CN103097589A - 金属箔电解析出装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属箔电解析出装置，通过使阳极板的设有供电端子的面侧面向槽外且实现电解槽的单槽化，能够从槽外拆装与供电端子连接的电缆；在电解槽的底板部上形成有通向槽外的窗部，阳极板以堵住窗部的方式安装在底板部上，从而具有与阴极鼓对置的电解面和露出到槽外的露出面，在露出面上设有按照规定的配置图案配置的多个供电端子，在阳极板的周缘部和窗部的周缘之间设有用于防止电解液从窗部向槽外漏出的环状的密封机构，金属箔电解析出装置还具备将从电解槽溢出的电解液回收的回收机构，多个供电端子经由窗部而面向槽外，使得各电缆从槽外分别拆装自如。

Description

金属箔电解析出装置

技术领域

本发明涉及一种通过电解液使阴极鼓和阳极板通电，由此在阴极鼓的周面析出金属箔的金属箔电解析出装置，特别是涉及为了使析出的金属箔的厚度均匀而在阳极板上配置了多个供电端子的金属箔电解析出装置。

背景技术

已知有如下一种金属箔电解析出装置，其具备能够贮存规定的电解液的电解槽、在电解槽内被驱动旋转的阴极鼓以及在电解槽内与阴极鼓的周面对置配置的至少二片阳极板，通过使从电解槽的下部流入的电解液在阴极鼓和阳极板之间通过的同时使阴极鼓和阳极板通电，由此在阴极鼓的周面析出金属箔，并将析出的金属箔从阴极鼓的周面剥离的同时对其进行卷取，从而连续地制造金属箔。

这种金属箔电解析出装置的电解槽例如如专利文献1所述，采用的是双槽结构，该双槽结构具有形成在阴极鼓和阳极板之间的内槽和形成为能够贮存从内槽溢出的电解液的外槽。

因此，对于阳极板而言，不仅与阴极鼓对置的电解面接触电解液，与该电解面相反侧的面也接触从内槽溢出的电解液，受到电解液的侵蚀，所以阳极板由相对于电解液具有耐蚀性的钛等阀用金属构成。

另外，析出的金属箔要求具有均匀的厚度，为了满足这种要求，均匀地保持阴极鼓和阳极板这两极间的距离自不必说，还需要在阳极板上形成同样电流密度的电场。

为了应对这种必要性，专利文献2中提出了一种金属箔电解析出装置的供电结构，在阳极板的整个区域上大致均匀的位置设置了适当数量的供电端子(连接端子)，能够分别对这些供电端子供电。

专利文献1：JP特开2002-294481号公报(参照第6页第4图)

专利文献2：JP特开平9-87883号公报

发明内容

可是，虽然在阳极板的整个区域上大致均匀地分别配置多个供电端子，但并不是由此析出的金属箔必然均匀，不仅需要进行使向各供电端子供给的电流量增减的调整控制，还需要进行将与规定部位的供电端子连接的连接带拆除、或者使与一个供电端子连接的连接带和与其它供电端子连接的连接带互换的物理调整。

在进行这种物理调整时成为障碍的是电解槽所具有的双槽结构，由于阳极板的两个面都浸渍在电解液中，不能直接用手触碰供电端子，所以被迫进行对存留在外槽中的电解液进行回收等事前作业，成为难以开展调整作业的主要原因。

为此，还考虑了使电解槽形成为单槽结构，该单槽结构是使阳极板的一个面(设置供电端子的一侧)面向槽外，且阳极板作为电解槽的壁面的一部分。但是，阳极板由于是因电解析出所造成的电流集中等，产生覆盖表面的氧化铱等损耗或活性下降等，为了对此进行修复而需要被拆下的构件，所以以能够相对于电解槽拆装的方式构成。

这种能够相对于电解槽拆装的结构从阳极板的安装部分产生电解液的漏出，成为阻碍电解槽的单槽化的主要原因。

为了解决以上的问题，本申请的发明人经过了锐意研究，想到了通过使阳极板的设有供电端子的面侧面向槽外，且实现电解槽的单槽化，能够从槽外对与供电端子连接的电缆进行拆装，从而完成了本发明。

即，本发明是为了解决上述现有技术所具有的问题而提出的，其目的在于提供一种金属箔电解析出装置，该装置为了在阳极板上形成同样电流密度的电场而在一个阳极板上设置多个供电端子，并且能够从槽外对与各供电端子连接的电缆进行拆装。

为了实现上述目的，本发明的金属箔电解析出装置，具备：能够贮存规定的电解液的电解槽；在所述电解槽内被驱动旋转的阴极鼓；以及在所述电解槽内与所述阴极鼓的周面对置配置的至少二片阳极板，通过使从所述电解槽的下部流入的所述电解液在所述阴极鼓和所述阳极板之间通过的同时使所述阴极鼓和所述阳极板通电，由此在所述阴极鼓的周面析出金属箔，所述金属箔电解析出装置的特征在于，所述电解槽具备形成为具有规定曲率的圆弧状且与所述阴极鼓的周面对置配置的底板部以及与所述阴极鼓的轴向正交地配置的侧板部，在由所述底板部和所述侧板部围成的槽内贮存电解液，同时，所述电解槽设置成槽外不是浸渍在所述电解液中而是暴露在大气气氛中，在所述底板部上形成有具有除去所述阳极板的周缘部的开口面积且通向槽外的大致矩形的窗部，所述阳极板形成为具有规定曲率的圆弧状，配置在所述底板部和所述阴极鼓之间且以堵住所述窗部的方式安装在所述底板部上，从而具有暴露在所述电解液中且与所述阴极鼓对置的电解面和没有暴露在所述电解液中且露出到槽外的露出面，在所述露出面上设有按照规定的配置图案配置的多个供电端子，在所述多个供电端子上分别连接有用于向所述阳极板供电的电缆，在所述阳极板的周缘部和所述窗部的周缘之间设有用于防止所述电解液从所述窗部向槽外漏出的环状的密封机构，所述金属箔电解析出装置还具备在不使从所述电解槽溢出的所述电解液与所述露出面接触的情况下将电解液回收的回收机构，所述多个供电端子经由所述窗部而面向槽外，使得所述各电缆从槽外分别拆装自如。

(发明效果)

根据本发明的金属箔电解析出装置，能够在从槽外对面向电解槽外的多个供电端子上连接的电缆进行拆装操作的同时对向阳极板供给的电流进行调整，所以能够减轻涉及调整的作业强度，并能够使析出的金属箔的厚度均匀。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的金属箔电解析出装置的概略立体图；

图2是示意地表示本发明的一实施方式所涉及的金属箔电解析出装置的内部结构的图，是表示拆下二片阳极板中的一片阳极板的状态的概略剖视图。

具体实施方式

以下，对于本发明所涉及的金属箔电解析出装置的优选实施方式，参照图1、图2进行说明。

如各图所示，本实施方式所涉及的金属箔电解析出装置1具备：能够贮存电解液L的电解槽10、在电解槽10内被驱动旋转的阴极鼓20、以及在电解槽10内与阴极鼓20的周面20a对置配置的二片阳极板30，使从设置在电解槽10下部的供给管60流入的电解液L在阴极鼓20和阳极板30之间通过的同时使阴极鼓20和阳极板30通电，由此在阴极鼓20的周面20a析出金属箔S，并通过剥离辊70将析出的金属箔S从阴极鼓20的周面20a边剥离边对其进行卷取，从而能够连续地制造金属箔S，另外，在阳极板30上设置多个供电端子31，同时，能够从槽外对与各供电端子31连接的电缆40进行拆装。

以下，对本实施方式的金属箔电解析出装置1进行详细叙述。

电解槽10具备：形成为具有规定曲率的圆弧状且与阴极鼓20的周面20a对置配置的底板部11、和与阴极鼓20的旋转轴方向正交地配置的侧板部12，在由底板部11和侧板部12围成的槽内能够贮存电解液L(例如硫酸铜)。

底板部11是作为电解槽10的底面的部分，形成为具有与阴极鼓20成为同心圆的曲率的大致半圆筒形状，并且底板部11配置成在与阴极鼓20的周面20a之间确保等间隔的间隙。

在该底板部11上，形成有两处具有除去阳极板30的周缘部的开口面积(例如800mm×800mm)且通向槽外的大致矩形的窗部111，阳极板30的一个面经由该窗部111露出到槽外。

侧板部12是作为电解槽10的侧壁面的部位，对通过焊接等接合的底板部11进行支承的同时，通过使该侧板部12的下端部抵接到设置面上而对电解槽10整体进行支撑。

这样构成的电解槽10通过用阳极板30堵住窗部111，而在由底板部11和侧板部12围成的空间内贮存电解液L，并且槽外没有浸渍在电解液L中，而是暴露在大气气氛中。

阴极鼓20是析出金属箔S(例如铜箔)的部位，具有在其周面20a上卷绕有钛板的圆筒形状，将其下半部分埋没在电解槽10内的同时，由侧板部12枢轴支承且能够旋转。该阴极鼓20由规定的电动机驱动而沿着一个方向旋转。

阳极板30是与规定的电源连接而被供电的构件，形成为具有与阴极鼓20成为同心圆的曲率的圆弧状，按照配置在底板部11和阴极鼓20之间且堵住窗部111的方式安装在底板部11上。

在本实施方式中，两片阳极板30安装在底板部11上，各阳极板30具有大于窗部111的外形(例如，1000mm×1000mm)，分别覆盖各窗部111。

阳极板30往底板部11上的安装，在本实施方式中，如图2所示，是通过阳极板30和截面大致L字状的垫片35来夹持底板部11的周缘而实现的。

具体而言，在阳极板30上，通过焊接等接合的阳螺纹件33沿着窗部111设置多个，通过使多个阳螺纹件33插入垫片35且使该垫片35与底板部11的周缘抵接，同时将阴螺纹件34拧入阳螺纹件33，由此在阳极板30和截面大致L字状的垫片35之间夹持底板部11的周缘，将阳极板30固定在底板部11上。

通过这种安装，窗部111被阳极板30堵住，阳极板30具有暴露在电解液L中且与阴极鼓20对置的电解面30a、和没有暴露在电解液L中且露出到槽外的露出面30b。

另外，在阳极板30的周缘部和窗部111的周缘之间设有环状的密封机构。

该密封机构例如由将截面圆形的橡胶或硅等的弹性构件环状(矩形)连接而成的环37构成，在阳极板30的周缘部的整周上凹陷设置而形成有嵌入该环37的槽部36。

由此，在将阳极板30固定在底板部11上时，该环37被夹入阳极板30的周缘部和窗部111的周缘之间，由于阳极板30和窗部111之间的间隙消失，所以能够防止电解液L从窗部111向槽外漏出。

即，在为了修复等使阳极板30能够相对于电解槽10拆装的同时，能够防止电解液L从电解槽10漏出，所以能够实现电解槽10的单槽化。

另外，在露出到槽外的阳极板30的露出面30b上设有多个(例如在一个阳极板30上设有9～20个)供电端子31，供电端子31作为与连接规定电源的电缆40连接的接点。

各供电端子31由通过焊接等接合在阳极板30的露出面30b上的阳螺纹件构成，通过在供电端子31和阴螺纹件32之间夹入电缆40的端子部41(例如O型端子、Y型端子)的状态下拧紧阴螺纹件32，能够使电缆40与供电端子31连接。

由此，仅通过使阴螺纹件32松缓或拧紧的作业，就能够使电缆40自由地拆装，从而能够从槽外简单地进行将与规定部位的供电端子31连接的电缆40拆下、或将与一个供电端子31连接的电缆40替换为与其它供电端子31连接的电缆40的调整作业。

再有，各供电端子31形成为能够夹入多个(例如最多三个)电缆40的端子部41的长度(多电缆连接机构)。

通过这样使各供电端子31具有能够夹入多个电缆40的长度，例如能够使从与析出的金属箔S的厚度厚的部分对应的供电端子31拆下的一个电缆40，与已经连接有其它电缆40的与金属箔S的厚度薄的部分对应的供电端子31连接，从而能够进行用于实现析出的金属箔S的厚度均匀化的调整。

另外，各供电端子31在露出面30b的整个面上按照大致等间隔的配置图案来配置。由此，能够使在电解面30a上形成的电场的电流密度相同。

构成为在阴极鼓20和阳极板30之间通过的电解液L从电解槽10的下部流入。

具体而言，在电解槽10的下部配置有与规定的泵连接的两根供给管60，电解液L从这些供给管60经由电解液供给部13流入电解槽10。

电解液供给部13是设置在电解槽10的下部，且从阴极鼓20的下方侧向阴极鼓20和阳极板30之间供给电解液L的部位，具有使在阴极鼓20和阳极板30之间通过的电解液L的流速在阴极鼓20的轴向上保持均匀的功能。

具体而言，电解液供给部13具备液体贮存室132和多个喷出口133，其中该液体贮存室132在阴极鼓20的轴向上延伸设置，并且具有能够贮存从流入口131流入的电解液L的规定的贮存容量；该多个喷出口133均等地配置在液体贮存室132的上部，将贮存在液体贮存室132中的电解液L朝向阴极鼓20的下部喷出。

喷出口133由从液体贮存室132向上方延伸的规定长度的管路构成，液体贮存室132具备与供给管60连通的流入口131，作为用于使电解液L从电解槽10外向该液体贮存室132流入的流入口。

该流入口131配置在不与喷出口133直接对置的位置，例如在本实施方式中，将流入口131配置在与侧板部12平行且与喷出口133正交的位置。

通过形成这种结构，从供给管60供给的电解液L经由流入口131流入液体贮存室132并暂时贮存，由此施加在电解液L上的压力沿着阴极鼓20的轴向分散，同时电解液L从均等地配置在液体贮存室132的上部的喷出口133朝向阴极鼓20的下部喷出，所以在阴极鼓20和阳极板30之间流动的电解液L的流速在阴极鼓20的轴向上均匀。

再有，通过将流入口131配置在不与喷出口133直接对置的位置，能够在液体贮存室132内形成沿着阴极鼓20的轴向的电解液L的流动。由此，施加在电解液L上的压力沿着阴极鼓20的轴向分散，所以从喷出口133喷出的电解液L的流速在阴极鼓20的轴向上更均匀。

另外，虽然流入电解槽10的电解液L沿着阴极鼓20的周面20a上升，从底板部11的上缘部溢出，但在该底板部11的上缘部具备在不使电解液L与露出面30b接触的情况下将其回收的回收机构50。

本实施方式所涉及的回收机构50由接收从电解槽10的上缘部溢出的电解液L的回收沟槽51、和对回收沟槽51所接收的电解液L进行回收的回收管52构成。

回收沟槽51为了能够接收从电解槽10的上缘部溢出的电解液L，沿着阴极鼓20的轴向向上方开口，并且具有使接收的电解液L向回收管52流下的倾斜面。

由此，从电解槽10的上缘部溢出的电解液L不会向电解槽10的外侧漫延，所以露出面30b不会与电解液L接触。

回收管52用于将从回收沟槽51流入的电解液L回收，并且将回收的电解液L导向电解液循环用的罐等。

这样，能够在不使从电解槽10溢出的电解液L与露出面30b接触的情况下将其回收，所以能够将电解槽10设置成不将电解槽10的槽外浸渍在电解液L中而是将其暴露在大气气氛中。

另外，在回收沟槽51上设有容许溢出的电解液L的接收并覆盖上方开口的罩、和排出罩内的空气的排气管(均未图示)，能够防止气化的硫酸铜的吸引而保护作业环境。

这样，本实施方式的金属箔电解析出装置1通过将阳极板30设置成能够相对于电解槽10拆装、同时防止电解液L从电解槽10漏出，进而将从电解槽10溢出的电解液L全部回收，由此实现电解槽10的单槽化，确保不浸渍在电解液L中的槽外空间，且使在阳极板30的整个面上大致等间隔地配置的多个供电端子31露出到槽外。

这样构成的金属箔电解析出装置1通过如下动作而析出金属箔S。

首先，从供给管60流入的电解液L从阴极鼓20的下部供给到电解槽10，在阴极鼓20的周面20a和阳极板30的电解面30a之间通过。此时，电解液L在设于电解液供给部13的液体贮存室132和喷出口133的作用下，成为均匀的液流，并在阴极鼓20的周面20a和阳极板30的电解面30a之间通过。

阳极板30形成为具有与阴极鼓20成为同心圆曲率的圆弧状，所以在阴极鼓20的周面20a和阳极板30的电解面30a之间形成等间隔的间隙，并且设置在露出面30b上的多个供电端子31大致均等地配置，从而通过将阴极鼓20和阳极板30通电而在两极间形成相同电流密度的电场。

由此，在阴极鼓20的周面20a析出均匀厚度的金属箔S。然后，析出的金属箔S被剥离辊70从阴极鼓20的周面20a剥离，并卷绕在规定的卷绕辊上。

另外，在阴极鼓20的周面20a和阳极板30的电解面30a之间通过的电解液L，在配置于阳极板30的周缘部和窗部111的周缘之间的环状的密封机构(环37)和回收机构50的作用下，不会与露出面30b接触，而是从电解槽10被回收。

由此，由于能够将电解槽10设置成不使槽外浸渍在电解液L中而是将其暴露在大气气氛中，所以在析出的金属箔S的厚度产生不均时，能够通过从槽外直接拆装与供电端子31连接的电缆40，进行使金属箔S的厚度达到均匀的微调。

例如，仅通过从槽外使阴螺纹件32松缓或拧紧的作业，就能够将与规定部位的供电端子31连接的电缆40拆下、或将与一个供电端子31连接的电缆40替换为与其它供电端子31连接的电缆40。

另外，由于各供电端子31具有能够夹入多个电缆40的长度，所以能够使从与析出的金属箔S的厚度厚的部分对应的供电端子31拆下的一个电缆40，与已经连接有其它电缆40的与金属箔S的厚度薄的部分对应的供电端子31连接，从而能够进行析出的金属箔S的厚度的微调。

如以上所说明，本实施方式的金属箔电解析出装置1通过使阳极板30的设有供电端子31的面侧面向槽外、且实现电解槽10的单槽化，能够从槽外简单地拆装与供电端子31连接的电缆40。

由此，能够在进行拆装电缆40的调整的同时，从槽外进行析出的铜箔的厚度的微调。

另外，由于阳极板30的一个面露出到槽外，进而电解槽10具有单槽结构，所以从槽外对阳极板30进行的维护作业及阳极板30的拆装作业变得容易。

以上，对本发明的金属箔电解析出装置1的优选实施方式进行了说明，但本发明所涉及的金属箔电解析出装置并不仅限于上述实施方式，当然可以在本发明的范围内实施各种变更。

例如，析出的金属箔不限于铜箔，可根据电解液例如制造镍等其它金属箔。

另外，本实施方式的密封机构使用了截面圆形的弹性构件，但也可以使用截面矩形的弹性构件。

另外，在本实施方式中，阳极板30设置成一侧一片的共计两片，但也可以设置成共计两片以上，例如一侧两片的共计四片。

此时，需要在底板部11上形成与各个阳极板30对应的共计四个窗部111，在各窗部111的周缘和各阳极板30的周缘部之间分别设置密封机构(环37)。

此外，在图2中，为了便于图示，示出了拆下两片阳极板中的一个阳极板的状态，但在电解析出时，两片阳极板自然是以电解液供给部13为基准而左右对称地安装。

另外，在本实施方式中，通过将供电端子31形成为能够夹入多个电缆40的端子部41的长度而作为多电缆连接机构，但多电缆连接机构并不限定于此，例如也可以将电缆40的端子部41形成为夹子状(例如鳄口夹)，并且将供电端子31形成为多个夹子能够夹住的形状。

另外，在电解液供给部13中，作为将流入口131配置在不与喷出口133直接对置的位置的例子，在本实施方式中，将流入口131配置在与侧板部12平行、且与喷出口133正交的位置，但将流入口131配置在不与喷出口133直接对置的位置的结构并不限于该例，只要不是流入口131与喷出口133直接对置而使得电解液L流动的路径成为一条直线，而是在液体贮存室132内形成沿着阴极鼓20的轴向的电解液L的流动，则哪种形式都可以。

例如，对于虽然使流入口131与喷出口133对置，但在流入口131与喷出口133之间平行地设置隔板，或者使流入口131与喷出口133错位对置的情况，由于不是使流入口131与喷出口133直接对置(面对)的位置关系，所以也包含在本发明的技术范围内。

产业上的可利用性

本发明可利用于经由电解液使阴极鼓和阳极板通电而在阴极鼓的周面析出金属箔的金属箔电解析出装置。

(符号说明)

1-金属箔电解析出装置

10-电解槽

11-底板部

111-窗部

12-侧板部

13-电解液供给部

131-流入口

132-液体贮存室

133-喷出口

20-阴极鼓

20a-周面

30-阳极板

30a-电解面

30b-露出面

31-供电端子

37-环(密封机构)

40-电缆

50-回收机构

51-回收沟槽

52-回收管

60-供给管

70-剥离辊

Claims (3)

1.一种金属箔电解析出装置，具备：能够贮存规定的电解液的电解槽；在所述电解槽内被驱动旋转的阴极鼓；以及在所述电解槽内与所述阴极鼓的周面对置配置的至少二片阳极板，通过使从所述电解槽的下部流入的所述电解液在所述阴极鼓和所述阳极板之间通过的同时使所述阴极鼓和所述阳极板通电，由此在所述阴极鼓的周面析出金属箔，

所述金属箔电解析出装置的特征在于，

所述电解槽具备形成为具有规定曲率的圆弧状且与所述阴极鼓的周面对置配置的底板部以及与所述阴极鼓的轴向正交地配置的侧板部，在由所述底板部和所述侧板部围成的槽内贮存电解液，同时，所述电解槽设置成槽外不是浸渍在所述电解液中而是暴露在大气气氛中，

在所述底板部上形成有具有除去所述阳极板的周缘部的开口面积且通向槽外的大致矩形的窗部，

所述阳极板形成为具有规定曲率的圆弧状，配置在所述底板部和所述阴极鼓之间且以堵住所述窗部的方式安装在所述底板部上，从而具有暴露在所述电解液中且与所述阴极鼓对置的电解面和没有暴露在所述电解液中且露出到槽外的露出面，

在所述露出面上设有按照规定的配置图案配置的多个供电端子，

在所述多个供电端子上分别连接有用于向所述阳极板供电的电缆，

在所述阳极板的周缘部和所述窗部的周缘之间设有用于防止所述电解液从所述窗部向槽外漏出的环状的密封机构，

所述金属箔电解析出装置还具备在不使从所述电解槽溢出的所述电解液与所述露出面接触的情况下将电解液回收的回收机构，

所述多个供电端子经由所述窗部而面向槽外，使所述各电缆从槽外分别拆装自如。

2.根据权利要求1所述的金属箔电解析出装置，其特征在于，

所述金属箔电解析出装置还具备能够使从一个所述供电端子拆下的一个所述电缆与已经连接有其它电缆的其它所述供电端子连接的多电缆连接机构。

3.根据权利要求1或2所述的金属箔电解析出装置，其特征在于，

在所述电解槽的下部具备从所述阴极鼓的下方侧向所述阴极鼓和所述阳极板之间供给电解液的电解液供给部，

所述电解液供给部具备：在所述阴极鼓的轴向上延伸设置，并且具有能够贮存电解液的规定的贮存容量的液体贮存室；配置在液体贮存室的上部，将贮存在液体贮存室中的电解液朝向所述阴极鼓的下部喷出的多个喷出口，

所述液体贮存室具有用于使电解液从所述电解槽外流入该液体贮存室中的流入口，

所述流入口配置在不与所述喷出口直接对置的位置。

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