复合铜箔的4种主流制备方法介绍！.docx

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1、复合铜箔的4种主流制备方法介绍!目录1 .序言12 .两步法：磁控溅射+水介质电镀23 .三步法：磁控溅射+真空蒸镀+水介质电镀54 .一步法：全湿法75 .一步法：全干法81序百铜箔的抗拉强度、伸长率、表面粗糙度、表面质量、厚度均匀性、抗氧化性和耐腐蚀性均会显著影响锂电池的良品率、电池容量、内阻和循环寿命，随着市场对铜箔性能要求的不断提升，锂电铜箔经历了从多孔型电解铜箔、涂碳铜箔、高性能铜箔到超薄铜箔的发展。近年来，能进一步提升电池能量密度、减轻电池重量、降低制造成本、提升安全性的复合铜箔产业化进程加速，有望成为未来负极集流体的主要材料。复合铜箔是指在塑料薄膜PET、PP、P1等材质表面上采

2、用磁控溅射、蒸镀、离子置换等方式，将铜均匀地镀在塑料薄膜表面从而制作而成的一种新型材料。财信证券预计2025年渗透率将超10%,2023-2025年复合铜箔市场需求量有望从1.98亿元增长至169.19亿元，年复合增长率高达360%o目前市场上复合铜箔制备方法主要包括一步法，两步法，三步法。2 .两步法：磁控溅射+水介质电镀1）磁控溅射对高分子膜进行活化。由于PET/PP表面不导电，无法直接进行电镀，需要先对高分子材料进行表面处理、活化，溅射形成方阻小于2Q（厚度约为30nm-70nm）的金属铜膜；2）水介质电镀加厚金属层至实现导电功能。在磁控溅射形成基础铜膜后，通过水介质电镀的方法将两边铜层

3、分别增厚至1m左右，实现集流体导电的功能，与传统铜箔工艺上具有相通性。代表企业：双星新材，胜利精密，元琛科技等。磁控溅射是一种物理气相沉积（PVD）方法，将氤离子在真空十强电场条件下加速轰击铜靶表面，使铜靶材发生溅射，溅射的铜原子沉积在PET基膜表面形成30-70nm的薄铜层。腹层Rim真空泵组磁控溅射阴极MagnsronSputterinQcathode00000000000008基材SUbStrateIH背板COPDerDaCkboard1-地线GfDUfX1Wire图1广东汇成真空：磁控溅射原理示意图图2腾胜科技一复合铜箔真空镀膜设备表1磁控溅射优缺点磁控溅射特性原因优点薄膜与基底的附着

4、力强膜厚可控性和重复性好金属膜层纯度高质量好溅射原子能量高通过控制靶电流来控制膜厚不会混入用堪加热器的材料成分缺点成膜速度慢装置结构较复杂均匀度差，缺陷密度高溅射为点对点碰撞高真空，高电压溅射原子热量高水介质电镀是指PET基膜经过磁控溅射（真空蒸镀）后有导电性，在电镀液中正反两面通电，进行金属化沉积。具体来说，将待镀件接通阴极放入电解质溶液（例如硫酸铜）中，将金属板接通阳极（例如铜球），在外界直流电的作用下，金属铜以二价铜离子的形式进入镀液，并不断迁移到阴极表面发生还原反应，在阴极上得到电子还原成金属铜，逐步在镀件上形成金属铜镀层。水电镀速度快，生产效率高，微米级镀铜可以一次成型。图3水介质电

5、镀原理示意图3 图4东威科技一双边夹卷式水平连续镀膜设备4 .三步法：磁控溅射+真空蒸镀+水介质电镀在磁控溅射后增加真空蒸镀环节，目的是提高沉积速度，真空蒸镀的沉积速度是磁控溅射的3-4倍，可以快速补足铜膜到适合电镀的厚度。代表企业：重庆金美，万顺新材等。真空蒸镀是一种物理气相沉积(PVD)方法，把金属熔化成液态，形成金属蒸汽开始挥发，然后把蒸汽中铜原子冷凝在PET表面沉积和成长。OMS图5广东汇成真空：真空蒸镀原理示意图图6爱发科一卷绕蒸镀设备表2真空蒸镀优缺点优点成膜速率快，效率高设备比较简单、操作容易薄膜厚度均匀加热熔化，蒸发附着无需Iw）压电场，真空加热蒸发原子动量低缺点薄膜与基底的附

6、着力弱基底易被烫坏靶材选择范围窄仅为附着原理金属蒸汽可达IOOOoC以上受熔点限制，高熔点能耗高两步法和三步法的基本原理相同，但具体的性能、工艺成本、良率有所差别：两步法三步法性能较好真空蒸镀颗粒更大、均匀度改善有限、存在烫损基膜的风险良率较好真空蒸镀存在高温烫伤PET基底问题生产效率相对慢较好真空蒸镀沉积效率更高，可以更快沉积至种子铜层厚度生产成本相对低三步法新增蒸镀设备（预计800万元/台）4.一步法：全湿法真空蒸镀特性原因通过对基膜进行清洗、粗化，提升表面粗糙度，然后以化学沉积的方式（不通电）在薄膜基材表面覆盖一层均匀的金属铜层。代表企业：三孚新科等。图7三孚新科一一步法复合铜箔电镀设备5.一步法：全干法使用纯磁控溅射工艺或开发磁控溅射和真空蒸镀一体机镀铜，通过多靶材、多腔体提高效率。代表企业：浙江东尼、汉岩新材、道森股份（深圳洪田）等。图8浙江东尼一3.5代新能源复合箔材3腔1体真空沉积机一步法可以提升良率、均匀性、自动化水平以及沉积纯度。一步法工艺通过化学反应沉积/纯真空镀铜，不通电，省去水电镀环节，可以解决边缘效应，从而提升均匀性，使得幅宽做得更宽。一步法不需要夹杂有机添加剂，沉积的是纯铜，纯度更高。一步法自动化程度高，提升良品率。但目前尚处于实验室研发阶段，速度较慢，成本较高。