复合集流体随着国家“碳达峰”、“碳中和”战略目标的推进,新能源汽车发展趋势已不可逆转,锂电池作为新能源汽车的重要部件,已得到了广泛的关注。除锂离子电池四大主材外,辅材也对锂离子电池的性能起着关键作用。目前锂电池负极用的箔材为常规光面铜箔或者是涂碳层铜箔,这两种基本能满足常规锂离子电池的性能需求。公开了一种使用水性粘结剂和涂炭导电铝箔集流体的磷酸铁锂电池正极片的制备方法,其将浆料涂覆于涂炭导电铝箔集流体表面,得到复合集流体具有安全性高、成本降低的降本增效的优势。制造复合集流体怎么用
复合集流体生产颠覆传统集流体生产工艺,是不可多得的0-1细分赛道。传统铜箔采用电解工艺,传统铝箔采用压延工艺,复合铜/铝箔生产工艺主要为物相沉积(PVD)+化学电镀。实际生产过程中问题较多。磁控溅射过程中容易出现箔材穿孔、铜膜结合力差、产线效率低等问题,水电镀阶段幅宽、车速、镀铜均匀性离规模化量产尚有提升空间。复合铜箔按照目前设备效率,考虑一定良品率,理论计算已有经济性,复合铝箔暂无。复合铜箔理论计算成本低于电解铜箔,但由于产业尚无大规模量产交付产线,实际运行效率、成本未知从趋势看,复合集流体兼具降本+高安全,有望替代传统集流体新能源复合集流体联系方式复合集流体的生产厂家。
复合集流体首先在安全性方面,由于高分子材料代替大部分厚度的金属层,采用两面约1微米的金属层导电,电池针刺时无毛刺产生,同时高分子层起到“断路效应”防止电池热失控,也避免传统金属集流体老化脆断及产生毛刺的风险,安全性能提升。假设6μm铜箔替换成1μm铜箔+μmPET支撑层+1μm铜箔三明治结构PET铜箔(NCM523),其用量为,较铜箔减重约50%;基于此,测算质量能量密度200wh/kg的电池包能量密度将提升至215wh/kg,质量能量密度提升约7%,效果十分。而在成本方面,机构测算复合箔理论成本约,在良率80%水平下,完全成本约,折合单Gwh成本约,已和传统铜箔的单Gwh成本处于相当水平;随着产线设备迭代效率升级和良率提升,复合箔成本下降空间。
复合集流体是什么?对于锂离子电池来说,通常使用的正极集流体是铝箔,负极集流体是铜箔。复合集流体采用“金属-高分子材料-金属”三层复合结构,通过真空蒸镀、磁控溅射等方式在高分子PET/PP膜表面形成纳米级金属,再通过水电镀将金属层沉积增厚到1μm以上。复合集流体替代传统集流体为什么是产业趋势?降本+高安全是,此外有高比能,强寿命,强兼容等优点。降本:根据金美新材料官网,成本比传统箔材降低50%以上(箔材占储能电池成本约10%)。高安全:针刺实验过程中,传统铜/铝箔会产生大尺寸毛刺,造成内短路,引起热失控。而复合集流体产生的毛刺尺寸小,叠加高分子材料层受热发生的断路效应,短时间内可降低短路电流,也有效防止锂枝晶穿透隔膜引发的热失控。哪个厂家生产复合集流体呀?
在使用寿命方面,在锂电池负极中,通常会因为表面凹凸不平,导致凸起处的电子电荷分布变多,导致更多的锂离子被吸引而发生沉积形成锂枝晶。锂枝晶会不可逆地造成锂电池的容量和循环寿命,同时锂枝晶增大会刺穿隔膜导致短路引发热失控等安全性问题。复合集流体相较于纯金属层延展性更好,将产生褶皱缓解锂枝晶生长带来的局部应力,使锂离子沉积更加均匀,减少锂枝晶问题出现。复合铜箔在循环后容量保持,较纯铜箔更好,因此复合集流体总体表现的循环寿命更优作者:复合集流体到底是什么?无锡光润为您解惑。新能源复合集流体联系方式
如何选择性价比高的复合集流体?制造复合集流体怎么用
复合集流体特别是复合铜箔可实现大幅减重。根据高工锂电数据,传统铜箔占锂电池总重量比例约13%,是影响电池质量能量密度的 关键材料。复合铜箔中铜厚度相比6μm铜箔减少66.67%,复合铝箔中铝厚度相比10μm铝箔减少80%。金属用量的节省部分用 PET等材料进行替代后,保障安全性的同时重量更轻,产品综合性能更优。根据金美新材料官网,其复合铜箔面密度较传统铜箔降低77%,能量密度提高5%以上。 在更轻的重量下,下游电池厂商有机会在电池单体中注入更多电解液或正负极活性物质以增加电池容量及延长电池寿命。制造复合集流体怎么用
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