本發(fā)明涉及電解應(yīng)用，尤其涉及銅箔電解工藝中的陽極槽。

背景技術(shù)：

1、銅箔是制造鋰電池的重要原材料之一。隨著鋰電池需求的不斷攀升，對銅箔的產(chǎn)量和質(zhì)量的要求也隨之不斷地提高。目前，通常以電解技術(shù)為主來生產(chǎn)銅箔。隨著銅箔的需求向輕薄化發(fā)展，對銅箔電解槽的要求也越來越高，但作為電解反應(yīng)的主要組件——陽極槽仍存在許多問題。

2、在電流密度越來越大、鍍液添加劑越來越復(fù)雜等嚴(yán)苛的生產(chǎn)條件下，陽極使用壽命越來越低，從而影響銅箔質(zhì)量和生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的陽極槽包括槽體和陽極。其中，槽體的底部為圓弧狀，而側(cè)邊為平板狀。槽體的材質(zhì)為鈦。槽體上設(shè)置有進(jìn)液口、出液口、排氣口和溢流口。槽體底部的外側(cè)設(shè)置有銅排。而陽極采用弧形的板狀鈦基氧化銥、氧化鉭涂層電極。槽體底部上設(shè)置有多個安裝孔，板狀陽極通過該多個安裝孔以內(nèi)嵌或背拉的方式安裝在同樣是弧形的槽體底部的內(nèi)側(cè)。這種傳統(tǒng)的陽極槽對槽體和陽極的加工精度和配合精度要求很高，拆裝也十分繁瑣。這種貼合安裝的方式還使陽極與陰極之間的腔室空間受到限制，在滿足銅箔質(zhì)量的情況下很難再進(jìn)一步縮小該腔室空間，因此，有限的腔室空間導(dǎo)致需要對處于其中的電解液進(jìn)行較大流速的強(qiáng)制循環(huán)才能保證電解液的均勻分布，而較大流速的電解液給陽極、陰極及銅箔質(zhì)量帶來了諸多不利影響，例如對陽極和陰極產(chǎn)生機(jī)械沖刷作用進(jìn)而降低二者的使用壽命、影響銅箔的質(zhì)量等。

3、因此，需要對銅箔電解槽的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，特別是對銅箔電解工藝中的陽極槽進(jìn)行改進(jìn)，以提高陽極使用壽命、銅箔產(chǎn)品質(zhì)量及溶液擴(kuò)散速率，并且實(shí)現(xiàn)降低能耗、提高生產(chǎn)效率的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于，提供一種用于銅箔電解的陽極槽，以提高陽極使用壽命、銅箔產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于銅箔電解的陽極槽，其包括：

3、槽體，其具有底板和進(jìn)液口，底板具有圓弧狀的形狀并具有安裝孔，進(jìn)液口沿著底板的周向方向位于底板的中央；

4、網(wǎng)狀陽極，其設(shè)置在底板上，并且具有與底板匹配的圓弧狀；

5、至少兩個支撐筋，其設(shè)置在底板與網(wǎng)狀陽極之間并沿著周向方向延伸、使底板和網(wǎng)狀陽極間隔開，支撐筋分別與底板和網(wǎng)狀陽極導(dǎo)電連接，其中，在底板沿著周向方向位于進(jìn)液口的任一側(cè)上設(shè)置有至少一個支撐筋；和

6、密封件，其用于封堵安裝孔。

7、根據(jù)上述方案，本發(fā)明所提供的陽極槽在傳統(tǒng)的陽極槽的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造。相比于具有板狀陽極的傳統(tǒng)陽極槽，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的陽極更易于加工且比表面積更大，因此氣體更容易從網(wǎng)狀陽極上逃逸，這有利于降低電流密度和溶液電阻，從而降低槽電壓，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。同時，還可以提高陽極的電催化活性和使用壽命，降低陽極成本。

8、而且，使用密封件將底板上的安裝孔全部封堵，還可以避免在陽極槽的使用或維護(hù)期間對傳統(tǒng)的板狀陽極進(jìn)行頻繁拆卸而帶來的泄漏風(fēng)險(xiǎn)，從而提高生產(chǎn)效率。

9、采用支撐筋來連接網(wǎng)狀陽極與槽體，可以避免因傳統(tǒng)的板狀陽極與槽體之間的貼合精度不高而產(chǎn)生的對接觸電阻的影響，進(jìn)而使得槽體上的電流可以更加均勻地導(dǎo)向網(wǎng)狀陽極。由于支撐筋設(shè)置在底板與網(wǎng)狀陽極之間，使得陽極的背面與槽體之間形成腔室，這有利于電解液的均勻分布，并降低電解液的流速，從而減少進(jìn)液的機(jī)械沖刷對陽極和銅箔質(zhì)量帶來的不利影響。這還有利于減小陽極與陰極輥之間的間距，以便于降低槽電壓。同時，支撐筋還將槽體分隔成多個通道，以形成電解液流道，這有利于電解液中溶質(zhì)的擴(kuò)散，進(jìn)而提高電催化活性和電解效率。此外，支撐筋還可以為陽極提供有效的支撐和保護(hù)。

10、在一種實(shí)施方案中，陽極槽包括至少兩組支撐筋，在底板沿著周向方向位于進(jìn)液口的任一側(cè)上分別設(shè)置有至少一組支撐筋，其中，每組支撐筋包括多個支撐筋，多個支撐筋在底板的軸向方向上間隔地布置并沿著周向方向在底板的至少一部分上延伸。

11、在一種實(shí)施方案中，至少兩組支撐筋在周向方向上相對于進(jìn)液口對稱設(shè)置。

12、在一種實(shí)施方案中，每組支撐筋中的多個支撐筋的長度彼此相等，并且多個支撐筋的第一端與第二端分別沿著軸線方向?qū)R。

13、在一種實(shí)施方案中，每組支撐筋中的多個支撐筋的長度彼此相等，并且沿著軸向方向布置的多個支撐筋在周向方向彼此交錯布置。

14、在一種實(shí)施方案中，每組支撐筋中的多個支撐筋的長度彼此不相等，并且沿著軸向方向多個支撐筋的長度依次增加或減小，其中多個支撐筋的第一端或第二端沿著軸向方向?qū)R。

15、在一種實(shí)施方案中，沿著軸向方向，每組支撐筋中的多個支撐筋的長度先依次增加再依次減小或先依次減小再依次增加，其中多個支撐筋的第一端或第二端沿著軸向方向?qū)R。

16、在上述幾種實(shí)施方案中，支撐筋之間所形成的多個周向流道分別延伸到槽體的兩端附近或從進(jìn)液口向槽體的兩端延伸不同的距離，這可以沿著周向方向有效地將進(jìn)液口處的電解液引導(dǎo)至槽體的兩端或槽體中的各處，從而有利于電解液中溶質(zhì)的擴(kuò)散以及電解液在槽體中的均勻分布，提高電催化活性和電解效率。

17、在一種實(shí)施方案中，在底板沿著周向方向位于進(jìn)液口的任一側(cè)上分別設(shè)置有多組支撐筋，其中，在任一側(cè)上，多組支撐筋在周向方向上對齊并且彼此間隔地布置。

18、在一種實(shí)施方案中，在任一側(cè)上，相鄰的兩組支撐筋在軸向方向上交錯布置。

19、在一種實(shí)施方案中，至少兩組支撐筋在周向方向上相對于進(jìn)液口非對稱設(shè)置。

20、在一種實(shí)施方案中，沿著周向方向位于進(jìn)液口一側(cè)的至少一組支撐筋與位于進(jìn)液口另一側(cè)的至少一組支撐筋在軸向方向上交錯布置。

21、在上述幾種實(shí)施方案中，多個支撐筋不僅在周向方向上形成了周向流道，而且在軸向方向上還形成了不同形式的軸向流道。軸向流道的存在使得電解液在沿著周向流道流動的同時還可以向軸向方向流動，這進(jìn)一步促進(jìn)了電解液中溶質(zhì)的擴(kuò)散以及電解液在槽體中的均勻分布，從而提高電催化活性和電解效率。

22、在一種實(shí)施方案中，陽極槽還包括循環(huán)件，循環(huán)件設(shè)置在每組支撐筋中的相鄰兩個支撐筋之間的軸向間隙中，循環(huán)件分別與底板和網(wǎng)狀陽極導(dǎo)電連接。

23、循環(huán)件的兩端分別與底板和陽極導(dǎo)電連接，底板上的電流還可以經(jīng)由循環(huán)件被導(dǎo)向陽極，這可以避免因傳統(tǒng)的板狀陽極與槽體之間的貼合精度不高而產(chǎn)生的對接觸電阻的影響，進(jìn)而使得槽體上的電流可以更加均勻地導(dǎo)向陽極。

24、根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種銅箔電解槽，其包括陰極和上述實(shí)施方案中的任一個實(shí)施方案中所述的陽極槽。

技術(shù)特征：

1.一種用于銅箔電解的陽極槽(100)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽極槽(100)，其特征在于，所述陽極槽(100)包括至少兩組支撐筋，在所述底板(11)沿著所述周向方向(d1)位于所述進(jìn)液口(16)的任一側(cè)上分別設(shè)置有至少一組支撐筋，其中，每組支撐筋包括多個支撐筋(3)，所述多個支撐筋(3)在所述底板(11)的軸向方向(d2)上間隔地布置并沿著所述周向方向(d1)在所述底板(11)的至少一部分上延伸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽極槽(100)，其特征在于，所述至少兩組支撐筋在所述周向方向(d1)上相對于所述進(jìn)液口(16)對稱設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽極槽(100)，其特征在于，每組支撐筋中的多個支撐筋(3)的長度彼此相等，并且所述多個支撐筋(3)的第一端(31)與第二端(32)分別沿著所述軸線方向(d2)對齊。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽極槽(100)，其特征在于，每組支撐筋中的多個支撐筋(3)的長度彼此相等，并且沿著所述軸向方向(d2)布置的所述多個支撐筋(3)在所述周向方向(d1)上彼此交錯布置。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽極槽(100)，其特征在于，每組支撐筋中的多個支撐筋(3)的長度彼此不相等，并且沿著所述軸向方向(d2)所述多個支撐筋(3)的長度依次增加或減小，其中所述多個支撐筋(3)的第一端(31)或第二端(32)沿著所述軸向方向(d2)對齊。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽極槽(100)，其特征在于，沿著所述軸向方向(d2)，每組支撐筋中的所述多個支撐筋(3)的長度先依次增加再依次減小或先依次減小再依次增加，其中所述多個支撐筋(3)的第一端(31)或第二端(32)沿著所述軸向方向(d2)對齊。

8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的陽極槽(100)，其特征在于，在所述底板(11)沿著所述周向方向(d1)位于所述進(jìn)液口(16)的任一側(cè)上分別設(shè)置有多組支撐筋，其中，在所述任一側(cè)上，所述多組支撐筋在所述周向方向(d1)上對齊并且彼此間隔地布置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陽極槽(100)，其特征在于，在所述任一側(cè)上，相鄰的兩組支撐筋在軸向方向(d2)上交錯布置。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽極槽(100)，其特征在于，所述至少兩組支撐筋在所述周向方向(d1)上相對于所述進(jìn)液口(16)非對稱設(shè)置。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的陽極槽(100)，其特征在于，沿著所述周向方向(d1)位于所述進(jìn)液口(16)一側(cè)的至少一組支撐筋與位于所述進(jìn)液口(16)另一側(cè)的至少一組支撐筋在所述軸向方向(d2)上交錯布置。

12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽極槽(100)，其特征在于，所述陽極槽(100)還包括循環(huán)件，所述循環(huán)件設(shè)置在所述每組支撐筋中的相鄰兩個支撐筋(3)之間的軸向間隙中，所述循環(huán)件分別與所述底板(11)和所述網(wǎng)狀陽極(2)導(dǎo)電連接。

13.一種銅箔電解槽，其特征在于，所述銅箔電解槽包括陰極和根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的陽極槽(100)。

技術(shù)總結(jié)
一種陽極槽(100)，其包括：槽體(1)，其具有底板(11)和進(jìn)液口(16)，底板(11)具有圓弧狀形狀并具有安裝孔(111)，進(jìn)液口(16)沿著底板(11)的周向方向(D1)位于底板(11)的中央；網(wǎng)狀陽極(2)，其設(shè)置在底板(11)上，并且具有與底板(11)匹配的圓弧狀；至少兩個支撐筋(3)，其設(shè)置在底板(11)與網(wǎng)狀陽極(2)之間并沿著周向方向(D1)延伸、使底板(11)和網(wǎng)狀陽極(2)間隔開，支撐筋(3)分別與底板(11)和網(wǎng)狀陽極(2)導(dǎo)電連接；和密封件，其用于封堵安裝孔(111)。該陽極槽可以避免因板狀陽極與槽體之間的貼合精度不高而產(chǎn)生的對接觸電阻的影響，支撐筋還將槽體分隔成多個電解液流道，這有利于電解液中溶質(zhì)的擴(kuò)散。

技術(shù)研發(fā)人員：徐宇翔,唐宏,莊鴻浩,張冰,陳曉麗,袁敏杰,陳玉嬌,馬培嵐,蘇建國,唐建軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇安凱特科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15