行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极
建议项目名称
(英文)
Titanium-based iridium oxide coated anode for electrolytic copper foil
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.150.50
中国标准分类号
H64
牵头单位
西安泰金工业电化学技术有限公司
体系编号
333
参与单位
山东金宝电子股份有限公司、广州方邦电子股份有限公司
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

电解铜箔作为电子工业的基础材料之一,主要用于制造印刷电路板(PCB)和锂离子电池,广泛应用于通讯、医疗、航天航空、军事、新能源等领域,均属于《中国制造2025》中的重点领域。《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》(工信部原[2019]254号)文件中也将超薄型高性能电解铜箔列入新型能源材料。工信部电子[2021]5号文件——《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》中提出了国家在未来三年要对5G、工业互联网、数据中心、新能源汽车、智能网联汽车等重点市场实施应用推广。此外,在新能源汽车产业规划方面,挪威、芬兰、德国、英国、法国分别宣布在 2025 年、 2025 年、 2030 年、 2040 年、 2040 年开始全面禁售燃油车全球新能源汽车市场进入快速发展通道,因此对高端电解铜箔的需求非常迫切。经预测,全球2025年仅锂电铜箔需求量有望达到69.8万吨。铜箔产能之前主要集中于美国、日本和亚洲,行业先后经历了两次大规模的产能转移,中国逐步成长为全球最大的铜箔生产国。2021311日,十三届全国人大四次会议表决通过了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,其中明确指出,制造业要补齐基础短板,中国制造正在掀起攻克基础零部件、元器件、基础软件、基础材料、基础工艺的大浪潮。巨大的市场需求推动上游产业的发展,同时也提出了高标准严要求。

作为电解铜箔生产中的关键配套,20世纪60年代至90年代中期,在电解槽的阳极配置上,都采用铅基阳极。但铅基阳极存在以下问题:(1)重量大、强度低、使用中易变形,会造成导电不均,影响铜箔质量;(2)铅阳极会溶解,消耗了阳极材料,影响阳极寿命,而且溶解在溶液中的铅会在阴极上析出,降低产品质量;(3)导电性能不好,电能消耗大。而近二十年,钛基氧化铱涂层阳极(简称钛阳极在酸性、析氧体系中具有高催化性能、高电流密度和良好的稳定性,降低了生产能耗、提高了产品质量,从而被广泛应用。钛阳极是以金属钛为基体,在其表面涂敷铂族元素氧化物的一种电极材料。但由于各个厂家生产工艺不同,钛阳极的外形尺寸、原材料化学成分、表面质量、表面粗糙度、均一性、结合力、强化寿命等差异显著,其对铜箔厂家的生产效率、生产能耗及铜箔产品的质量、均匀性有直接影响。十四五规划纲要中要求,到2025年单位GDP能源消耗降低13.5%。作为电解过程的阳极材料,达到低电压、高寿命的使用性能必然会对降低国家能源消耗做出一定贡献。然而目前针对电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极的标准化相对滞后,尚无专用的国标、行业和团体标准规范其生产。

    本标准的制定立足于电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极的特殊使用要求,针对建立指标考核体系,解决电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极产品稳定性和铜箔产品生产急需,填补行业空白,为电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极的生产规范起示范推动作用。


范围和主要
技术内容

标准适用于电解铜箔(包括锂电铜箔和标准铜箔)生产中,以氧化铱为涂层主体,以钛为基体的阳极产品。

主要内容包括电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极产品的形状和规格、原材料要求、成品外观表面粗糙度、均一性结合力和强化寿命等要求及检验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书、合同等。

主要技术内容:

(1)产品的形状和规格:按用户要求,常见形状、规格见图1、图2、表1、表2

 

1 沉孔式钛阳极的示意图,(a)二维示意图;(b)成品示意图(阳极板及配套螺钉)。

 

 

2 背拉式钛阳极的示意图,(a)二维示意图;(b)成品示意图。

1 沉孔式钛阳极规格及允许偏差(单位:mm

 

2 常见背拉式钛阳极规格及允许偏差(单位:mm

 

(2)原材料化学成分:阳极基体采用钛材,钛材的化学成分应符合GB/T 3620的规定;涂层所用的贵金属溶液为氯铱酸,应符合标准YS/T 595-2006的规定。

(3)表面质量:产品表面应无污染,无杂物。涂层颜色应一致,为深黑色;产品表面允许有轻微划痕和擦伤。每平方米的划痕不得超过三处,每处长度小于10 mm ,宽度小于2 mm。每平方米的擦伤不得超过二处,每处擦伤面积小于5 mm2 产品的焊缝表面不能有裂缝、夹杂、气孔、弧坑等缺陷。

(4)表面粗糙度:产品应具有一定的表面粗糙度,范围要求Ra=5.5~9.0 μmRq=6.0~9.0 μmRz=30~40 μm

(5)结合力:涂层与基材的结合力不小于10 N

(6)均一性:产品应具有良好的均一性,均一性δ≤10%

强化寿命:在规定电流密度下,阳极表面强化寿命测试通过的总电荷密度达到或超过阳极实际使用寿命期限内阳极表面通过的总电荷密度。总电荷密度是指阳极表面的电流密度与阳极寿命的乘积。


国内外情况
简要说明

1、国内外产业情况

国外开展钛阳极研究较早,目前技术较为成熟,产品分类明确国内的研究较为缓慢,尤其在一些钛电极新的应用领域。经过数十年的发展,目前从事钛电极行业的规模以上企业约70家,主要分布在陕西西安、宝鸡和咸阳,江苏的苏州、江阴和南通上海河南新乡等地从事钛电极贸易的公司约130家,主要对东南亚、非洲等地区出口。

电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极为国内市场新型阳极,行业知名度较高的有米尔克新材料有限公司、安诺电极材料有限公司、西安泰金工业电化学技术有限公司、启悦材料科技有限公司等,经过数十年的快速发展和经验积累,已在逐步赶超国外著名的DasioDeNoraMAGNETO公司,得到铜箔生产厂家的一致认可。

受国家大力发展新能源汽车及5G基站建设加快,电解铜箔成为锂离子动力电池、电路板等供不应求的核心原材料之一,尤其是用于锂离子动力电池市场,对高端电解铜箔的需求非常迫切,因此也带动了电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极市场呈现爆发式增长,未来三年市场规模预计达到10亿元。

 

2、国内外标准情况

经全国标准信息公共服务平台检索,目前国内外均无针对于电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极的标准。

3、知识产权

本标准未发现知识产权问题。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
7-电解铜箔用钛基氧化铱涂层阳极-建议书.doc (114.55KB)任务书(建议书)