CN116065202A - 一种喷淋液循环处理装置及铜箔表面处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷淋液循环处理装置，包括酸洗槽，该酸洗槽用于接收铜箔表面处理使用的喷淋液；电解槽，该电解槽的进液口与所述酸洗槽的出水口连通，将喷淋液中的高浓度Cu²⁺以金属铜的形式电解出来；连通的湍流电解循环槽和湍流电解设备，该湍流电解循环槽的进液口与所述电解槽的溢流口连通，所示湍流电解设备能够将喷淋液的Cu²⁺浓度稳定在2‑3g/L；以及连通的粗效过滤器和精细过滤器，其中粗效过滤器的进液口与所述湍流电解设备的出液口连通，所述精细过滤器的出液口与酸洗槽的进液口连通。本发明解决了酸洗液中Cu²⁺浓度逐渐升高问题，同时降低了擦拭导电辊的次数，减少了铜箔的浪费，延长了表面处理机连续工作时间，提高了成品率。

Description

一种喷淋液循环处理装置及铜箔表面处理系统

技术领域

本发明涉及铜箔表面处理技术领域，具体涉及一种喷淋液循环处理装置及铜箔表面处理系统。

背景技术

电解铜箔由于其优良的导电性、丰富的资源、易于加工和低成本等综合优势被广泛应用在新能源电池、5G通讯等行业。近年，由于环境污染和能源危机的日益严重，新能源的开发和使用尤为重要，电解铜箔生产企业也得到了前所未有的发展，市场对电解铜箔的需求量也日益增加。电解铜箔的生产主要有溶铜、造箔、造液、表面处理和分切五个工序，其中表面处理是铜箔生产过程的关键技术，即将造箔工序的生箔运至表面处理机上，通过前水洗、酸洗、粗化、固化、耐热阻挡层、防氧化层、有机化以及烘干等步骤后再经分切包装成为成品。在上述过程中，粗化和固化是决定铜箔关键性能的重要步骤，固化分为两步固化，分别称为第一固化和第二固化，粗化、第二固化是导电辊镀铜的易发过程，使得铜箔表面易产生黑点、亮点、压坑等表面缺陷。

表面处理设备运行过程中导电辊一直处于工作状态，始终与导电辊喷淋液接触，而在冲洗生箔过程中，喷淋液的含铜量会逐渐升高，导致导电辊镀铜风险增大。导电辊上一旦产生铜颗粒附着，运行至铜颗粒与导电辊接触时会将该点溶液挤出，导致该点无液膜保护，产生易氧化等问题，且在后续表面处理过程中的该点导电性异于正常部位，导致该点和铜箔其他表面的耐腐蚀性等性能不同。导电辊镀铜产生在不同处理过程中，导致的后果也不尽相同，因而会产生黑点、亮点、压坑等表面缺陷。

由于此前酸洗液、箔上喷淋、箔下喷淋以及导电辊喷淋均使用粗化液，含铜量在8-14g/L。在酸洗过程中，酸洗液洗去铜箔表面CuO，导致酸洗液Cu²⁺浓度增高；另一方面，固化液中Cu²⁺浓度高达45-55g/L，在经过第一固化过程后，由于挤液辊无法完全挤干铜箔表面残留的固化液，所以铜箔表面残留的含有高浓度Cu²⁺的固化液会被第二固化过程的箔上喷淋、箔下喷淋以及导电辊喷淋冲洗后一同进入酸洗液循环槽，导致Cu²⁺浓度进一步增高。

Cu²⁺浓度高是导电辊镀铜的主要因素，为了消除此影响，通常是通过用不同精度的砂纸定期擦拭导电辊以减少导电辊表面镀铜，在处理完2-5卷铜箔后，需要使用砂纸擦拭导电辊预防其表面结晶生铜，耗时耗力。如果在机器运转过程中出现问题，还需停机接上备用箔，开机运转，一人在放卷处通过撕箔控制导电辊擦拭部位露出，另外两人合作一边用水冲洗、一边擦拭导电辊，过程繁琐、需要多人合作，且会减少表面处理机连续工作时间。此外，每次重新开机都会造成70m左右长度的不合格产品，所以擦拭导电辊同时会造成铜箔的浪费。擦拭导电辊次数越多，铜箔浪费越严重，成品率无法提高。

发明内容

本发明提供一种减少导电辊表面镀铜、提高铜箔表面处理效率的喷淋液循环处理装置及铜箔表面处理系统，尤其涉及提高表面处理机连续工作时间。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种喷淋液循环处理装置，包括：

酸洗槽，该酸洗槽用于接收铜箔表面处理使用的喷淋液；

电解槽，该电解槽的进液口与所述酸洗槽的出水口连通，将喷淋液中的高浓度Cu²⁺以金属铜的形式电解出来；

连通的湍流电解循环槽和湍流电解设备，该湍流电解循环槽的进液口与所述电解槽的溢流口连通，所示湍流电解设备能够将喷淋液的Cu²⁺浓度稳定在2-3g/L；以及

连通的粗效过滤器和精细过滤器，其中粗效过滤器的进液口与所述湍流电解设备的出液口连通，所述精细过滤器的出液口与酸洗槽的进液口连通。

进一步地，所述电解槽包括箱体，该箱体内设置有至少一组相对设置的阳极板和阴极板，所述箱体的一侧开设有进液口，箱体的另一侧开设有溢流口和排污口，所述溢流口的高度大于所述进液口，所述排污口的高度低于所述进液口。

还提供一种铜箔表面处理系统，包括依次连接的酸洗装置、粗化装置、第一固化装置和第二固化装置，其中粗化装置和第二固化装置的箔上喷淋、箔下喷淋、导电辊喷淋下方均设置托盘，该托盘与权利要求1-4任一项所述喷淋液循环处理装置连接。

由以上技术方案可知，本发明对表面处理设备粗化装置和第二固化装置的箔上喷淋、箔下喷淋、导电辊喷淋液的处理进行改造优化，解决了酸洗液中Cu²⁺浓度逐渐升高问题，同时降低了擦拭导电辊的次数，减少了铜箔的浪费，延长了表面处理机连续工作时间，提高了成品率。

附图说明

图1为本发明喷淋液循环处理装置的结构示意图；

图2为本发明中电解槽的结构示意图；

图3为本发明中湍流电解设备的结构示意图；

图4为本发明铜箔表面处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

本发明喷淋液循环处理装置主要对铜箔表面处理设备的粗化装置、第二固化过程的箔上喷淋、箔下喷淋、导电辊喷淋工艺进行改造，通过增设电解槽对喷淋液进行初步电解可以将电解液中的高浓度Cu²⁺以金属铜的形式电解出来，再经过湍流电解设备的二次电解，可将Cu²⁺浓度稳定在2-3g/L。

如图1所示，所述喷淋液循环处理装置30包括依次连通的酸洗槽18、电解槽19、湍流电解循环槽6、湍流电解设备9、粗效过滤器15和精细过滤器16，其中酸洗槽18的出水口20与电解槽19的进液口1连接，电解槽19的溢流口4与湍流电解循环槽6的进液口7连接，湍流电解循环槽6的出液口8与湍流电解设备9的进液口10连接，湍流电解设备9的出液口13与粗效过滤器15的进液口14连接，粗效过滤器15与精细过滤器16连接，精细过滤器16的出液口17与酸洗槽18的进液口21连接，从而形成一套完整的工艺流程。

如图2所示，所述电解槽19包括箱体191，该箱体内设置有两组相对布置的阳极板2和阴极板3，阳极板2为钛和铱材质，阴极板3为316L不锈钢材质。

所述箱体191的一侧开设有进液口1，箱体的另一侧开设有溢流口4和排污口5，所述溢流口4的高度大于所述进液口1，所述排污口5的高度低于所述进液口1。工作时阳极板接电源正极、阴极板接电源负极，总电流大小为200-500A，优选300-400A。

参照附图3，湍流电解设备9的阴极片12面积为0.25m²，材质为316L不锈钢，阳极11为钛和贵金属涂层，通过控制电解液进入方向和流量，使的电解液盘旋上升，减小浓差极化，弱化PH的影响，再从出液口13进入过滤器系统。

如图4所示，本发明还提供一种铜箔表面处理系统，将原有的酸洗液、第二固化过程的箔上喷淋、箔下喷淋、导电辊喷淋由粗化液全部改为稀硫酸，铜箔表面处理系统包括依次连接的酸洗装置40、粗化装置50、第一固化装置60和第二固化装置70，其中粗化装置50和第二固化装置70的箔上喷淋、箔下喷淋、导电辊喷淋下方均设置托盘80，该托盘通过管道与上述喷淋液循环处理装置30的酸洗槽18连通，该酸洗槽18用于接收铜箔表面处理使用的喷淋液。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种喷淋液循环处理装置，其特征在于，包括：

酸洗槽，该酸洗槽用于接收铜箔表面处理使用的喷淋液；

电解槽，该电解槽的进液口与所述酸洗槽的出水口连通，将喷淋液中的高浓度Cu²⁺以金属铜的形式电解出来；

连通的湍流电解循环槽和湍流电解设备，该湍流电解循环槽的进液口与所述电解槽的溢流口连通，所示湍流电解设备能够将喷淋液的Cu²⁺浓度稳定在2-3g/L；以及

连通的粗效过滤器和精细过滤器，其中粗效过滤器的进液口与所述湍流电解设备的出液口连通，所述精细过滤器的出液口与酸洗槽的进液口连通。

2.根据权利要求1所述的喷淋液循环处理装置，其特征在于，所述电解槽包括箱体，该箱体内设置有至少一组相对设置的阳极板和阴极板，所述箱体的一侧开设有进液口，箱体的另一侧开设有溢流口和排污口，所述溢流口的高度大于所述进液口，所述排污口的高度低于所述进液口。

3.根据权利要求2所述的喷淋液循环处理装置，其特征在于，所述阳极板和阴极板接入的电流大小为200-500A。

4.根据权利要求1所述的喷淋液循环处理装置，其特征在于，所述喷淋液为稀硫酸。

5.一种铜箔表面处理系统，其特征在于，包括依次连接的酸洗装置、粗化装置、第一固化装置和第二固化装置，其中粗化装置和第二固化装置的箔上喷淋、箔下喷淋、导电辊喷淋下方均设置托盘，该托盘与权利要求1-4任一项所述喷淋液循环处理装置连接。

6.根据权利要求5所述的铜箔表面处理系统，其特征在于，所述托盘通过管道与所述酸洗槽连通。

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