锂电复合铜箔制备技术及难点！

由于厚度降低，铜箔在生产时容易出现针孔、褶皱、凹陷等缺陷，导致在其表面涂抹活性材料时，出现涂布厚度不均，甚至出现漏点或渗透等现象，进而增大电池内阻，减少循环寿命。同时，厚度降低，其机械强度大幅下降，导致在负极生产过程中容易出现断裂，影响负极尺寸的稳定性和平整性。

目前，采用有机薄膜作为载体，利用溅镀法制备的复合铜箔，兼备聚合物优良的塑性，又能减轻铜箔的整体重量，极大减少了铜原料的用量。同时，绝缘有机薄膜中间载体有利于提高电池的安全性，是当下锂电行业极具潜力的新型锂电负极集流体材料。

本文针对聚合物复合铜箔的制备方法、存在的技术性难题、研究进展以及应用前景进行了梳理和展望，为开展进一步的聚合物复合铜箔理论研究及产业化应用提供参考。

1 聚合物复合铜箔的制备方法

聚合物复合铜箔的制备方法大致分为三类，具体的制备工艺如下：

一是将铜粉、导电剂和胶水均匀混合后，得到铜粉浆料，然后采用凹版涂布工艺将浆料涂敷于聚合物基膜上，通过电解铜箔工艺，在制备的基膜上增厚铜层，最终制得复合铜箔。

由于此工艺在制备浆料时，铜粉与胶水相容性和分散性差，铜粉容易团聚，致使基膜方阻差异性较大，且制备的复合铜箔面密度均一性较差。

二是采用聚酯薄膜作为绝缘层，用干式复合机在聚酯薄膜的表面涂敷胶液，然后用烘干机将聚酯薄膜烘干，接着用压辊机将电解铜箔与聚酯薄膜进行粘合制得复合铜箔。

此工艺制备的复合铜箔存在抗剥离性能差等缺陷，会导致使用过程中出现分层或脱落现象。

三是采用磁控溅射加水电镀工艺进行复合铜箔的生产。

具体制备工艺流程大体上分为两步，如图1所示。

第一道工序是在4µm（材质为PET/PI）的聚合物薄膜上，采用磁控溅射沉积粒子工艺技术，通过利用高动能的荷能粒子，轰击纯度为99.999%的铜靶材，使得铜原子获得足够能量溅出，在基膜表面溅射沉积0.02~0.08µm的铜种子层，使聚合物表面具有金属特性，得到4.5µm的金属化基膜。

第二道工序则采用水电镀工艺，在金属化薄膜两侧电镀加厚至1µm，得到厚度为6.5µm的新型聚合物复合铜箔。此工艺制备的复合铜箔具有抗剥离性强、延展性好、厚度均一等特点，现已在国内新能源储能设备上得到应用。