CN219793144U - 电解铜箔实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电解铜箔实验装置。本实用新型包括储液槽、电镀槽、保温槽、阳极板、阴极板、直流电源、搅拌装置和循环泵,储液槽设置在保温槽内部,储液槽在内部设置有第一加热装置,保温槽在内部设置有第二加热装置,电镀槽通过高度调节滑道设置在储液槽内部,直流电源的正极与阳极板电连接,直流电源的负极与阴极板电连接,电镀腔设置有沿纵向设置的极板调节滑槽,极板调节滑槽内设置有阳极滑块结构和阴极滑块结构,储液槽内设置有搅拌装置。相对于现有技术,本实用新型优化了平板电镀的模型,有效保持电镀液温度恒定,以及使电镀区域电流大小、对流情况稳定,有利于优化电解铜箔的配方和工艺流程,降低开发成本。
Description
技术领域
本实用新型属于电解铜箔实验技术领域,尤其涉及电解铜箔实验装置。
背景技术
电解铜箔作为覆铜板和锂离子电池的集流体材料大量使用。添加剂和工艺参数决定了电解铜箔的性能。因此为在批量试产铜箔前得到合适的电镀添加剂的使用配比、较佳的电镀工艺参数,往往会利用实验装置进行配方研究及工艺研究。然后把较佳的配方及工艺转化至产线上试产。进行小型实验时,为满足能使电镀配方、工艺等参数能转化至产线上,实验装置的结构参数设计需尽量模拟还原实际生产条件且合理。
目前,铜箔生产设备采用辊式电镀;例如,专利文件CN217997372U中公开的一种电解铜箔生箔机组。而实验室的实验装置则采用平板电镀。平板电镀和辊式电镀有明显区别。辊式电镀,通过阴极辊转动而补液垂直冲刷到阴极表面,阴阳极中间的溶液流动始终为同一个方向,电镀区域及阴阳极正对各个点的流速和电流密度是一致的。而平板电镀,阴极位置不变,仅有电镀液流动;因此,考虑到平板电镀时电极电阻、以及溶液自重等因素,很难保证电镀区域的电力线分布、温度一致及溶液流速均匀。由此可见,实际的生产设备与实验室的实验装置,两者的进液、溶液流动和温控方式等差别非常大,导致实验结果与实际生产预期有较大偏差,因此实验装置中较佳的配方和工艺往往无法直接转化至产线上。所以需要合理的设计以降低上述因素对实验装置的影响,从而减少实验装置与生产设备之间的偏差;此外,实验装置中电镀液的补充和温度的恒定也十分重要。实验装置需要减少因电镀槽设计不科学而导致铜箔性能不稳定的情况。
为更好地指导生产,提高配方和工艺开发的效率,降低开发成本,亟需一种能满足实验室平板电镀条件,能保持电镀液温度恒定,以及电镀区域电流大小、对流情况稳定的电解铜箔实验装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于:针对现有技术的不足,本实用新型提供一种电解铜箔实验装置,以解决现有小型实验电镀装置不能满足电解铜箔实际生产所需辅助条件,且平板电镀条件下阴阳极尺寸限制大、电解液温度、循环的流量等控制困难的问题。
为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
电解铜箔实验装置,包括储液槽、电镀槽、保温槽、阳极板、阴极板、直流电源、搅拌装置和循环泵,所述储液槽设置在所述保温槽内部,所述储液槽在内部设置有第一加热装置,所述保温槽在内部设置有第二加热装置,所述储液槽在内壁两侧均设置有沿竖向设置的高度调节滑道,所述电镀槽通过所述高度调节滑道设置在所述储液槽内部,所述储液槽在底部设置有与其内部连通的储液出液口,所述储液出液口与所述循环泵的进液口连通,所述电镀槽包括电镀腔和溢流腔,所述溢流腔设置在所述电镀腔的横向两侧,所述电镀腔在底部设置有与其内部连通的电镀进液口,所述电镀进液口与所述循环泵的出液口连通,所述电镀腔在横向上的侧壁的顶部设置有与其内部连通的电镀溢流口,所述电镀溢流口在外侧设置有向下倾斜的导流板,所述导流板位于所述溢流腔内部,所述电镀腔内部通过所述电镀溢流口和所述导流板与所述溢流腔内部连通,所述溢流腔内部与所述储液槽内部连通,所述直流电源的正极与所述阳极板电连接,所述直流电源的负极与所述阴极板电连接,所述电镀腔分别在横向上的两侧壁的内侧设置有沿纵向设置的极板调节滑槽,所述极板调节滑槽内分别滑动设置有阳极滑块结构和阴极滑块结构,所述阳极板设置在所述阳极滑块结构上,所述阳极板通过所述阳极滑块结构沿所述极板调节滑槽纵向滑动,所述阴极板设置在所述阴极滑块结构上,所述阴极板通过所述阴极滑块结构沿所述极板调节滑槽纵向滑动,所述储液槽内设置有所述搅拌装置,所述搅拌装置用于搅拌所述储液槽内部的电镀液;在所述循环泵的作用下,所述储液槽内部的电镀液依次通过所述储液出液口、所述循环泵和所述电镀进液口进入至所述电镀腔内部,所述电镀腔内部的电镀液依次通过所述电镀溢流口、所述导流板和所述溢流腔进入至所述储液槽内部。
作为本实用新型所述的电解铜箔实验装置的优选方案,所述高度调节滑道内沿竖向设置有多个调节插孔,所述高度调节滑道内设置有与所述调节插孔相应的调节插棒,所述调节插棒沿纵向插设在对应相同高度的所述调节插孔中以用于支撑所述电镀槽,所述电镀槽通过其底部置于所述调节插棒的上方以设置在所述储液槽内部。
作为本实用新型所述的电解铜箔实验装置的优选方案,所述循环泵的进液口设置有第一循环管,所述储液出液口通过所述第一循环管与所述循环泵的进液口连通,所述循环泵的出液口设置有第二循环管,所述电镀进液口通过所述第二循环管与所述循环泵的出液口连通。
作为本实用新型所述的电解铜箔实验装置的优选方案,所述储液出液口处设置有气泡缓冲板,所述气泡缓冲板上设置有多个用于消泡的缓冲通孔。
作为本实用新型所述的电解铜箔实验装置的优选方案,所述电镀进液口处设置与其连通的喷流管道,所述喷流管道上设置有多个喷流口,所述喷流口呈角度朝向所述阴极板,所述角度的大小为0~90°。
作为本实用新型所述的电解铜箔实验装置的优选方案,还包括所述恒温控制装置,所述恒温控制装置分别与所述第一加热装置和所述第二加热装置电连接,所述恒温控制装置用于控制所述第一加热装置和所述第二加热装置的加热功率。
作为本实用新型所述的电解铜箔实验装置的优选方案,所述阳极滑块结构包括第一阳极子滑块和第二阳极子滑块,所述第一阳极子滑块和所述第二阳极子滑块均沿纵向滑动设置在所述极板调节滑槽内,所述第一阳极子滑块与所述第二阳极子滑块之间具有供所述阳极板设置的阳极固定间隙;所述阴极滑块结构包括第一阴极子滑块和第二阴极子滑块,所述第一阴极子滑块和所述第二阴极子滑块均沿纵向滑动设置在所述极板调节滑槽内,所述第一阴极子滑块与所述第二阴极子滑块之间具有供所述阴极板设置的阴极固定间隙。
作为本实用新型所述的电解铜箔实验装置的优选方案,所述阳极板在顶部设置有第一螺纹盲孔,所述直流电源的正极与第一铜杆电连接,所述直流电源的正极通过所述第一铜杆与所述第一螺纹盲孔螺纹连接以与所述阳极板电连接;所述阴极板在顶部设置有第二螺纹盲孔,所述直流电源的负极与第二铜杆电连接,所述直流电源的负极通过所述第二铜杆与所述第二螺纹盲孔螺纹连接以与所述阴极板电连接。
本实用新型至少具有以下有益效果:
1)本实用新型通过设置高度调节滑道,使操作人员能够根据需要加入电镀液的体积,调节极板和电镀槽的高度,从而确保电镀槽能够部分浸没在储液槽内部的电镀液中,有利于电镀槽内部的电镀液温度和储液槽内部的电镀液温度趋于相同;同时,通过调节电镀槽的高度,能够避免电镀槽的底部与储液槽内部的第一加热装置直接接触;
2)本实用新型通过设置导流板,使电镀液可以贴着导流板的内壁缓缓流入溢流腔内,并最终流入储液槽内,减少电镀液因从高处砸入液面而产生的气泡,从而避免阴极板上沉积生成的铜箔出现针孔缺陷,减少实验误差;
3)本实用新型通过设置极板调节滑槽并在极板调节滑槽上设置阳极滑块结构和阴极滑块结构,从而能够滑动调节阳极板和阴极板之间的极距;
4)本实用新型通过设置第一加热装置,使储液槽能对其内部的电镀液进行加热;本实用新型通过设置第二加热装置,使保温槽能对储液槽进行水浴加热,进而使保温槽能够对储液槽内部的电镀液进行加热;通过上述设置,有利于对电镀液进行精确温控,使得电镀槽与储液槽的温度误差范围在0.5-1℃以内,从而保证电镀液能够在预定温度下进行电镀;同时,能够避免由于电镀液循环导致的温度降低而出现铜离子晶体析出的情况,有利于进行实验模拟;
5)本实用新型通过设置搅拌装置,使储液槽内部的电镀液温度均匀,避免电镀液在第一加热装置附近造成局部高温,进而避免加入至储液槽内部的添加剂失效;
本实用新型优化了平板电镀的模型,有效保持电镀液温度恒定,以及使电镀区域电流大小、对流情况稳定,满足实际生产的辅助条件,能够根据电镀液的体积和极板的尺寸灵活调节和组装,有利于优化电解铜箔的配方和工艺流程,降低开发成本。
附图说明
图1为本实用新型的正视结构示意图之一;其中,对保温槽进行剖视。
图2为本实用新型的正视结构示意图之二;其中,分别对保温槽和储液槽进行剖视。
图3为本实用新型的正视结构示意图之三;其中,分别对保温槽、储液槽和电镀腔进行剖视。
图4为本实用新型的俯视结构示意图。
图5为本实用新型的侧视结构示意图;其中,分别对保温槽和储液槽进行剖视。
图6为本实用新型中储液槽的正视结构示意图;其中,对储液槽的部分结构进行剖视。
图7为本实用新型中电镀槽的正视结构示意图;其中,对电镀腔的部分结构进行剖视。
图8为本实用新型中电镀槽的俯视结构示意图。
图9为本实用新型中电镀腔的俯视结构示意图;其中,省略了导流板的部分结构,阳极滑块结构上设置有阳极板,阴极滑块结构上设置有阴极板。
图10为本实用新型中保温槽的正视结构示意图;其中,对保温槽进行剖视。
图中:
1-储液槽;11-高度调节滑道;111-调节插孔;112-调节插棒;12-储液出液口;13-第一加热装置;14-储液排液口;
2-电镀槽;21-电镀腔;211-电镀进液口;2111-喷流管道;212-电镀溢流口;213-导流板;214-极板调节滑槽;215-阳极滑块结构;2151-第一阳极子滑块;2152-第二阳极子滑块;216-阴极滑块结构;2161-第一阴极子滑块;2162-第二阴极子滑块;22-溢流腔;
3-保温槽;31-第二加热装置;32-保温排液口;
4-阳极板;
5-阴极板;
6-搅拌装置;
7-循环泵。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施方式和说明书附图,对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1至图10所示,电解铜箔实验装置,包括储液槽1、电镀槽2、保温槽3、阳极板4、阴极板5、直流电源、搅拌装置6和循环泵7,储液槽1设置在保温槽3内部,储液槽1在内部设置有第一加热装置13,保温槽3在内部设置有第二加热装置31,储液槽1在内壁两侧均设置有沿竖向设置的高度调节滑道11,电镀槽2通过高度调节滑道11设置在储液槽1内部,储液槽1在底部设置有与其内部连通的储液出液口12,储液出液口12与循环泵7的进液口连通,电镀槽2包括电镀腔21和溢流腔22,溢流腔22设置在电镀腔21的横向两侧,溢流腔22为缺少顶面和正面的槽体,电镀腔21在底部设置有与其内部连通的电镀进液口211,电镀进液口211与循环泵7的出液口连通,电镀腔21在横向上的侧壁的顶部设置有与其内部连通的电镀溢流口212,电镀溢流口212在外侧设置有向下倾斜的导流板213,导流板213位于溢流腔22内部,电镀腔21内部通过电镀溢流口212和导流板213与溢流腔22内部连通,溢流腔22内部通过其正面缺口与储液槽1内部连通,直流电源的正极与阳极板4电连接,直流电源的负极与阴极板5电连接,电镀腔21分别在横向上的两侧壁的内侧设置有沿纵向设置的极板调节滑槽214,极板调节滑槽214内分别滑动设置有阳极滑块结构215和阴极滑块结构216,阳极板4设置在阳极滑块结构215上,阳极板4通过阳极滑块结构215沿极板调节滑槽214纵向滑动,阴极板5设置在阴极滑块结构216上,阴极板5通过阴极滑块结构216沿极板调节滑槽214纵向滑动,储液槽1内设置有搅拌装置6,搅拌装置6用于搅拌储液槽1内部的电镀液;在循环泵7的作用下,储液槽1内部的电镀液依次通过储液出液口12、循环泵7和电镀进液口211进入至电镀腔21内部;电镀腔21内部的电镀液通过电镀溢流口212溢出并通过导流板213流入至溢流腔22中,随后溢流腔22内部的电镀液进入至储液槽1内部。具体地,阴极板5为纯钛板,阳极板4为紫铜板、铜磷板或铱钛板;横向、纵向和竖向三者相互垂直。
本实施例至少具有以下有益效果:
1)本实施例通过设置高度调节滑道11,使操作人员能够根据需要加入电镀液的体积,调节极板和电镀槽2的高度,从而确保电镀槽2能够部分浸没在储液槽1内部的电镀液中,有利于电镀槽2内部的电镀液温度和储液槽1内部的电镀液温度趋于相同;同时,通过调节电镀槽2的高度,能够避免电镀槽2的底部与储液槽1内部的第一加热装置13直接接触;
2)本实施例通过设置导流板213,使电镀液可以贴着导流板213的内壁缓缓流入溢流腔22内,并最终流入储液槽1内,减少电镀液因从高处砸入液面而产生的气泡,从而避免阴极板5上沉积生成的铜箔出现针孔缺陷,减少实验误差;
3)本实施例通过设置极板调节滑槽214并在极板调节滑槽214上设置阳极滑块结构215和阴极滑块结构216,从而能够滑动调节阳极板4和阴极板5之间的极距;
4)本实施例通过设置第一加热装置13,使储液槽1能对其内部的电镀液进行加热;本实施例通过设置第二加热装置31,使保温槽3能对储液槽1进行水浴加热,进而使保温槽3能够对储液槽1内部的电镀液进行加热;通过上述设置,有利于对电镀液进行精确温控,使得电镀槽2与储液槽1的温度误差范围在0.5-1℃以内,从而保证电镀液能够在预定温度下进行电镀;同时,能够避免由于电镀液循环导致的温度降低而出现铜离子晶体析出的情况,有利于进行实验模拟;
5)本实施例通过设置搅拌装置6,使储液槽1内部的电镀液温度均匀,避免电镀液在第一加热装置13附近造成局部高温,进而避免加入至储液槽1内部的添加剂失效;
本实施例优化了平板电镀的模型,有效保持电镀液温度恒定,以及使电镀区域电流大小、对流情况稳定,满足实际生产的辅助条件,能够根据电镀液的体积和极板的尺寸灵活调节和组装,有利于优化电解铜箔的配方和工艺流程,降低开发成本。
优选地,高度调节滑道11内沿竖向设置有多个调节插孔111,高度调节滑道11内设置有与调节插孔111相应的调节插棒112,调节插棒112沿纵向插设在对应相同高度的调节插孔111中以用于支撑电镀槽2,电镀槽2通过其底部置于调节插棒112的上方以设置在储液槽1内部。通过上述设置,使操作人员能够根据需加入电镀液的体积,将调节插棒112插设在对应高度的调节插孔111中,从而使电镀槽2只有对应的高度。
优选地,循环泵7的进液口设置有第一循环管,储液出液口12通过第一循环管与循环泵7的进液口连通,循环泵7的出液口设置有第二循环管,电镀进液口211通过第二循环管与循环泵7的出液口连通。通过上述设置,在循环泵7的作用下,储液槽1内部的电镀液依次通过储液出液口12、第一循环管、循环泵7、第二循环管和电镀进液口211进入至电镀槽2内部。根据实际情况,选择合适的结构。
优选地,储液出液口12处设置有气泡缓冲板,气泡缓冲板上设置有多个用于消泡的缓冲通孔。通过上述设置,能够减少因电镀液循环带入的气泡和搅拌装置6产生的气泡进入至循环泵7内,从而避免阴极板5上沉积生成的铜箔出现针孔缺陷,减少实验误差。更优选地,储液出液口12处设置有多个气泡缓冲板,气泡缓冲板的数量为1~5个。更优选地,气泡缓冲板的数量为1~3个。
优选地,储液出液口12的高度高于保温槽3的高度,即储液出液口12位于保温槽3的上方,储液出液口12不需要穿过保温槽3且直接与循环泵7的进液口连通。根据实际情况,选择合适的设置方式。
优选地,储液出液口12的高度与保温槽3的高度相应,即储液出液口12与保温槽3的位置对应,储液出液口12穿过保温槽3与循环泵7的进液口连通。根据实际情况,选择合适的设置方式。
优选地,电镀进液口211处设置与其连通的喷流管道2111,喷流管道2111上设置有多个喷流口,喷流口呈角度朝向阴极板5,角度的大小为0~90°。通过上述设置,使新的电镀液优先流向阴极板5处,从而实时更新阴极板5表面的电镀液,进而消除电镀过程中由于铜离子沉积导致阴极板5表面电镀液浓度降低的情况,减少实验误差。更优选地,角度的大小为0~30°。优选地,喷流口的数量为4~15个。更优选地,喷流口的数量为8~10个。
优选地,还包括恒温控制装置,恒温控制装置分别与第一加热装置13和第二加热装置31电连接,恒温控制装置用于控制第一加热装置13和第二加热装置31的加热功率。通过上述设置,使操作人员能够通过恒温控制装置控制第一加热装置13和第二加热装置31的加热功率,提高实验效率。
优选地,阳极滑块结构215包括第一阳极子滑块2151和第二阳极子滑块2152,第一阳极子滑块2151和第二阳极子滑块2152均沿纵向滑动设置在极板调节滑槽214内,第一阳极子滑块2151与第二阳极子滑块2152之间具有供阳极板4设置的阳极固定间隙;阴极滑块结构216包括第一阴极子滑块2161和第二阴极子滑块2162,第一阴极子滑块2161和第二阴极子滑块2162均沿纵向滑动设置在极板调节滑槽214内,第一阴极子滑块2161与第二阴极子滑块2162之间具有供阴极板5设置的阴极固定间隙。通过上述设置,使阳极滑块结构215能够根据阳极板4的厚度对应调节第一阳极子滑块2151和第二阳极子滑块2152之间的阳极固定间隙大小,提高实验装置的适用范围;使阴极滑块结构216能够根据阴极板5的厚度对应调节第一阴极子滑块2161和第二阴极子滑块2162之间的阴极固定间隙大小,提高实验装置的适用范围。
优选地,阳极板4在顶部设置有第一螺纹盲孔,直流电源的正极与第一铜杆电连接,直流电源的正极通过第一铜杆与第一螺纹盲孔螺纹连接以与阳极板4电连接;阴极板5在顶部设置有第二螺纹盲孔,直流电源的负极与第二铜杆电连接,直流电源的负极通过第二铜杆与第二螺纹盲孔螺纹连接以与阴极板5电连接。通过上述设置,能够提高阳极板4和阴极板5的电流均匀性,减少实验误差。更优选地,第一螺纹盲孔的深度为5~45mm,第二螺纹盲孔的深度为5~45mm。更优选地,第一螺纹盲孔的深度为10~30mm,第二螺纹盲孔的深度为10~30mm。
优选地,搅拌装置6为机械搅拌装置6、气体搅拌装置6或磁力搅拌装置6。根据实际情况,选择合适的搅拌装置6。更优选地,搅拌装置6为机械搅拌装置6。
优选地,储液槽1在底部设置有与其内部连通的储液排液口14。通过上述设置,完成实验后,储液槽1内部的电镀液通过储液排液口14排出。
优选地,保温槽3在底部设置有与其内部连通的保温排液口32。通过上述设置,完成实验后,保温槽3内部的溶液通过保温排液口32排出。
优选地,第一加热装置13的形状为管形、回形、圆形或“E”形。更优选地,第一加热装置13的形状为“E”形。
优选地,第一加热装置13为壁挂式加热装置、沉底式加热装置或悬吊式加热装置。更优选地,第一加热装置13为壁挂式加热装置或沉底式加热装置。
优选地,第一加热装置13的加热功率为500~3500W。更优选地,第一加热装置13的加热功率为1000~3000W。
优选地,第二加热装置31的形状为管形、回形、圆形或“E”形。更优选地,第二加热装置31的形状为“E”形。
优选地,第二加热装置31为壁挂式加热装置、沉底式加热装置或悬吊式加热装置。更优选地,第二加热装置31为壁挂式加热装置或沉底式加热装置。
优选地,第二加热装置31的加热功率为500~3500W。更优选地,第二加热装置31的加热功率为1000~3000W。
电解铜箔实验装置的使用方法,使用上述中任一项的电解铜箔实验装置,包括以下步骤:
步骤S1,调节极距:将阳极板4设置在阳极滑块结构215上,将阴极板5设置在阴极滑块结构216上;通过阳极滑块结构215和阴极滑块结构216滑动调节阳极板4和阴极板5之间的极距。
优选地,在将阳极板4设置在阳极滑块结构215上之前,使用耐高温透明胶封住阳极板4的侧边和背面,留出设定好的反应面积;将第一铜杆与阳极板4上的第一螺纹盲孔螺纹连接以使直流电源的正极与阳极板4电连接。
优选地,在将阴极板5设置在阴极滑块结构216上之前,使用耐高温透明胶封住阴极板5的侧边和背面,留出设定好的反应面积;将第二铜杆与阴极板5上的第二螺纹盲孔螺纹连接以使直流电源的正极与阴极板5电连接。
优选地,极距为5~50mm。更优选地,极距为5~20mm。
步骤S2,配制电镀液:根据所需的Cu2+浓度,配制对应的电镀液。将配制好的电镀液置于预定温度的环境恒温保存,备用。通过上述设置,使配制好的电镀液与实验装置中的电镀液温度趋于相同。具体地,预定温度为40~60℃。
优选地,使用CuSO4溶液和H2SO4溶液为原料配制电镀液,CuSO4溶液的Cu2+浓度为80~120g/L,H2SO4浓度为100~140g/L。
步骤S3,调节电镀槽2高度:根据需加入电镀液的体积,通过高度调节滑道11调节电镀槽2高度,从而确保在电镀液加入后,电镀槽2部分浸没于储液槽1内部的电镀液中,并使得电镀槽2与储液槽1之间的温度误差在0.5℃以内。
优选地,储液槽1内部的电镀液浸没电镀槽2的1/3~4/5的高度。
步骤S4,加入电镀液:设置第二加热装置31的加热功率,启动第二加热装置31,使保温槽3内部的溶液达到预定温度;随后将步骤2中配制好的电镀液加入至储液槽1内部和电镀槽2内部;具体地,预定温度为40~60℃。
步骤S5,恒温控制:启动第一加热装置13,分别调节第一加热装置13的加热功率和第二加热装置31的加热功率以使电镀槽2内部的电镀液温度和储液槽1内部的电镀液温度均保持为预定温度;具体地,预定温度为40~60℃。
优选地,电镀槽2内部的电镀液温度与储液槽1内部的电镀液温度的温度误差在0.5℃以内。
步骤S6,电镀液循环:设置循环泵7的流量,启动循环泵7,使电镀液在电镀槽2内部与储液槽1内部之间循环流动。
优选地,循环泵7的流量为1~50L/min。
步骤S7,加入添加剂:根据电镀液的体积,设置搅拌装置6的搅拌速度,启动搅拌装置6,将添加剂加入至储液槽1内部,使搅拌装置6将储液槽1内部的添加剂与电镀液搅拌混合。
具体地,添加剂为润湿剂、光亮剂、整平剂中的至少一种;
润湿剂为聚氧乙烯烷基醚(EO)、羟乙基纤维素、聚乙二醇(PEG)、羟甲基纤维素、聚氯乙烯酯、聚氯乙烯、环氧乙烷中的至少一种;
光亮剂为3-巯基-1-丙磺酸钠(MPS)、聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)、N,N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠(DPS)中的至少一种;
整平剂为胶原蛋白、明胶、聚乙烯亚胺(PI)及其衍生物中的至少一种。
优选地,搅拌速度为100~1500r/min。
步骤S8,电镀:设置直流电源的输出电流和电镀时间,启动直流电源进行电解铜箔,使铜箔沉积在阴极板5上;电镀时间结束后,关闭直流电源,从电镀槽2中取出阴极板5。
步骤S9,获得铜箔样品:对取出的阴极板5依次进行清洗和烘干,然后从阴极板5上剥离铜箔;将剥离的铜箔依次进行清洗和烘干,得到铜箔样品。
优选地,将剥离完铜箔的阴极板5依次进行清洗和烘干;若阴极板5表面存在直接清洗无法去除铜粉的情况时,先使用稀硝酸浸泡1~5min,再依次进行清洗和烘干。
步骤S10,获得铜箔成品:对铜箔样品依次进行烘烤、防氧化和钝化的处理,得到铜箔成品。
步骤S11,获取合适的实验参数:选择其他实验参数重复执行步骤S1至步骤S10,相应获得多组不同的铜箔成品;分别检测每组铜箔成品的铜箔性能;对比分析每组铜箔成品的铜箔性能,得到合适的实验参数。
优选地,铜箔性能包括铜箔毛面粗糙度、铜箔光面粗糙度、铜箔光泽度、铜箔重量、铜箔导电率和/或铜箔拉伸性能。其中,铜箔拉伸性能包括铜箔屈服强度,铜箔抗拉强度和/或铜箔延伸率。
步骤S12,完成实验后,储液槽1内部的电镀液通过储液排液口14排出,保温槽3内部的溶液通过保温排液口32排出;随后,使用大量清水冲洗储液槽1内部和电镀槽2内外部;然后,加入清水至储液槽1内部和电镀槽2内部,开启循环泵7和搅拌装置6,循环流动5-10min,保证电镀槽2和储液槽1没有电镀液残留。
本实施例具有的有益效果为:本实施例具有控温精确、电镀液消耗少和操作简单的优点,能够促进电解铜箔配方和工艺的研发,有利于优化电解铜箔的配方和工艺流程,从而降低开发成本。
根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (8)
1.电解铜箔实验装置,其特征在于:包括储液槽(1)、电镀槽(2)、保温槽(3)、阳极板(4)、阴极板(5)、直流电源、搅拌装置(6)和循环泵(7),所述储液槽(1)设置在所述保温槽(3)内部,所述储液槽(1)在内部设置有第一加热装置(13),所述保温槽(3)在内部设置有第二加热装置(31),所述储液槽(1)在内壁两侧均设置有沿竖向设置的高度调节滑道(11),所述电镀槽(2)通过所述高度调节滑道(11)设置在所述储液槽(1)内部,所述储液槽(1)在底部设置有与其内部连通的储液出液口(12),所述储液出液口(12)与所述循环泵(7)的进液口连通,所述电镀槽(2)包括电镀腔(21)和溢流腔(22),所述溢流腔(22)设置在所述电镀腔(21)的横向两侧,所述电镀腔(21)在底部设置有与其内部连通的电镀进液口(211),所述电镀进液口(211)与所述循环泵(7)的出液口连通,所述电镀腔(21)在横向上的侧壁的顶部设置有与其内部连通的电镀溢流口(212),所述电镀溢流口(212)在外侧设置有向下倾斜的导流板(213),所述导流板(213)位于所述溢流腔(22)内部,所述电镀腔(21)内部通过所述电镀溢流口(212)和所述导流板(213)与所述溢流腔(22)内部连通,所述溢流腔(22)内部与所述储液槽(1)内部连通,所述直流电源的正极与所述阳极板(4)电连接,所述直流电源的负极与所述阴极板(5)电连接,所述电镀腔(21)分别在横向上的两侧壁的内侧设置有沿纵向设置的极板调节滑槽(214),所述极板调节滑槽(214)内分别滑动设置有阳极滑块结构(215)和阴极滑块结构(216),所述阳极板(4)设置在所述阳极滑块结构(215)上,所述阳极板(4)通过所述阳极滑块结构(215)沿所述极板调节滑槽(214)纵向滑动,所述阴极板(5)设置在所述阴极滑块结构(216)上,所述阴极板(5)通过所述阴极滑块结构(216)沿所述极板调节滑槽(214)纵向滑动,所述储液槽(1)内设置有所述搅拌装置(6),所述搅拌装置(6)用于搅拌所述储液槽(1)内部的电镀液;
在所述循环泵(7)的作用下,所述储液槽(1)内部的电镀液依次通过所述储液出液口(12)、所述循环泵(7)和所述电镀进液口(211)进入至所述电镀腔(21)内部,所述电镀腔(21)内部的电镀液依次通过所述电镀溢流口(212)、所述导流板(213)和所述溢流腔(22)进入至所述储液槽(1)内部。
2.根据权利要求1所述的电解铜箔实验装置,其特征在于:所述高度调节滑道(11)内沿竖向设置有多个调节插孔(111),所述高度调节滑道(11)内设置有与所述调节插孔(111)相应的调节插棒(112),所述调节插棒(112)沿纵向插设在对应相同高度的所述调节插孔(111)中以用于支撑所述电镀槽(2),所述电镀槽(2)通过其底部置于所述调节插棒(112)的上方以设置在所述储液槽(1)内部。
3.根据权利要求1所述的电解铜箔实验装置,其特征在于:所述循环泵(7)的进液口设置有第一循环管,所述储液出液口(12)通过所述第一循环管与所述循环泵(7)的进液口连通,所述循环泵(7)的出液口设置有第二循环管,所述电镀进液口(211)通过所述第二循环管与所述循环泵(7)的出液口连通。
4.根据权利要求1所述的电解铜箔实验装置,其特征在于:所述储液出液口(12)处设置有气泡缓冲板,所述气泡缓冲板上设置有多个用于消泡的缓冲通孔。
5.根据权利要求1所述的电解铜箔实验装置,其特征在于:所述电镀进液口(211)处设置与其连通的喷流管道(2111),所述喷流管道(2111)上设置有多个喷流口,所述喷流口呈角度朝向所述阴极板(5),所述角度的大小为0~90°。
6.根据权利要求1所述的电解铜箔实验装置,其特征在于:还包括恒温控制装置,所述恒温控制装置分别与所述第一加热装置(13)和所述第二加热装置(31)电连接,所述恒温控制装置用于控制所述第一加热装置(13)和所述第二加热装置(31)的加热功率。
7.根据权利要求1所述的电解铜箔实验装置,其特征在于:所述阳极滑块结构(215)包括第一阳极子滑块(2151)和第二阳极子滑块(2152),所述第一阳极子滑块(2151)和所述第二阳极子滑块(2152)均沿纵向滑动设置在所述极板调节滑槽(214)内,所述第一阳极子滑块(2151)与所述第二阳极子滑块(2152)之间具有供所述阳极板(4)设置的阳极固定间隙;
所述阴极滑块结构(216)包括第一阴极子滑块(2161)和第二阴极子滑块(2162),所述第一阴极子滑块(2161)和所述第二阴极子滑块(2162)均沿纵向滑动设置在所述极板调节滑槽(214)内,所述第一阴极子滑块(2161)与所述第二阴极子滑块(2162)之间具有供所述阴极板(5)设置的阴极固定间隙。
8.根据权利要求1所述的电解铜箔实验装置,其特征在于:所述阳极板(4)在顶部设置有第一螺纹盲孔,所述直流电源的正极与第一铜杆电连接,所述直流电源的正极通过所述第一铜杆与所述第一螺纹盲孔螺纹连接以与所述阳极板(4)电连接;
所述阴极板(5)在顶部设置有第二螺纹盲孔,所述直流电源的负极与第二铜杆电连接,所述直流电源的负极通过所述第二铜杆与所述第二螺纹盲孔螺纹连接以与所述阴极板(5)电连接。
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