2023年1226電解銅箔生產(chǎn)工藝

2023122620231226電解銅箔生產(chǎn)工藝銅箔是鋰離子電池及印制電路板中關(guān)鍵性的導(dǎo)電材料。隨著鋰離子電池朝著高容量化、薄型化、高密度化、高速化方向進(jìn)展，銅箔也朝著具有超薄〔銅箔外表粗糙度為2μm以下、構(gòu)造及外表處理親熱相關(guān)。目前，先進(jìn)的銅箔生產(chǎn)技術(shù)和銅箔表面處理技術(shù)都由美國和日本壟斷。銅箔分類按厚度可以分為厚銅箔(大于70μm)(大于18μm70μm)(12μm而小于18μm)、超薄銅箔(12μm)。按外表狀況可以分為單面處理銅箔〔單面毛〕、雙面處理銅〔雙面粗〔雙面毛〔雙光〕和甚低輪廓銅箔〔VLP銅箔〕銅箔。解液中的銅離子在光滑旋轉(zhuǎn)不銹鋼板(或鈦板)圓形陰極滾筒上沉積而成，銅箔緊貼陰極滾筒面的面稱為光面，而另一面稱為毛面。壓延銅箔一般是由銅錠做原材料，經(jīng)熱壓、回火韌化、削垢、冷軋、連續(xù)韌化、酸洗、壓延及脫脂枯燥等工序制成。壓延銅箔與電解銅箔的比較制電路板，壓延銅箔為片狀晶構(gòu)造，在柔韌性方面要優(yōu)于柱狀織構(gòu)造的電解銅箔，電解銅箔則主要應(yīng)用于剛性印制電路板及鋰電池制造中，在生產(chǎn)過程中電解銅箔比壓延銅箔有較簡化的生產(chǎn)狀況，選用電解銅箔的較多。目前國內(nèi)外大都承受輥式陰極、不溶性陽極以連續(xù)法生產(chǎn)電解銅箔。銅溶解的根本原理銅溶解過程是將處理好的銅料參加到溶銅槽內(nèi)，銅料的外表積越大越好，銅料之間要有較小的縫隙，以增大反響面化合反響，生成硫酸銅溶液。其化學(xué)反響式為：2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O該反響屬固-液、固-氣、液-氣多相反響。反響速度與槽內(nèi)銅料的總外表積有關(guān)，外表積越大，反響速度加快。其次與風(fēng)量有關(guān)，風(fēng)量增加，反響速度也加快。制箔工序－原料要求銅箔厚度越薄，質(zhì)量檔次越高，要求電解液中的雜質(zhì)含99.9%制箔工序－設(shè)備陰極輥：隨著客戶要求的提高與技術(shù)的進(jìn)展1m、1.5m2.2m2.7m，寬度為1400mm~1500mm，材料現(xiàn)在多為純鈦。陰極輥具有良好的耐腐蝕性，而其外表質(zhì)量直接影響到生〔原〕箔的外表質(zhì)量和視覺效果，因此輥面粗Ra<0.3μm。陽極座：陽極座為不溶性陽極，目前使用的材料，一種為鉛銻合金〔或鉛銀合金〕，另一種為鈦。而前者隨著使用時間的延長，合金腐蝕越來越多，致使極距不斷增大，槽電壓上升，電耗增加；同時由于腐蝕不很均勻，也影響極距的全都性，從而使銅箔均勻(56%)和鉭(44%)混合物，這種陽極耐腐蝕性較好，在肯定限度內(nèi)槽電壓根本不會上升，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，也可通過重涂覆得到修復(fù)。生箔制造的根本原理生箔制造是承受硫酸銅作電解液，其主要成分是Cu2+和H+。極上C2個電子復(fù)原成Cu，并在陰極輥上結(jié)晶形成生Cu2HSO2 4

含量上升。Cu2+上升而HSO2 4

過電解和溶銅兩個過程Cu2+和HSO2 4衡。生箔制造中的工藝參數(shù)

含量保持平提高電流密度是提高產(chǎn)量的重要措20230A~50000A5000A/m2~10000A/m2。電流密度的提高將使電化學(xué)極化及濃度極化增大，生成晶核數(shù)目增加，生箔結(jié)晶變細(xì)。銅離子濃度：電流強(qiáng)度增加，電解液的銅離子濃度也應(yīng)相應(yīng)強(qiáng)度和延長率均較高。但也必需結(jié)合溶解度考慮，過分接近飽和濃度，易受溫度微小波動引起特別結(jié)晶而影響產(chǎn)品質(zhì)量。銅離子濃度一般掌握在65g/L~100g/L為宜。硫酸濃度：硫酸銅溶液電解時，85%以上的電荷靠參加硫酸的H+90g/L~110g/L的硫酸銅溶液電解的生箔質(zhì)量較好。低酸，則電流密度相對下降，易使材質(zhì)疏松，延的腐蝕。電解液溫度：上升電解液溫度可提高電流密度：溫度上升10℃，極限電流密度可提高10%。然而溫度提高會降低陰極極化作用，使結(jié)晶變粗，造成金屬箔電導(dǎo)率、彈性、硬度及強(qiáng)度下降。所以在生產(chǎn)中溫度不宜有大的波動，一般掌握在48℃~52℃。后處理工序烘干等過程。預(yù)處理銅箔由于在運(yùn)輸和存儲過程中簡潔受到油脂、汗跡等污染，而且外表活性大，簡潔在外表生成氧化層，所以銅箔在粗化處理前必需進(jìn)展除油、酸洗處理。粗化預(yù)處理后的銅箔，假設(shè)直接與絕緣樹脂基板壓合，銅箔與基板的粘結(jié)強(qiáng)度不高，簡潔脫落；為了增加銅箔與基板的粘結(jié)力，必需對銅箔與基板結(jié)合的毛面進(jìn)展粗化固化處理。粗化處理就是在還能與絕緣樹脂基板材料產(chǎn)生氣械緊固作用。粗化后的銅箔假設(shè)直接用于壓板生產(chǎn)，由于瘤狀的銅顆粒比較松散，粗化層往往會與毛箔基體分別。所以粗化處理后的銅箔還要進(jìn)展固化處理。固化固化處理就是在粗化層的瘤狀顆粒間隙中沉積一層致密的粗糙度。微觀上銅箔毛面粗化處理后，箔面凹凸不平，起伏極大，而經(jīng)固化處理后銅箔外表較平坦。固化處理后，粗糙度雖有降低，但因增加了粗化層與毛箔的接觸面積，導(dǎo)致處理層與絕緣基板材料的粘結(jié)強(qiáng)度卻提高了，從根本上消除了處理層與毛箔分層的現(xiàn)象。銅箔毛面通過鍍鋅處理后，形成一層阻擋層，以提高銅箔在自然空氣中的防氧化力量，銅箔鍍鋅后外觀看銅黃色，鍍得鋅越多銅箔則越黃。外表鈍化鍍阻擋層后的銅箔用鉻酸鹽(或鉻酸鹽和鋅鹽)溶液進(jìn)展外表鈍化〔即防氧化處理〕，使銅箔外表形成以鉻 (或鉻鋅)為主體的構(gòu)造簡單的膜層使銅箔不會因直接與空氣接觸而氧化變色，同時也提高了銅箔的耐熱性〔鋅含量高一些，則耐高溫較好〕，3涂硅烷偶聯(lián)劑處理抗氧化力量；另一方面在高溫壓板時，硅烷能通過偶聯(lián)使銅箔和樹脂基材結(jié)合得