上一節(jié)我們從復合銅箔生產(chǎn)工藝的中間支撐層材料、薄膜表面處理、鍍銅技術等各個技術環(huán)節(jié)進行詳細剖析,并結(jié)合宏觀產(chǎn)業(yè)背景,討論目前復合銅箔生產(chǎn)工藝中存在的問題,本章節(jié)將在其基礎上針對復合銅箔制造技術的未來解決方案提出建議。
復合銅箔將來若要在業(yè)界獲得一席之地,那么必須站準自身定位,做到揚長避短,并解決現(xiàn)有工藝中存在的問題。基于對復合銅箔發(fā)展現(xiàn)狀的思考,我們認為未來可在以下方面提供解決方案 :

一、中間支撐層選材多樣化。
相比在應用過程中問題層出不窮的 PET 膜,PP 膜不僅有著相似水平的價格定位,而且在電池中應用的穩(wěn)定性和安全性已經(jīng)得到了長期充分驗證。在不遠的將來,PP 膜極可能替代 PET 膜成為復合銅箔中間層材料的優(yōu)選。PP 膜相比 PET 膜存在鍍銅結(jié)合力差的問題,如何解決該問題將成為未來技術關鍵之一。此外,也可以開發(fā)以鋁為代表的輕金屬作為中間支撐層的新型復合銅箔。以我們團隊正在開發(fā)的鋁基復合銅箔為例,充分利用了金屬鋁密度小、價格低并具有一定導電性和散熱性的優(yōu)點,使產(chǎn)品在繼承聚合物復合銅箔材料成本低、輕量化優(yōu)勢的同時,具有更小的電阻和更好的散熱性。
二、功能多元化。
復合銅箔由于中間支撐層的存在,在材料結(jié)構設計上存在豐富多樣性。通過改變中間支撐層材料的性質(zhì),可實現(xiàn)對復合銅箔的機械強度、導電、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合銅箔。同時,中間支撐層還可以設計成具有不同性能的復合材料。譬如,有團隊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合銅箔[7]。這種復合銅箔具有一定的阻燃特性,在應用到電池中后可提升電池阻燃性能。由此可見,復合銅箔相比傳統(tǒng)銅箔在產(chǎn)品功能多元化方面有先天優(yōu)勢,有利于企業(yè)以此為立足點,開發(fā)出不同品類的銅箔產(chǎn)品。
三、生產(chǎn)技術優(yōu)化。
復合銅箔在通向未來產(chǎn)業(yè)化道路上,必須對目前的制造技術加以提升,以實現(xiàn)產(chǎn)品性能優(yōu)化、產(chǎn)能提升和生產(chǎn)成本降低。在有機薄膜復合銅箔制造過程中,需要對薄膜表面進行合適的處理,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計,會有不同的改善方案。①以真空磁控濺射為基礎的鍍銅工藝。該路線需要解決現(xiàn)有磁控濺射鍍銅過程中存在的產(chǎn)品缺陷,并提升鍍銅速率以稀釋設備成本高帶來的影響 ;②磁控之外的其他鍍銅工藝。該技術路線以化學鍍銅為主,需要解決以 PP 為代表的聚合物薄膜表面化學鍍銅結(jié)合力差的問題,以及化學鍍銅本身速率慢、步驟復雜、催化劑費用高、槽液難處理等問題。電鍍銅工藝主要應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充。在電鍍銅過程中需要解決現(xiàn)有工藝與復合銅箔基底不匹配的問題,核心是開發(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、技術人才隊伍專業(yè)化。
復合銅箔領域的投資者、管理者、技術人員和產(chǎn)業(yè)工人不僅來自銅箔領域,還有許多出身于和所含制程有關的其他行業(yè)。大量涌入的人才,給銅箔行業(yè)帶來許多新的思維方式和積極影響,同時也導致復合銅箔制程中的某些工藝是從其他行業(yè)生搬硬套而來,存在水土不服的現(xiàn)象,需要結(jié)合復合銅箔自身特點進行優(yōu)化。與此同時,一些在傳統(tǒng)銅箔生產(chǎn)中行之有效的生產(chǎn)工藝、檢測方法、產(chǎn)品評估機制并沒有引入到復合銅箔生產(chǎn)中來,導致復合銅箔產(chǎn)業(yè)中依然存在一些基礎常識性錯誤。未來隨著復合銅箔產(chǎn)業(yè)人才的全面整合和優(yōu)化,并引入傳統(tǒng)銅箔領域的成熟技術,相信整個人才隊伍的層次會得到大幅度提升。
五、結(jié)論
總體而言,復合銅箔作為銅箔行業(yè)的新生事物,在其初步發(fā)展階段必然會存在各種各樣的問題,我們需要以積極開放的態(tài)度去接納它。復合銅箔如能得到良性孵化,未來會成為傳統(tǒng)銅箔的有效補充,為銅箔行業(yè)的產(chǎn)品豐富化作出貢獻,而這有利于整個行業(yè)的健康發(fā)展。目前復合銅箔生產(chǎn)技術仍然存在很多不完善之處,但這些都是暫時的困難,不能作為對該類產(chǎn)品蓋棺定論的依據(jù)。新產(chǎn)品和新技術在孵化過程中歷來都需要突破種種障礙和阻力,需要通過引入新的思路和方法來解決問題。未來復合銅箔的發(fā)展需要優(yōu)化原料來源,解決制造過程中存在的技術不完善和成本過高等問題,重點是突破銅層質(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際驗證產(chǎn)品的可靠性,通過功能化、多元化、輕量化和低成本的定位在銅箔領域占據(jù)一席之地。(作者:張波? 李武? 徐慧云)