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鋰電材料之銅箔

鉅大LARGE  |  點擊量:3333次  |  2020年11月16日  

銅箔按照制造工藝可以分為:電解銅箔和壓延銅箔。2000年3月美國電子電路互聯(lián)與封裝協(xié)會(IPC)發(fā)布了“印制板用金屬箔”(IPC—4562)。IPC—4562標準是一部全面規(guī)范銅箔品種、等級、性能的世界權(quán)威性標準。它具有世界先進性,它代替了原世界大多數(shù)銅箔廠家所執(zhí)行的IPC—MF—150G標準。IPC-4562規(guī)定了金屬箔的種類及代號:E-電解銅箔,W-壓延銅箔。電解銅箔是指用電沉積制成的銅箔(electrodepositedcopperfoil);壓延銅箔即用輥壓法制成的銅箔,亦稱為鍛壓銅箔(wroughtcopperfoil)。


目前鋰電池里面,用的最多的還是電解類銅箔。電解銅箔是采用硫酸銅溶液為原材料,銅離子在鈦或者不銹鋼制的旋轉(zhuǎn)陰極上析出,將析出的銅箔連續(xù)剝離而制成銅箔。然后依據(jù)使用要求對表面進行處理。


電解銅箔的幾個定義:


陰極面:指靠近陰極輥的一面,這一面出來就是光面;


陽極面:指不靠陰極輥的一面,這一面出來的一般是毛面。

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根據(jù)銅箔后期的處理,可以將銅箔分為:單面毛、雙面毛和雙面光。


單面毛就是直接將電解出來的銅箔經(jīng)過防氧化處理而得到的銅箔。


雙面毛就是將電解出來的銅箔靠陰極輥的光面再經(jīng)過表面處理機進行毛化處理(鍍上一層銅粒子),再經(jīng)防氧化處理而得到的箔。


雙面光就是將電解出來的陽極毛面經(jīng)過特殊工藝處理使銅箔的結(jié)晶結(jié)構(gòu)變得平滑、細致,致使該面的顏色、粗糙度和光面接近,再經(jīng)過防氧化處理。


早期,鋰電池里面都是用單面毛,但由于兩面的一致性較差,而使得整個批次間的電池一致性也有問題,所以,現(xiàn)在大多數(shù)廠家都是采用雙面光銅箔。再者,毛面的晶粒和光面的晶粒也不一樣,毛面與活性物質(zhì)的接觸為點狀,光面為面接觸,所以對電池的內(nèi)阻和粘結(jié)性影響也是不一樣的。另外,不同的結(jié)晶結(jié)構(gòu),使得光面銅箔的抗拉強度和延伸率都要較毛面的好。

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對于銅箔的關(guān)鍵性技術(shù)指標有:


1、表面粗糙度,這個對粘結(jié)性是個重要參數(shù),尤其是油性負極;


2、表面張力,dyne指數(shù)一定要小,這樣才能使?jié){料均勻的鋪散開,表面張力的大小和表面鍍層元素有關(guān)系,目前,國內(nèi)箔材基本都是鍍鎳和鍍鋅,這樣表面張力比較大,但是國外的都是鍍鉻,防氧化能力更強,而且表面張力更小。日本箔材和臺灣的箔材基本都是鍍鉻。


其他都是常規(guī)指標,例如:


1、厚度;


2、面密度;


3、常態(tài)抗拉;


4、常態(tài)伸長率;


5、高溫抗拉;


6、高溫伸長率;


7、外觀等。


目前,國內(nèi)銅箔主要的問題點:兩面粗糙度不一致比較嚴重、批次間粗糙度不穩(wěn)定;表面防氧化能力不足;表面張力過大。急需改善。


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