度、高機械性能、高導性能的銅箔，滿足高端鋰離子電池生產的技術要求。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬材料軋制技術領域，特別涉及一種超薄銅箔連續(xù)異速、異步軋制裝置與方法。

背景技術

銅箔是鋰離子電池負極集流體主要材料，其生產技術的發(fā)展和性能的優(yōu)劣將直接影響鋰離子電池的制作工藝，性能和生產成本。開展對高性能、高附加值的鋰離子電池用銅箔的研究，對銅箔工業(yè)以及電子、能源、航天和軍事等產業(yè)的發(fā)展意義重大。

目前軋制銅箔主要采用X型六輥軋機，其減薄軋件主要手段是采用較小的工作輥徑和高速軋制形成的輥縫間高壓油膜，軋件厚度遵循傳統軋制最小可軋厚度原理。這種工藝設備復雜，成本較高，而銅箔極限厚度受軋輥輥徑制約難以減小，9μm以下超薄銅箔仍然無法大批量穩(wěn)定生產。

發(fā)明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種超薄銅箔連續(xù)異速、異步軋制裝置與方法，可制備出4μm～6μm以及更薄厚度、高機械性能、高導性能的銅箔，滿足高端鋰離子電池生產的技術要求。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種超薄銅箔連續(xù)異速、異步軋制裝置，包括原料卷取機1、下工作輥6、上工作輥7、上支撐輥9和產品卷取機13，銅箔原料一端設置于原料卷取機1上，另一端穿過下工作輥6與上工作輥7之間輥縫，繞上工作輥7后再穿過上工作輥7與上支撐輥9之間輥縫，設置于產品卷取機13上。

在原料卷取機1與上工作輥7之間設置有下導輥3，產品卷取機13與上工作輥7之間設置有上導輥11，在下工作輥6與上工作輥7之間輥縫入口位置設置有上側潤滑裝置5和下側潤滑裝置4，上工作輥7與上支撐輥9之間輥縫入口位置設置有右側潤滑裝置8。

所述下工作輥6下方設置有下支撐輥10，所述下工作輥6和上工作輥7半徑相同，均為R1，上支撐輥9與下支撐輥10半徑相同，均為R2，R2：R1為1.5～2.5之間。

所述上工作輥7和下工作輥6的速度V2：V1為1.4～3.0之間，使銅箔往上工作輥7翹曲。

本發(fā)明還提供了利用所述超薄銅箔連續(xù)異速、異步軋制裝置的軋制方法，包括如下步驟：

第一步，裝好銅箔帶材2，開啟原料卷取機1和產品卷取機13，使銅箔帶材2形成張力；

第二步，開啟上工作輥7和下工作輥6，上工作輥7的速度大于下工作輥6的速度，使銅箔帶材2往上工作輥7翹曲，同時，上支撐輥9與下支撐輥10被動傳動；

第三步：采用液壓裝置逐漸增加輥間壓力，使工作輥之間成為負輥縫運行；

第四步：調節(jié)原料卷取機1速度，使銅箔帶材2形成張力；

完成上述步驟后，連續(xù)生產直到原料卷取機上所有銅箔被軋完，銅箔帶材2依次經過異速異步軋制和異徑異步軋制，實現箔材厚度的最大尺寸降低，制備出4μm～6μm的銅箔產品12。

所述銅箔帶材2的厚度為10μm～20μm，寬度為100mm-600mm。

所述軋制過程中，開啟潤滑裝置，向進入輥縫的銅箔帶材2噴射潤滑液。

所述第一步和第四步中，形成的張力大小為10-50MPa。