電子產(chǎn)品輕薄化、穿戴智能產(chǎn)品的需求、新能源汽車迅速發(fā)展、5G通信時(shí)代的來(lái)臨,這些科技的進(jìn)步無(wú)時(shí)不在影響著我們的生活。為了適應(yīng)高能效、輕薄化及精細(xì)化等方面的技術(shù)需求,電解銅箔成了現(xiàn)在FCCL、鋰電負(fù)的關(guān)鍵材料,也是CCL電路的能量及通信的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
電子銅箔
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,如福田、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、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。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。
電子銅箔
鋰電銅箔的生產(chǎn)工藝由溶銅工序、電解生箔工序、表面處理工序、分切檢測(cè)工序構(gòu)成。為更好的理解鋰電及電子極薄銅箔的應(yīng)用,我們將其生產(chǎn)工序作簡(jiǎn)要介紹。
電子銅箔
電解制箔:溶解銅的原料,在電解裝置內(nèi)(電解槽內(nèi))進(jìn)行高電流密度的電解,鍍金液中包含的銅成分在大徑旋轉(zhuǎn)鼓(鈦鼓)的表面(陰極上)附著,達(dá)到規(guī)定厚度后,依次卷起取原箔材料。
電子銅箔
表面處理:為達(dá)料的一些性能要求,對(duì)銅箔表面進(jìn)行處理(電氣及化學(xué)處理)及清洗處理。
電子銅箔
分切裁剪
電子銅箔
制品
銅箔膠輥
銅箔膠輥
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、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)。
銅箔設(shè)備
膠輥在其中的應(yīng)用主要在生箔機(jī)、后處理及分切工序。電解銅箔生箔機(jī)在用途上分為兩大類別,即標(biāo)準(zhǔn)銅箔生箔機(jī)及生箔防氧化一體機(jī),標(biāo)準(zhǔn)銅箔生箔機(jī)設(shè)備主要包括全鈦槽體、陰極輥驅(qū)動(dòng)、收卷裝置、張力系統(tǒng)、在線拋光、流量分配裝置、膠圈剝離裝置、酸霧抽風(fēng)裝置等構(gòu)成,應(yīng)用于CCL、PCB等行業(yè)原材料,生箔防氧化一體機(jī)主要是鋰電池銅箔生產(chǎn)過(guò)程中生箔與防氧化工程的主要設(shè)備。將鋰電池銅箔生產(chǎn)過(guò)程中的生箔與防氧化兩道工序合二為一,集中在一臺(tái)設(shè)備中進(jìn)行,極大提高了產(chǎn)品成品率。
后處理機(jī)即電解銅箔表面處理機(jī),原箔經(jīng)過(guò)表面處理機(jī),通過(guò)復(fù)雜的工藝槽與傳動(dòng)輥系統(tǒng),不同的工藝槽施以不同的電流,使銅箔表面獲得不同的功能層,以滿足CCL、PCB、FCCL、FPC行業(yè)的需求。表面處理機(jī)既分CCL、PCB、FCCL、FPC行業(yè)用銅箔表面處理機(jī)機(jī)型,也有單純鋰電池銅箔防氧化機(jī)型。
銅箔膠輥
生箔機(jī)及后處理機(jī)的傳動(dòng)精度要求比較嚴(yán)格,從材料的選取到設(shè)備及配件的加工裝配都有著精細(xì)的要求,一個(gè)環(huán)節(jié)的錯(cuò)失,都會(huì)導(dǎo)致6μm厚的銅箔材料損壞。生產(chǎn)線傳送中會(huì)使用大量的膠輥,對(duì)輥體精度有著嚴(yán)格的要求。要求輥體的生產(chǎn)過(guò)程中注意加工細(xì)節(jié),嚴(yán)格把握好生產(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。電解銅箔膠層通常選用三元乙丙膠及硅膠等作為包膠材料。
設(shè)備相關(guān)輥體規(guī)格:
銅箔膠輥
隨著輕薄化的電解銅箔市場(chǎng)需求量的不斷增大,包括膠輥在內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及其原料供應(yīng)商將會(huì)尋找到新的機(jī)會(huì)。同時(shí)也將推進(jìn)整個(gè)銅箔產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)技術(shù)更新升級(jí)。