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通信時代的來臨,這些科技的進步無時不在影響著我們的生活。為了適應(yīng)高能效、輕薄化及精細化等方面的技術(shù)需求,電解銅箔成了現(xiàn)在FCCL、鋰電負的關(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,由日本人將其精細化應(yīng)用,并不斷向全世界擴張,韓國及臺灣地區(qū)緊隨其后,并紛紛來中國大陸設(shè)廠,如福田、長春、南亞等企業(yè)。內(nèi)地企業(yè)起步相對較晚,經(jīng)過多年不停的追趕,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)品不斷升級越做越薄,由原來的100μm發(fā)展到后來的30μm再到10μm、8μm。為進一步提高鋰電池效率,寧德時代在這一領(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)標準里定義為極薄銅箔,之前工藝通常是在其它載上進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,可以說這樣的銅箔薄如蟬翼,通常采用電解法生產(chǎn)。寧德時代同時成功的解決了負極銅箔電池生產(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年國內(nèi)生產(chǎn)6μm電解銅箔的廠家已經(jīng)多達6家,相關(guān)報道,2018年國內(nèi)電解銅箔的產(chǎn)能已經(jīng)達到9萬噸,預(yù)計2019年會達到12萬噸,到2020年將達到15萬噸產(chǎn)能。6μm鋰電電解銅箔的利潤空間目前較好,會有越來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:為達料的一些性能要求,對銅箔表面進行處理(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。目前國內(nèi)的生箔機及表面處理設(shè)備主要是從日本韓國引進,如韓國pnt等。生箔機及表面處理設(shè)備目前從國產(chǎn)化來看,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、西安航天機械、洪田機械、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)同時在國內(nèi)用戶中取得了大批量的應(yīng)用,如寧德時代、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,國內(nèi)相關(guān)設(shè)備商在發(fā)展技術(shù)的同時,也注重知識產(chǎn)權(quán)的保護,多數(shù)廠家對自己的先進技術(shù)都進行了專利申請。
銅箔設(shè)備
膠輥在其中的應(yīng)用主要在生箔機、后處理及分切工序。電解銅箔生箔機在用途上分為兩大類別,即標準銅箔生箔機及生箔防氧化一體機,標準銅箔生箔機設(shè)備主要包括全鈦槽體、陰極輥驅(qū)動、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,生箔防氧化一體機主要是鋰電池銅箔生產(chǎn)過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)過程中的生箔與防氧化兩道工序合二為一,集中在一臺設(shè)備中進行,極大提高了產(chǎn)品成品率。
后處理機即電解銅箔表面處理機,原箔經(jīng)過表面處理機,通過復(fù)雜的工藝槽與傳動輥系統(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。表面處理機既分CCL、PCB、FCCL、FPC行業(yè)用銅箔表面處理機機型,也有單純鋰電池銅箔防氧化機型。
銅箔膠輥
生箔機及后處理機的傳動精度要求比較嚴格,從材料的選取到設(shè)備及配件的加工裝配都有著精細的要求,一個環(huán)節(jié)的錯失,都會導(dǎo)致6μm厚的銅箔材料損壞。生產(chǎn)線傳送中會使用大量的膠輥,對輥體精度有著嚴格的要求。要求輥體的生產(chǎn)過程中注意加工細節(jié),嚴格把握好生產(chǎn)中的每一個環(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)商將會尋找到新的機會。同時也將推進整個銅箔產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)技術(shù)更新升級。