宣布时间：2021-02-05点击：5424
今天我们主要说说这个负极集流体--铜箔的制作工艺。学过化学的小同伴都知道，这里***主要的工艺就是电解。电解铜箔，是由电解液中的铜离子在平滑旋转不锈钢板（一样平常用钛板）圆形阴极滚筒上沉积而成，铜箔紧贴阴极滚筒面的面称为光面，而另一面称为毛面。早年间我们用的较量多的是7μm的铜箔，而现在，6μm都已经大宗量产，甚至5μm以下的都已经最先小试了。而海内一样平常箔材厂，并不是单独生产锂电箔材，尚有电子箔材，也就是用于盘算机，PCB板等的铜箔。
1.溶铜
顾名思义，首先把原质料买回来，这里的原质料主要是铜线，铜料的外貌积越大越好，铜料之间要有较小的误差，以增大反应面积，把处置惩罚好的含量高达95%以上的铜线投入到放有硫酸的罐体中，并举行加热，虽然，这里要加入氧气，通常压缩空气即可，我们叫鼓风，便于其举行氧化化合反应，增进铜的消融。这里我们主要审查来料的铜含量，反应速率与槽内铜料的总外貌积有关，外貌积越大，反应速率加速。其次与风量有关，风量增添，反应速率也加速。
2.过滤
经由溶铜罐的铜线已经溶成硫酸铜液体，虽然，铜线内里难免会有一些杂质，而我们锂电池厂对杂质又是深恶痛绝，加之制品检测也会对杂质有要求。以是溶铜竣事后我们会对硫酸铜液体举行过滤，过滤掉内里的杂质以及一些大的未消融物。过滤分为多级，有初级过滤，筛网目数小，孔径大，主要阻挡其中的大的物质；有硅藻土过滤，吸附一些杂质；尚有细密过滤，筛网目数大，孔径小。由之前我们知道，铜线溶于硫酸，故而我们的过滤筛网材质，需要选择耐酸耐侵蚀的材质，好比树脂类，聚酯纤维等。
3.降温
由于在溶铜时间的温度较高，不可能直接把硫酸铜溶液流转到后面，以是需要降温，别的，也有一些添加剂需要加入，添加剂也是一个铜箔企业的焦点，特殊是添加剂的种类和配比。液体的降温一样平常是双层管道置换热量，内部流转硫酸铜溶液，外层流转冷却水。
4.生箔钝化
经由降温的硫酸铜液体到了***要害的一步，生箔。所谓生箔，就是电解铜还原成铜的历程。这里有阴极辊，阳极座，电解槽。阴极辊一样平常是钛辊，外貌较量平滑，粗糙度知足要求；阳极座一样平常是纯铜板；硫酸铜做为电解液。在直流电的作用下，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。在阴极上Cu2+获得2个电子还原成Cu，并在阴极辊上结晶形成生箔。粗铜中杂质如比铜生动的铁和锌等会随铜一起消融为离子(Zn和Fe)，由于这些离子与铜离子相比不易析出，以是电解时只要适当调理电位差即可阻止这些离子在阴极上析出。比铜不生动的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。详细反应如下。
1.阳极反应：
Cu — 2e- = Cu2+
Me — 2e-= Me2+
H2O — 2e- = 2H+ + 1/2O2
SO4 2- — 2e- = SO3 + 1/2O2
式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属，它们从阳极上消融进入溶液。H2O和SO4 2-失去电子的反应由于其电位比铜正，故在正常情形下不会爆发。贵金属的电位更正，不消融，而进入阳极泥。
2.阴极反应：
Cu2+ + 2e = Cu
2H+ + 2e- = H2
Me2+ + 2e- = Me
在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原，但它们在阳极不消融，因此只有铜离子还原是阴极反应的主要反应。
铜离子得电子在阴极还原后，便天生了铜箔，袒露在空气中的铜箔会氧化，以是会在同时添加钝化液。一样平常铜箔用铬酸盐（或锌盐）溶液举行外貌钝化（即防氧化处置惩罚），使铜箔外貌形成以铬（或铬锌）为主体的结构重大的膜层，使铜箔不会因直接与空气接触而氧化变色，同时也提高了铜箔的耐热性。这里铜箔的厚度由阴极电流密度和阴极辊的转速所控制。
5.分切
通过生箔钝化的箔材，通常是一米多的大卷。凭证各锂电池工厂的需求，分切成想要的长度，同时，对适才生的箔材举行检测，检测外貌是否平滑，是否有凹坑，是否有凸起等，对缺乏格的箔材举行接纳处置惩罚。
6.检测项目
主要的检测项目有厚度、面密度、拉升强度/延展率、粗糙度、抗氧化、灼烁度等。厚度就不说了，不管你要5μm，6μm，照旧7μm，各有自己的要求，测试难度也不大，千分尺即可测试；面密度测试可选用方形或者圆形的一块铜箔，称重，然后盘算即可；抗拉强度/延展率使用拉力机在正常检测情形下即可检测，像我们用的较量多的7μm铜箔，抗拉强度一样平常要抵达400N/平方毫米，延展率4%以上；粗糙度，使用粗糙度测试仪即可，箔材分为毛面和光面，会有些差别；浸润性，用达因笔即可，测试外貌张力、浸润性，达因笔简朴***；抗氧化性能则多是举行烘烤，然后观其颜色转变。
总结上面所述，电解铜箔生产工序简朴，主要工序有三道：溶液生箔、外貌处置惩罚和产品分切。其生产历程看似简朴，却是集电子、机械、电化学为一体，并 且是对生产情形要求特殊严酷的一个生产历程。以是，电解铜箔行业并没有一套标准通用的生产装备和手艺，各生产商各显神通，这也是影响海内电解铜箔产能及品质提升的一个主要瓶颈，加之客户的要求纷歧，也造成了制造中许多中心产品铜箔的铺张，一次投入产出比甚至达不到80%，不得不把这些铜箔二次制造，铺张资源。未来，现在各厂家主要蹊径是朝着超薄和长收卷偏向在举行优化升级，信托这个行业会在规范化、标准化指导下，越来越好。
来源：Lithiuman江子才公众号
