專利名稱：具有絕緣材料構成的嵌插件的鋁陰極基板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁陰極基板，本基板用于電解沉積鋅板并隨后將電解沉積鋅板從基板上剝離下來。具體而言，本發明涉及具有絕緣材料構成的嵌插件的陰極基板，此嵌插件位于基板的邊緣上，且在電解槽溶液液面線附近。
在現有技術中公知的是提供具有絕緣材料嵌插件的鋁陰極基板，以便使剝離刀的刀口首先穿過絕緣嵌插件表面再深入到鋅板和陰極基板之間，從而將鋅極從基板上剝離下來。這已經被公開了，例如在申請人1996年6月11日提出的加拿大專利申請No.2,178,776中，其題目為“從鋁陰極基板上自動剝離鋅板的方法和裝置”。
這些現有技術的基板采用如1984年12月12日授予的No.1,169,025加拿大專利所公開的絕緣嵌插件，這些嵌插件基本上與基板的相鄰表面高度平齊。
本發明的一個目的是提供一種改進的鋁陰極基板，其中絕緣材料嵌插件的表面相對于基板的相鄰表面升高了。
本發明的另一目的是提供一種具有預定形狀和凸出面的嵌插件，尤其是在剝離刀插入鋅板和陰極基板之間的區域要這樣。
本發明的其它目的和優點，從本發明的下述描中會變得顯而易見。
在現有的鋁陰極基板上，絕緣嵌插件與基板高度平齊，基板的壽命少于200次剝離，因此，保持使用約12-13個月。這樣，這種基板約一年更換一次，其成本依賴于制鋅裝置的大小，通常超過百萬美元。
具有與之高度平齊的絕緣嵌插件的陰極基板的失效被認為是嵌插件與相鄰鋁板表面之間的界面逐漸張開造成的，這個界面是與基板表面垂直的那個界面。具有與之高度平齊的絕緣嵌插件的陰極基板由剝離機械剝離時，剝離刀通過該界面，經過一定時間的循環，向后推鋁板而使該界面張開。經每次剝離后鋅被電解沉積到該界面上，并且在隨后的剝離過程中進一步破壞該界面。最終，由于界面變得很寬，以致剝離刀不能剝離鋅沉積層。這樣，由于不能使用自動剝離機進行剝離，陰極基板必須過早地退出使用。
申請人令人意外地發現通過增加絕緣嵌插件平面的高度使其略高出鋁陰極基板的表面可以很容易地避免這個缺陷，這樣，剝離刀仍伸入到陰極基板和鋅板之間，但在此過程中不沖擊垂直的鋁一絕緣嵌插件界面。絕緣嵌插件的平面凸出部分通常高出鋁基板表面0.5mm到1.5mm，并且最好是約0.8mm。盡管為簡化絕緣嵌插件的裝配，可以這樣升高整個嵌插件表面，但是僅讓剝離刀伸入陰極基板和鋅板之間的區域對應的嵌插件的表面升高就足夠了，而使嵌插件的其余部分基本上可與陰極基板平齊。
盡管任何合適形狀的絕緣嵌插件可用于本發明，但是發現有淚珠形狀的嵌插件尤其有利。嵌插件延伸到基板中最遠的區域要與剝離刀伸入到基板和鋅板之間以剝離鋅板的區域相對應，至少本區域作成如上所述的那樣凸出到高出鋁陰極基板表面。
現在進一步參照附圖描述本發明。這些附圖包括
圖1表示按照本發明一個實施例的鋁陰極基板邊緣部分的平面圖；圖2表示沿圖1中A-A直線的剖視圖；圖3表示按照本發明另一個實施例的鋁陰極基板邊緣部分的平面圖；圖4表示沿圖3中D-D直線的剖視圖；圖5表示從本發明的基板上自動剝離鋅板的剝離裝置。
在所有圖中，相同的零件用相同的附圖標記表示。
在圖1和圖3中所表示的鋁陰極基板的部分10是在圖5中也表示為鋁陰極基板12的部分10的區域。按照本發明的一個實施例，基板12上邊緣裝有一個拉長的、通常為拋物線狀的絕緣材料構成的嵌插件14，該件14為淚珠狀。盡管這是絕緣嵌插件14的一個優選形狀，也可使用其它合適的形狀。
如圖2所示，嵌插件14這樣安在基板12上，使其凸出高于基板12由箭頭C-C表示的一個距離，例如可以是0.8mm。絕緣材料可以是如聚酯或乙烯酯聚合物，諸如添加橡膠體的環氧基乙烯酯等；當然；任何適于成形和安裝的絕緣樹脂材料均可滿足要求。最好樹脂材料使用時帶有惰性填料，如硅基填料。至少要在圖1中區域B處提供凸出部分C-C，由虛線30表示的剝離刀沖擊此處，以剝離電解而沉積在鋁陰極基板12上的鋅板。在電解沉積過程中，基板12的兩側除了覆蓋著絕緣材料的部分14和同樣由絕緣材料制成的側支板16之外均包上鋅層(板)。其中側支板16如已知的那樣固定在陰基板每一邊緣，以防止鋅沉積在邊緣上，鋅沉積在邊緣上將不能進行自動剝離。
絕緣嵌插件14可以按任何恰當的方式安裝在基板12上。一種方法是對基板所需區域進行機加工降低其厚度，再用樹脂轉移模制或壓塑將絕緣材料覆蓋在此區域。以便絕緣材料很好地固定在上面，可在基板上變薄區提供一個或多個孔18(如圖2所示)；這樣允許絕緣材料從兩側相互連接。對于本發明的目的，涂加絕緣材料的具體方式是不重要的，只要它們很好地固定到基板上，并且至少在圖1所示的B區域具有如圖2箭頭C-C所示的預定凸出部分。如圖2所示，升高部分的邊緣20處可被倒角，如倒角角度為45°。
圖3和圖4表示在基板12上安裝絕緣嵌插件14的另一種方式。這里，在基板12上邊緣沿所示虛線15有一切開的部分。這樣基板12的變薄區僅為位于切開線15和升高部分20邊緣之間的帶狀部分17。帶狀區17有多個孔18，這些孔18使絕緣材料相互聯接，從而嵌插件14僅在帶狀區17與基板相連接，而在其剩余部分為密實絕緣嵌插件。這尤其很好地表示在圖4中，圖4表示沿圖3中D-D線的橫截面，并且凸出部分C-C與圖2情況相同，升高部分邊緣20也被倒角。
參照圖5，這里表示如申請人的加拿大專利申請No.2,178,776所描述的自動剝離裝置。其中，具有電解沉積在其每側的鋅板的多個鋁陰極基板12，由其支承桿24平行懸掛在框架26內；然后，由繞樞軸32在預定范圍內擺動、并帶有剝離刀30的剝離組件28自動剝離鋅板。在剝離過程中，陰極基板12借助與剝離組件28同時下降的臂34保持處于平直位置。一旦鋅板剝離下來，即落到U形槽36中。在U形槽36的底部具有將剝離下來的鋅板傳送到剝離裝置之外的傳送機。如圖5所示鋁陰極基板12的區域10表示本發明的要點。當使用絕緣嵌插件14與陰極基板12表面平齊的標準基板，并運轉上述剝離裝置時，在基板12必須更換前只能完成不到200次的剝離。另一方面，本發明的陰極基板12上絕緣嵌插件10凸出高于陰極基板12表面0.8mm，在該陰極基板12上使用相同的剝離裝置，在25個月剝離鋅板過程中實現了超過360次的剝離循環，而陰極基板仍能使用。加速腐蝕試驗表明，采用這種設計，陰極基板12在絕緣嵌插件磨損到與鋁表面平齊前能夠承受大約500次的剝離鋅板循環。這樣，與那些絕緣嵌插件與陰極基板表面平齊的基板相比，本發明的陰極基板壽命可超過兩倍。這顯然是技術上的重大進步。
權利要求
1．一種在其上部邊緣具有絕緣材料構成的嵌插件的鋁陰極基板，當此基板放置在電解槽中時，此嵌插件在溶液液面線附近；所述的嵌插件的平面高于基板表面一定距離，以便剝離刀插入到基板和在其上面電解沉積的鋅板之間時不會撞擊鋁陰極基板與絕緣嵌插件間的垂直界面；所述嵌插件至少在所述剝離刀插入基板和電解沉積在其上面的鋅板之間之前沖擊嵌插件的區域被升高。
2．如權利要求1所述的鋁陰極基板，基特征在于絕緣嵌插件表面在所述基板兩側凸起高于基板表面的距離大約為0.5mm到1.5mm。
3．如權利要求2所述的鋁陰極基板，其特征在于所述距離為約0.8mm。
4．如權利要求1、2或3所述的鋁陰極基板，其特征在于絕緣嵌插件升高邊緣在嵌插件與鋁基板會合處進行倒角。
5．如權利要求4所述的鋁陰極基板，其特征在所于述升高嵌插件倒角的角度為45°。
6．如權利要求1到5中任一項所述的鋁陰極基板，其特征在于所述升高嵌插件與鋁陰極基板會合處的曲線具有淚珠狀形狀，并且剝離刀調節到在所述嵌插件伸入基板最遠處沖擊所述嵌插件。
7．如權利要求1到6任一項所述的鋁陰極基板，其特征在于所述嵌插件可由環氧基乙烯酯聚合物制成。
全文摘要
這里公開了一種在其上部邊緣具有絕緣材料構成的嵌插件的鋁陰極基板,當陰極基板為在其上面電解沉積鋅而放入電解槽時,該嵌插件在電解槽溶液液面線附近。嵌插件在基板兩側具有凸起高出基板表面0.5mm到1.5mm距離的平面。按此方式,當剝離刀在剝離電解沉積鋅板過程中沖擊絕緣嵌插件,再插入鋅板和鋁基板之間時,它不會撞擊和破壞絕緣嵌插件和鋁基板之間的垂直界面。這會避免基板的快速磨損,并明顯提高其壽命。
文檔編號C25C7/00GK1219612SQ98123318
公開日1999年6月16日 申請日期1998年12月8日 優先權日1997年12月12日
發明者馬克·A·布瓦松尼爾特, 加斯東·A·吉拉德, 約翰·羅伯特·麥克萊恩 申請人:福爾肯布里奇有限公司