上一節(jié)我們從復(fù)合銅箔生產(chǎn)工藝的中間支撐層材料、薄膜表面處理、鍍銅技術(shù)等各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)剖析,并結(jié)合宏觀產(chǎn)業(yè)背景,討論目前復(fù)合銅箔生產(chǎn)工藝中存在的問(wèn)題,本章節(jié)將在其基礎(chǔ)上針對(duì)復(fù)合銅箔制造技術(shù)的未來(lái)解決方案提出建議。
復(fù)合銅箔將來(lái)若要在業(yè)界獲得一席之地,那么必須站準(zhǔn)自身定位,做到揚(yáng)長(zhǎng)避短,并解決現(xiàn)有工藝中存在的問(wèn)題。基于對(duì)復(fù)合銅箔發(fā)展現(xiàn)狀的思考,我們認(rèn)為未來(lái)可在以下方面提供解決方案 :

一、中間支撐層選材多樣化。
相比在應(yīng)用過(guò)程中問(wèn)題層出不窮的 PET 膜,PP 膜不僅有著相似水平的價(jià)格定位,而且在電池中應(yīng)用的穩(wěn)定性和安全性已經(jīng)得到了長(zhǎng)期充分驗(yàn)證。在不遠(yuǎn)的將來(lái),PP 膜極可能替代 PET 膜成為復(fù)合銅箔中間層材料的優(yōu)選。PP 膜相比 PET 膜存在鍍銅結(jié)合力差的問(wèn)題,如何解決該問(wèn)題將成為未來(lái)技術(shù)關(guān)鍵之一。此外,也可以開(kāi)發(fā)以鋁為代表的輕金屬作為中間支撐層的新型復(fù)合銅箔。以我們團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)的鋁基復(fù)合銅箔為例,充分利用了金屬鋁密度小、價(jià)格低并具有一定導(dǎo)電性和散熱性的優(yōu)點(diǎn),使產(chǎn)品在繼承聚合物復(fù)合銅箔材料成本低、輕量化優(yōu)勢(shì)的同時(shí),具有更小的電阻和更好的散熱性。
二、功能多元化。
復(fù)合銅箔由于中間支撐層的存在,在材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在豐富多樣性。通過(guò)改變中間支撐層材料的性質(zhì),可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合銅箔的機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電、散熱等多方面性能的調(diào)控,由此延伸出具有不同性能傾向性的復(fù)合銅箔。同時(shí),中間支撐層還可以設(shè)計(jì)成具有不同性能的復(fù)合材料。譬如,有團(tuán)隊(duì)曾將氫氧化鎂阻燃劑添加到 PP 中制備成薄膜,再以該薄膜為中間支撐層制備復(fù)合銅箔[7]。這種復(fù)合銅箔具有一定的阻燃特性,在應(yīng)用到電池中后可提升電池阻燃性能。由此可見(jiàn),復(fù)合銅箔相比傳統(tǒng)銅箔在產(chǎn)品功能多元化方面有先天優(yōu)勢(shì),有利于企業(yè)以此為立足點(diǎn),開(kāi)發(fā)出不同品類的銅箔產(chǎn)品。
三、生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化。
復(fù)合銅箔在通向未來(lái)產(chǎn)業(yè)化道路上,必須對(duì)目前的制造技術(shù)加以提升,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能優(yōu)化、產(chǎn)能提升和生產(chǎn)成本降低。在有機(jī)薄膜復(fù)合銅箔制造過(guò)程中,需要對(duì)薄膜表面進(jìn)行合適的處理,使得表面兼具親水性和輪廓度,且表面組成有利于提高鍍銅層結(jié)合力。在鍍銅方面,大致有兩類不同的路線設(shè)計(jì),會(huì)有不同的改善方案。①以真空磁控濺射為基礎(chǔ)的鍍銅工藝。該路線需要解決現(xiàn)有磁控濺射鍍銅過(guò)程中存在的產(chǎn)品缺陷,并提升鍍銅速率以稀釋設(shè)備成本高帶來(lái)的影響 ;②磁控之外的其他鍍銅工藝。該技術(shù)路線以化學(xué)鍍銅為主,需要解決以 PP 為代表的聚合物薄膜表面化學(xué)鍍銅結(jié)合力差的問(wèn)題,以及化學(xué)鍍銅本身速率慢、步驟復(fù)雜、催化劑費(fèi)用高、槽液難處理等問(wèn)題。電鍍銅工藝主要應(yīng)用在聚合物薄膜表面具備一定厚度的銅層之后,作為上述兩條路線的有效補(bǔ)充。在電鍍銅過(guò)程中需要解決現(xiàn)有工藝與復(fù)合銅箔基底不匹配的問(wèn)題,核心是開(kāi)發(fā)一套行之有效的添加劑配方體系,徹底改善鍍銅層質(zhì)量。
四、技術(shù)人才隊(duì)伍專業(yè)化。
復(fù)合銅箔領(lǐng)域的投資者、管理者、技術(shù)人員和產(chǎn)業(yè)工人不僅來(lái)自銅箔領(lǐng)域,還有許多出身于和所含制程有關(guān)的其他行業(yè)。大量涌入的人才,給銅箔行業(yè)帶來(lái)許多新的思維方式和積極影響,同時(shí)也導(dǎo)致復(fù)合銅箔制程中的某些工藝是從其他行業(yè)生搬硬套而來(lái),存在水土不服的現(xiàn)象,需要結(jié)合復(fù)合銅箔自身特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。與此同時(shí),一些在傳統(tǒng)銅箔生產(chǎn)中行之有效的生產(chǎn)工藝、檢測(cè)方法、產(chǎn)品評(píng)估機(jī)制并沒(méi)有引入到復(fù)合銅箔生產(chǎn)中來(lái),導(dǎo)致復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)中依然存在一些基礎(chǔ)常識(shí)性錯(cuò)誤。未來(lái)隨著復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)人才的全面整合和優(yōu)化,并引入傳統(tǒng)銅箔領(lǐng)域的成熟技術(shù),相信整個(gè)人才隊(duì)伍的層次會(huì)得到大幅度提升。
五、結(jié)論
總體而言,復(fù)合銅箔作為銅箔行業(yè)的新生事物,在其初步發(fā)展階段必然會(huì)存在各種各樣的問(wèn)題,我們需要以積極開(kāi)放的態(tài)度去接納它。復(fù)合銅箔如能得到良性孵化,未來(lái)會(huì)成為傳統(tǒng)銅箔的有效補(bǔ)充,為銅箔行業(yè)的產(chǎn)品豐富化作出貢獻(xiàn),而這有利于整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。目前復(fù)合銅箔生產(chǎn)技術(shù)仍然存在很多不完善之處,但這些都是暫時(shí)的困難,不能作為對(duì)該類產(chǎn)品蓋棺定論的依據(jù)。新產(chǎn)品和新技術(shù)在孵化過(guò)程中歷來(lái)都需要突破種種障礙和阻力,需要通過(guò)引入新的思路和方法來(lái)解決問(wèn)題。未來(lái)復(fù)合銅箔的發(fā)展需要優(yōu)化原料來(lái)源,解決制造過(guò)程中存在的技術(shù)不完善和成本過(guò)高等問(wèn)題,重點(diǎn)是突破銅層質(zhì)量差及與聚合物薄膜基底結(jié)合力小的瓶頸,并在鋰離子電池中實(shí)際驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性,通過(guò)功能化、多元化、輕量化和低成本的定位在銅箔領(lǐng)域占據(jù)一席之地。(作者:張波? 李武? 徐慧云)