新能源電動(dòng)車、5G通信、輕薄化電子產(chǎn)品的技術(shù)疊代，對(duì)于電信號(hào)及電力傳輸?shù)闹饕浇?/span>------銅箔，有了新的要求，電解銅箔相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈及國(guó)際市場(chǎng)格局也在悄然發(fā)生著變化。通過(guò)本文帶你一起了解電解銅箔行業(yè)及其膠輥發(fā)展趨勢(shì)。

一、什么是電解銅箔

電解銅箔(Electrodeposited copper)是覆銅板(CCL)及印制電路板(PCB)、鋰離子電池制造的重要的材料。在當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展中，電解銅箔被稱為電子產(chǎn)品信號(hào)與電力傳輸、溝通的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。

銅箔在制作電池的四大材料——正極材料、負(fù)極材料、分離膜、電解液中被用于負(fù)極材料，是電流流動(dòng)的核心材料?，F(xiàn)在較高生產(chǎn)精度一般為6μm。銅箔是生產(chǎn)鋰電池不可或缺的關(guān)鍵材料之一。薄化是高端銅箔發(fā)展方向，讓銅箔減薄，可以加大鋰電池續(xù)航里程，是全球新能源電池競(jìng)爭(zhēng)的核心領(lǐng)域之一。除用于造鋰電池，還廣泛應(yīng)用于工業(yè)用計(jì)算器、通訊設(shè)備等。

圖一 電子銅箔應(yīng)用

生產(chǎn)工序共三道，溶液生箔、表面處理和產(chǎn)品分切。其生產(chǎn)過(guò)程看似簡(jiǎn)單，卻是集電子、機(jī)械、電化學(xué)為一體，并 且是對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求特別嚴(yán)格的一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。

圖二 電子銅箔生產(chǎn)流程

二、電解銅箔產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

隨著鋰離了電池朝著高容量化、薄型化、高密度化、高速化方向發(fā)展，銅箔也朝著具有超薄、低輪廓（銅箔表血粗糙度為2μm以下）、高強(qiáng)度、高延展性等高品質(zhì)高性能的方向發(fā)展，而其性能與銅箔結(jié)構(gòu)及表面處理密切相關(guān)，目前，先進(jìn)的銅箔生產(chǎn)技術(shù)、裝備和銅箔表曲處技術(shù)都由美國(guó)和日本壟斷。國(guó)內(nèi)雖然在2 0 世紀(jì) 9 0年代末相繼起來(lái)了一批電解銅箔制造廠商，但與美、日兩國(guó)比較還相差甚遠(yuǎn)。

高性能銅箔發(fā)展方向：

（1）高延展、低輪廓( L P 、V L P ) 的電解銅箔；

（2）環(huán)保型涂樹(shù)脂銅箔( R c c )；

（3）超薄電解銅箔的制造技術(shù)( 3 微米 9 微米)；

（4）高性能的表面處理技術(shù)；

（5）陽(yáng)極涂層DS A的使用與推廣。

銅箔工業(yè)是在1937年由美國(guó)新澤西州的Anaconda公司煉銅最早生產(chǎn)開(kāi)啟的，1955年美國(guó)Yates公司開(kāi)始專門生產(chǎn)PCB用的銅箔。電解銅箔的發(fā)展可劃分為三個(gè)發(fā)展階段：美國(guó)銅箔企業(yè)的創(chuàng)建，使世界電解锏箔業(yè)起步的階段（1955年一70年代中期〕，日本钷箔企業(yè)高速發(fā)展，全面壟斷世界市場(chǎng)的階段0974年一90年代初期），日、美、業(yè)洲等銅箔企業(yè)多極化爭(zhēng)奪市場(chǎng)的階段（自90年代中期起至現(xiàn)今），日本是世界上最人的銅箔生產(chǎn)國(guó)，其次是中國(guó)臺(tái)灣省，從目前國(guó)內(nèi)電解銅箔產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，大陸地區(qū)的產(chǎn)能將很快會(huì)后來(lái)居上。

圖三 電子銅箔應(yīng)用

電解銅箔自歐美人發(fā)明以來(lái)，由日本人將其精細(xì)化應(yīng)用，并不斷向全世界擴(kuò)張，韓國(guó)及臺(tái)灣地區(qū)緊隨其后，并紛紛來(lái)中國(guó)大陸設(shè)廠，福田、長(zhǎng)春、南亞等企業(yè)。內(nèi)地企業(yè)起步相對(duì)較晚，經(jīng)過(guò)多年不停的追趕，現(xiàn)在技術(shù)水平已經(jīng)接近，目前在此技術(shù)領(lǐng)域較為領(lǐng)先的有寧德時(shí)代、諾德股份、嘉元科技、花園集團(tuán)、靈寶華鑫等企業(yè)。鋰電銅箔在電子產(chǎn)品的應(yīng)用中隨產(chǎn)品不斷升級(jí)越做越薄，由原來(lái)的100μm發(fā)展到后來(lái)的30μm再到10μm、8μm、乃至4.5μm（相信今后隨著技術(shù)的發(fā)展，電解銅的理想厚度也可以做到日企壓延銅箔3μm的厚度）。為進(jìn)一步提高鋰電池效率，寧德時(shí)代在這一領(lǐng)域率先取得了技術(shù)上的突破，提升銅箔的技術(shù)性能，將鋰電池銅箔的厚度從8μm減薄到6μm。6μm厚度銅箔在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)里定義為極薄銅箔，之前工藝通常是在其它載上進(jìn)行真空鍍膜的方式獲得。人的頭發(fā)絲厚度為60~90μm，6μm只有頭發(fā)絲的十分之一，可以說(shuō)這樣的銅箔薄如蟬翼，通常采用電解法生產(chǎn)。寧德時(shí)代同時(shí)成功的解決了負(fù)極銅箔電池生產(chǎn)卷繞的難題，為下游應(yīng)用的技術(shù)上提供了有效保障。

隨后，諾德股份、華鑫等企業(yè)技術(shù)上先后取得了突破，掌握了6μm電解銅箔的生產(chǎn)技術(shù)，深圳嘉元科技現(xiàn)在公布其有生產(chǎn)4.5μm銅的技術(shù)能力。2018年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)6μm電解銅箔的廠家已經(jīng)多達(dá)6家，相關(guān)報(bào)道，2018年國(guó)內(nèi)電解銅箔的產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到9萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2019年會(huì)達(dá)到12萬(wàn)噸，到2020年將達(dá)到15萬(wàn)噸產(chǎn)能。6μm鋰電電解銅箔的利潤(rùn)空間目前較好，會(huì)有越來(lái)越多的廠家參與到分切這塊蛋糕。同時(shí)，電解銅箔在市場(chǎng)需求刺激下，向5G及FCCL用銅方向發(fā)展，并在很多產(chǎn)品里面替代壓延銅箔。

壓延銅箔與電解銅箔對(duì)比：

由于壓延銅箔加工工藝的限制，壓延銅箔的幅寬很難滿足剛性覆銅板的生產(chǎn)要求，所以壓延銅箔在剛性印刷電路板(RPCB)上使用很少。但是由于壓延銅箔屬于片狀結(jié)晶組織結(jié)構(gòu)，因此在延伸率、耐折和高溫重結(jié)晶等方面要優(yōu)于電解銅箔，所以壓延銅箔大多用于撓性印制電路板（FPC）上。此外，由于壓延銅箔的致密度較高，表面較為平滑，利于制成印制電路板后的信號(hào)快速傳送，因此在高頻電路、精細(xì)線路的印制電路板上也使用一些壓延銅箔。傳統(tǒng)的印制電路用電解銅箔屬柱狀結(jié)晶組織結(jié)構(gòu)，其延伸率、耐折和高溫重結(jié)晶等性能要遜色于壓延銅箔，所以長(zhǎng)期以來(lái)電解銅箔多用于剛性覆銅板的生產(chǎn)，而壓延銅箔多用于撓性覆銅板。近幾年，隨著電解銅箔生產(chǎn)技術(shù)的提高，許多銅箔廠家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出適合于撓性印制電路板、高頻電路板、微細(xì)電路用的電解銅箔，這些特殊用途電解銅箔的延伸率和耐折性已經(jīng)十分接近同規(guī)格壓延銅箔，表面粗糙度也控制在特定的范圍，個(gè)別品種的撓性印制電路板用電解銅箔也具有一定的高溫重結(jié)晶性。由于電解銅箔生產(chǎn)技術(shù)的提高和價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多的撓性印制電路板、高頻電路板和微細(xì)電路板生產(chǎn)廠家開(kāi)始使用電解銅箔代替壓延銅箔。

三、電解銅箔設(shè)備、配件及耗材供應(yīng)商狀況

電解生箔工序及表面處理工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量的控制是關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)的生箔機(jī)及表面處理設(shè)備主要是從日本韓國(guó)引進(jìn)，如日本三船、韓國(guó)pnt等。

生箔機(jī)及表面處理設(shè)備目前從國(guó)產(chǎn)化來(lái)看，已經(jīng)趨于成熟，相關(guān)設(shè)備商及關(guān)鍵配件商如上海佰晟、西安航天機(jī)械、洪田機(jī)械、思德膠輥、諾慶膠輥等均可以提供相關(guān)配套裝置，這些企業(yè)同時(shí)在國(guó)內(nèi)用戶中取得了大批量的應(yīng)用，如寧德時(shí)代、花園、江東電子、嘉元科技等公司。銅箔生產(chǎn)厚度方面均能滿足6μm厚度產(chǎn)品。同時(shí)，國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)備商在發(fā)展技術(shù)的同時(shí)，也注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，多數(shù)廠家對(duì)自己的先進(jìn)技術(shù)都進(jìn)行了專利申請(qǐng)。

下面我們對(duì)電解銅相關(guān)設(shè)備及生產(chǎn)工藝原理做簡(jiǎn)要介紹。

1. 溶銅原理:
1.1造液

造液〔生成硫酸銅液）,在造液槽中通過(guò)對(duì)硫和銅料，在加熱條件下的化學(xué)反應(yīng)，并進(jìn)行多道過(guò)濾，生成成硫酸銅液，再用專用泵打入電解液儲(chǔ)槽中。成硫酸銅液，再用專用泉打入電解液儲(chǔ)槽中。
2Cu+O2→2CuO
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O

圖四 溶銅流程

1.2.溶銅罐和儲(chǔ)液罐

在溶銅罐中主要通過(guò)控制溶銅罐內(nèi)反應(yīng)物的量和反應(yīng)溫度來(lái)控制電解液中的Cu2+和H+的含量，主要手段是按時(shí)添樅電解銅板、循環(huán)使用電解液、添加濃硫酸、換熱器換熱、自然對(duì)流添加空氣等，最終產(chǎn)生銅箔生產(chǎn)所需的電解液。儲(chǔ)液罐是用來(lái)暫時(shí)存儲(chǔ)溶銅罐流下來(lái)的電解液和少量毛箔機(jī)回流的部分電解液的，同時(shí)也為溶銅提供反應(yīng)所需的H2S04。在儲(chǔ)液罐和溶銅罐間循環(huán)后電解液中H+濃度會(huì)降低，而毛箔回流電解液中含有較高濃度的H+從血維持了反應(yīng)所需的H+濃度，確保反應(yīng)按設(shè)定手藝方向進(jìn)行。儲(chǔ)液罐的出口與污液槽相連，電解液通過(guò)溢流管流到污液槽內(nèi)。

1.3.污液槽

污液槽是用來(lái)儲(chǔ)存儲(chǔ)液罐溢流過(guò)來(lái)的電解液和毛箔機(jī)列回流的部分電解液及凈液槽溢流過(guò)來(lái)的電解液的。污液槽內(nèi)的溫度是通過(guò)板式換熱器來(lái)調(diào)控的，控制在50℃~60℃。污液槽基本上是整個(gè)溶銅工序中容積最大的部分，它在整個(gè)電解液的循環(huán)過(guò)程中可以起到緩沖的作用，對(duì)于保持工藝的持續(xù)穩(wěn)定性起到重要作用。CL-是電解液中的一項(xiàng)重要的添加劑，它可以直接影響到毛箔的性狀，可以避免電鍍過(guò)程中電解銅箔表面所產(chǎn)生的針孔現(xiàn)象，及提高鍍層整平性，降低鍍層的內(nèi)應(yīng)力。

1.4.大過(guò)濾器

大過(guò)濾器過(guò)濾是應(yīng)用物理吸附的原理，利用活性炭和硅藻十的孔隙率大，比表面積大，吸附能力強(qiáng)的特點(diǎn)對(duì)電解液進(jìn)行凈化。活性炭過(guò)濾器的介質(zhì)是活性炭，它是由木炭、優(yōu)質(zhì)煤或各種果殼等經(jīng)高溫焙燒和活化制成。活性炭中有很多毛細(xì)孔連通，因此比表面積人，據(jù)泖試，1克活性炭有500-1000m²的表面積。這些微孔有強(qiáng)烈的吸附作用，能夠吸附、去除水中的色素、有機(jī)物、余氯、膠體和微生物等，從而提高水的透明度、降低濁度等。

硅藻土是古代單細(xì)胞硅藻遺骸沉積物，具有質(zhì)輕、多孔、高強(qiáng)、耐磨、吸附及填充等一列優(yōu)良性能，同時(shí)還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。其常用于過(guò)濾、吸附、填充、載體等方面。

1.5.凈液槽和高位槽

凈液槽內(nèi)的電解液是經(jīng)過(guò)大過(guò)濾器過(guò)濾后的較潔凈電解液。為保持工藝的持續(xù)穩(wěn)定性，凈液槽的液位控制在一定范圍，為此凈液槽設(shè)有浮力式液面指示器，便于檢查液位。當(dāng)液位過(guò)高時(shí)，凈液槽的電解液會(huì)溢流回到污液槽，這就要求凈液槽的液位高度要比污液槽的高。

高位槽的主要作用是使進(jìn)入毛箔機(jī)的電解液具有穩(wěn)定的流速（或流量）。流量的人小主要山高位槽和電解槽間的勢(shì)能差來(lái)決定，同時(shí)還可以通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)力日以調(diào)節(jié)。經(jīng)泵從凈液槽打入到高位槽的電解液在高位槽內(nèi)始終保持一定的高度，而多余的電解液又回流到凈液槽內(nèi)，經(jīng)高位槽后的電解液再加入一定量的明膠后流向棉芯過(guò)濾器。

1.6.明膠槽和棉芯過(guò)濾器

明膠水溶性蛋白質(zhì)混合物，它山皮膚、韌帶、肌腱中的膠原經(jīng)酸或堿部分水解或在水中煮沸血產(chǎn)生，無(wú)色或微黃透明的脆片或粗粉狀，在35~40℃水中溶脹形成凝膠（含水為自重5~10倍）。在電解液中加入明膠的目的是作為整平劑改善電解銅箔表而的粗糙度。明膠的作用機(jī)理是一個(gè)抑制作用：在微觀粗糙表面上，谷處擴(kuò)散層的有效厚度大于峰處，整平劑（分子或離子）進(jìn)入谷處的擴(kuò)散速度小于進(jìn)入峰處的擴(kuò)散速度，這樣峰處整平劑的濃度人于谷處整平劑濃度，造成峰處對(duì)Cu2+放電的抑制作用大于谷處，從而達(dá)到了整平效果。

圖五 明膠槽和棉芯過(guò)濾器

棉芯過(guò)濾器相當(dāng)于電解液凈化的二級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)。它的過(guò)濾動(dòng)力來(lái)自于高位槽與電解槽的位。一般情況下一臺(tái)毛箔機(jī)對(duì)應(yīng)二臺(tái)棉芯過(guò)濾器，這樣便于更換棉芯。棉芯過(guò)濾器主要過(guò)濾一些機(jī)械雜質(zhì)。

2.生箔制造

生箔機(jī)主要由陽(yáng)極槽體、迸液流量分配裝置、陰極輥驅(qū)動(dòng)裝置、陰極輥導(dǎo)電裝置、陰極輥、“0”形禹循壞裝置邊部密封裝置、輛助陰極裝置、張力控制裝置、清洗裝置、烘干裝置、收卷裝置酸氣水汽收集罩和防護(hù)罩、電氣設(shè)備和控制系統(tǒng)等組成。主要用于銅箔毛箔的生產(chǎn)。

生箔機(jī)的工作原理：由陰極輥和生箔機(jī)組成生箔機(jī)組，陽(yáng)極槽體接電源的正極，陰極輥接電源的負(fù)極。當(dāng)硫酸銅電解液進(jìn)入陽(yáng)極槽體后，正負(fù)極間形成電場(chǎng)，在電場(chǎng)作用下，銅離子向陰極輥表面遷移并沉積，沉積出來(lái)的銅很薄，從陰極輥上剝離并收卷在另外一只輥?zhàn)由?，這樣電解液連續(xù)不斷的循環(huán)。銅離子在電場(chǎng)作用下源源不斷尚陰極輥沉積，連續(xù)剝離并收在收卷軸上。其余“0”形戔循環(huán)裝置、邊部密封裝置、輔助陰極裝置、張力控制裝置、清洗裝置、烘干裝置、收卷裝置、陰極輥電氣設(shè)備和控制系統(tǒng)等均是為了保證銅箔質(zhì)量要求及連續(xù)生產(chǎn)可靠性而設(shè)置的必要裝置。

毛箔電解原理:毛箔制造采用硫酸銅水溶液作為電解液，其主要成分為Cu2+、H+及少量的其它金屬離子和OH-、S042-等陰離子。在直流電的作用下，陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)極一般采用不溶陽(yáng)極（鉛銀合金或涂層鈦板等），Cu2+得到2個(gè)電子還原成Cu，在陰極輥而上電化結(jié)晶，電極反應(yīng)如下：

Cu2++2e=Cu↓

在陽(yáng)極上H2O放電后生成氧氣和H+，即：

H2O-2e=2H++O2↑

故整個(gè)過(guò)程還是一個(gè)造酸過(guò)程。因?yàn)檠鯕馀艿袅?，H+、S042-結(jié)合形成硫酸，即：2H++S042-一H2SO4

總的反應(yīng)為：

CuSO4+H2O=Cu↓+H2SO4+1/2O2↑

銅的電解沉積過(guò)程涉及了新相的生成一電結(jié)晶步驟。它的形成不是一步完成的，而是由若干連續(xù)步驟來(lái)完成的，即：

1）銅的水化離子擴(kuò)散到陰極表面；

2）水化銅離子，包括失去部分水化膜，使銅離子與電極表面足夠接近，失水的銅離子中主體的價(jià)電子能級(jí)提高了，使之與陰極上費(fèi)米能級(jí)的電子相近，為電子轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件；

3）銅離子在陰極放電還原，形成部分失水的吸附原子。這是一種中間態(tài)離子，對(duì)于Cu2+來(lái)說(shuō)，這一過(guò)程由兩個(gè)階段組成，第一步是Cu2++e=Cu+，該步驟非常緩慢，第二步是Cu++e=Cu，部分失水并與陰極快速交換電子的銅離子；

4）被還原的吸附離子失去全部水化層，成為液態(tài)金屬中的金屬原子；

5）銅原子排列成一定形式的金屬晶體。

3.毛箔機(jī)構(gòu)造

                                                                                    圖六  生箔機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

3.1陽(yáng)極板：

陽(yáng)極座為不溶性陽(yáng)極，目前使用的材料，一種為鉛銻合金（或鉛銀合金)，另一種為鈦。而前者隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，合金腐蝕越來(lái)越多，致使極距不斷增大，槽電壓上升，電耗增加；同時(shí)由于腐蝕不很均勻，也影響極距的一致性，從曲使銅箔均勻性亦差。后者由鈦基質(zhì)和涂層組成。涂層是銥06％和鉭44％混合物，這種陽(yáng)極耐腐蝕性較好，在一定限度內(nèi)槽電壓基本不會(huì)升高，故生箔厚度均勻性好，但一次性投資較大。即使涂層受損減薄，也可通過(guò)重新涂覆得到修復(fù)。用鈦表面涂氧化釔等材料作為不溶性陽(yáng)極的DSA是選擇具有催化活性的釘、鈀等貴金屬氧化物涂覆在基材上成為不溶性陽(yáng)極。由于表面貴金屬氧化物的電催化作用，使電極界面電場(chǎng)對(duì)反應(yīng)速度的影響十分巨大。隨著電極反應(yīng)過(guò)電位的增加，反應(yīng)速度可以增大10個(gè)數(shù)量級(jí)。

3.2輔助陰極：為防止電解時(shí)陰極輥側(cè)面電沉積銅，影響銅箔的生產(chǎn)。為此在電解槽的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)輔助陰極，其材料為銅桿。在銅電沉積的過(guò)程中，陰陽(yáng)極之間的電流并不是均勻分布的，尤其是在陰極輥和陽(yáng)極輥的邊緣，電力線分布較密集，使鍍層產(chǎn)生“邊緣效應(yīng)”。為此輔助陰極的作用是在鈦陰極輥兩側(cè)吸收邊緣電力線，降低邊緣效應(yīng)，減少或消除毛刺撕邊等不良現(xiàn)象。在實(shí)際生產(chǎn)中輔助陰極并不能完全消除邊緣效應(yīng)，需在鈦輥邊緣密封橡膠O型圈配合。陰極輥為鋼鈦銅復(fù)合輥，是生箔機(jī)組的一個(gè)部件，箔機(jī)組對(duì)應(yīng)裝配一個(gè)陰極輥。由輥體、導(dǎo)電環(huán)、軸承、PVC擋板及固定鈦螺栓、鏈輪、軸承等組成。

圖七 陰極輥

陰極輥是生箔機(jī)中的關(guān)鍵部件，也是價(jià)格最貴的部件之一。隨著客戶要求的提高與技術(shù)的發(fā)展，陰極輥直徑山原來(lái)的1m、1.5m增到2.2m、2.7m，寬度為1400~1500mm，材料現(xiàn)在多為純鈦陰極輥具有良好的耐腐蝕性，而其表面質(zhì)量直接影晌到生（原）箔的表面質(zhì)量和視覺(jué)效果，因此輥面粗糙度Ra<0．3μm。陰極輥的二作原理．陰極輥?zhàn)鳛殡娫吹呢?fù)極的導(dǎo)電體，要將電源在陰極輥面分布均勻，這樣銅離子就會(huì)均勻地沉和在陰極輥表面，同時(shí)陰極輥表面必須按照電解銅箔質(zhì)量的要求研磨成特定的表面形狀（需用陰極輥磨輥機(jī)及陰極輥在線拋光裝置），以確保銅箔的質(zhì)量。

3.3電子銅箔用表面處理機(jī)

表面處理機(jī)主要由放卷裝置、張力控制裝置、速度控制裝置、動(dòng)力系統(tǒng)、導(dǎo)電系統(tǒng)、噴洗干燥裝置、有機(jī)耦聯(lián)劑噴淋裝置、放收卷位置調(diào)節(jié)裝置、液下輥傳動(dòng)密封裝置、收卷裝置、安全/防護(hù)裝置、電氣設(shè)備和控制系統(tǒng)、機(jī)架及電解水洗槽等組成。工作任務(wù)是處理生箔機(jī)生產(chǎn)的毛箔，目的是為了提高銅箔的抗剝離強(qiáng)度、抗氧化等性能。電子銅箔用表面處理機(jī)需和生箔機(jī)組連續(xù)工作，不可分割，否則毛箔會(huì)被氧化。

工作原理：生箔機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的銅箔稱為原箔或毛箔，并不能滿足下游生產(chǎn)需要，必須通過(guò)在毛箔的表面進(jìn)行電鍍處理，通過(guò)鍍銅、鍍鋅及鍍鉻來(lái)提高毛箔的各種性能指標(biāo)，如抗剝離性能指標(biāo)，抗氧化性能指標(biāo)等。

3.4.陰極輥磨輥機(jī)和陰極輥在線拋光裝置

銅箔生產(chǎn)一段時(shí)間后，陰極輥面會(huì)產(chǎn)生一些氧化層及一些細(xì)微的不平整，故而需要對(duì)這種情況加以處理，通常是采用尼龍刷輥來(lái)進(jìn)行的。一般情況下，銅箔每生產(chǎn)一卷后就對(duì)陰極輥面進(jìn)行一次拋光。當(dāng)輥面的不平整及氧化層等問(wèn)題較嚴(yán)重時(shí)，就需要將陰極輥取出，送到磨輥房加以表面處理。

陰極輥磨輥機(jī)主要由基礎(chǔ)框架、軸承座支架、軸承座、主驅(qū)動(dòng)裝置、氣動(dòng)裝置、冷卻液裝置、接液裝置、控制系統(tǒng)、操作平臺(tái)、電纜及風(fēng)管、液管移動(dòng)支架等組成。陰極輥在線拋光裝置由基礎(chǔ)框架、軸承座支架、軸承座、主驅(qū)動(dòng)裝置、拋光輥驅(qū)動(dòng)裝置、拋光輥擺動(dòng)裝置、拋光輥調(diào)節(jié)裝置，拋光輥氣缸壓緊裝置、冷卻清洗水裝置、接液裝置、控制系統(tǒng)、操作平臺(tái)、電纜及水管、液管移動(dòng)支架等組成。陰極輥磨輥機(jī)和陰極輥在線拋光裝置是生箔機(jī)組的配套件，專用于打磨和拋光陰極輥，是銅箔生產(chǎn)線不可缺少的配套設(shè)備。

工作原理：陰極輥在生產(chǎn)銅箔過(guò)程中，輥面因受電流及電解液的作用，表面會(huì)附著一些金屬顆粒而變粗糙，為保證銅箔的質(zhì)量，需要對(duì)陰極輥表面進(jìn)行打磨和拋光，先用陰極輥磨輥機(jī)將陰極輥表面磨平，再用陰極輥在線拋光裝置對(duì)陰極輥表面拋光。

3.5.擠水輥

擠水輥的作用主要就是將毛箔上的“水”擠掉，其輥面的平整性及柔軟性對(duì)毛箔的毛面的性質(zhì)有一定的影響，當(dāng)擠水輥不平整時(shí)，會(huì)造成銅箔的刮傷等情況，同時(shí)“水”為擠十凈又會(huì)增加烘十所需的溫度，增加電能消耗?，F(xiàn)在車間常用的擠水輥為橡膠型。當(dāng)擠水輥?zhàn)兊萌彳浨揖哂形院?，它不僅可以降低烘干銅箔表面水分時(shí)所需的溫度，還可以保護(hù)銅箔的毛面不受“傷害”。

4.后處理工藝，

后處理工藝主要分為酸洗、強(qiáng)粗化、固化、弱粗化、水洗、鍍鋅、鍍鉻、烘干等工序組成。具體相關(guān)情況不本文不作詳細(xì)介紹。

圖八 后處理設(shè)備及工藝流程

四、電解銅箔膠輥應(yīng)用

高精密的電解銅箔，從溶銅到生箔到后面的表面處理再到分切，會(huì)經(jīng)歷眾多工序，如有一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題，將會(huì)對(duì)成品質(zhì)量造成重大的影響。在銅成型后整個(gè)物料的輸送過(guò)程中，主要是以輥?zhàn)觼?lái)完成的，其中膠輥體的作用在電解銅箔生產(chǎn)中尤為重要。電解銅箔主要膠輥有液下膠輥、輸送膠輥、分切膠輥、抗皺膠輥、粘塵膠輥等。

生產(chǎn)過(guò)程中，液下輥的質(zhì)量尤其受到生產(chǎn)技術(shù)人員的關(guān)注，液下輥不僅要有良好的耐酸堿等溶劑功能外，膠面硬度及真圓度等機(jī)械參數(shù)以尤為重要，液下輥應(yīng)用于鋰電銅箔生箔機(jī)、銅箔后處理機(jī)防氧化槽過(guò)輥。銅箔在溶液處理過(guò)程中，液下輥啟到了銅箔的浸沒(méi)固定及轉(zhuǎn)向作用，在酸性液體中，對(duì)輥體的耐酸性能要求較高，思德諾慶液下輥，采用耐酸的316L及特種耐酸橡膠，能夠達(dá)到超強(qiáng)的耐酸性能。同時(shí)液下輥的表面硬度可達(dá)到Shore D80以上，表面光潔度可以處理至Ra0.2μm等級(jí)，達(dá)到了耐磨與抗劃傷功效，有效保障銅箔處理過(guò)程中的表面劃傷率。

其它如分切輥壓輥、“W”型抗皺輥等輥體在此就不一一介紹，詳情可以參見(jiàn)相關(guān)膠輥廠家的資料介紹。特別是針對(duì)“W”型抗皺膠輥，不光在電解銅箔的生箔及表面處理收卷分切使用到，在下游電池產(chǎn)品等電子產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)也會(huì)涉及，如后續(xù)電池極片的涂布、分切、收卷等。

輥體槽型為45°彈性螺旋橡膠槽，以中心向兩邊呈W螺旋形狀螺旋延伸。工作時(shí)以防止材料起皺。非常適合電子銅箔、塑料膜、相對(duì)較厚的紙張、無(wú)紡布等材料。

圖九 “W”型抗皺膠輥抗皺原理圖

這類“W”型抗皺膠輥是考驗(yàn)生產(chǎn)商對(duì)槽形開(kāi)設(shè)能力、對(duì)抗靜電、導(dǎo)電、低表面能技術(shù)及綜合機(jī)械加工能力的檢驗(yàn)。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上較少企業(yè)能夠滿足生產(chǎn)需求。思德諾慶高效抗皺輥（又叫開(kāi)幅輥、展平輥），采用輥面開(kāi)設(shè)特種槽型、采用在輥面開(kāi)設(shè)不同形狀的槽型、多層橡膠疊加組合等方案，尤其適用于薄膜、金屬箔材等材料生產(chǎn)過(guò)程中的低張力抗皺需求。由于膠輥表面是平整的，因此可以像常規(guī)的弧形展平輥一樣工作，當(dāng)材料接觸輥面時(shí)，材料微小的力連續(xù)施加在槽形邊緣上，具有防止皺紋的作用。

其特點(diǎn)在于：

1.生產(chǎn)材料的壓力會(huì)使橡膠凹槽向外傾斜，以防止起皺發(fā)生；

2.材料與輥面有足夠的接觸面積，防止材料打滑及形變；

3.紙屑等灰塵很容易排放到凹槽中，并有助于散熱。

根據(jù)生產(chǎn)材料工藝需求的速度和張力等條件選擇不同的橡膠品類、硬度、槽型等參數(shù)。還可以通過(guò)選擇導(dǎo)電橡膠可以同時(shí)去除靜電。

圖十 高效抗皺輥一般生產(chǎn)工藝參考

高效抗皺膠輥，會(huì)根據(jù)不同的生產(chǎn)需求采用不同的技術(shù)方案組合，本文不詳解，具體可以與專業(yè)膠輥生產(chǎn)廠家進(jìn)行溝通。

表一 銅箔生產(chǎn)線常見(jiàn)膠輥

電解銅箔除在未來(lái)的動(dòng)力電池、電路板方面應(yīng)用外，還會(huì)在5G高頻領(lǐng)域開(kāi)辟更多的應(yīng)用空間。電子產(chǎn)品輕薄化方向來(lái)看，電解銅箔發(fā)展空間業(yè)內(nèi)看好，對(duì)于動(dòng)力電池方向，相關(guān)協(xié)會(huì)認(rèn)為未來(lái)5-10年，氫燃料電池不會(huì)成規(guī)模替代動(dòng)力電池，是電解銅發(fā)展的鼎盛時(shí)期。但國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展沒(méi)有整體的戰(zhàn)略規(guī)劃，都一窩蜂的上電解銅箔項(xiàng)目，目前來(lái)看，產(chǎn)能已經(jīng)有過(guò)剩跡象，是否電解銅箔會(huì)成為下一個(gè)鋰電隔膜，很多銅箔從業(yè)人員充滿擔(dān)憂。但不論怎樣，電解銅在近兩年迅速發(fā)展下，國(guó)內(nèi)企業(yè)充分吸收了國(guó)外先進(jìn)生箔及后處理技術(shù)，先后出了相關(guān)設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，如生箔機(jī)、后處理機(jī)、分切機(jī)、銅箔用膠輥等都可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。