复合集流体优势及产业进程如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/11/13 17:21

复合集流体极耳焊接难度增加,滚焊机助力复合集流体量产。

复合集流体具高安全性、高能量密度优势,能够有效解决电池热失控难题。复合集流体是以 PET等原料膜作为基膜经过真空镀膜等工艺,将其双面堆积上铜/铝分子的复合材料。与传统集流体相比,复合集流体采用“金属-高分子-金属”三层复合结构,具备高安全性、高能量密度、低成本等优势,具体如下:

1)高安全:传统技术仅能对内短路起到延缓作用,而且以牺牲电池能量密度为代价。而复合集流体中间的高分子基材具有阻燃特性,其金属导电层较薄,短路时会如保险丝般熔断,在热失控前快速融化,电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点 断路”。2)高比能:复合集流体中间层采用轻量化高分子材料,重量比纯金属集流体降低 50%-80%。随着重量占比降低、电池内活性物质占比增加,能量密度可提升5%-10%。

3)长寿命:高分子材料围绕电池内活性物质层形成层状环形海绵结构,在充放电过程中,可吸收极片活性物质层锂离子嵌入脱出产生的膨胀-收缩应力,从而保持 极片界面长期完整性,使循环寿命提升5%。4)强兼容:传统集流体直接升级为复合集流体不会影响原有电池内部电化学反应, 因此复合集流体可运用于各种规格、不同体系的动力电池(但由于PET 材料的引入,电池制造需新增工序)。 复合集流体焊接难度增大。复合集流体中间采用的是高分子薄膜,其形成的绝缘 层使得两侧金属镀层无法导通,从而导致传统的焊接方式不再适用。复合集流体 电池焊接难度大,焊接效率低,同时因材料和结构颠覆难以大规模量产。

 

复合集流体按正负极分为正极的复合铝箔、负极的复合铜箔,从产业进程看,复 合铜箔的进程进程正不断加快,产业化前夜已至,复合铝箔已经实现量产。 ①复合铜箔:进程不断加快,产业化前夜已至。包括诺德股份、腾胜科技、东威 科技、金美新材料、汉嵙新材等 10 余家企业都在持续加大复合铜箔的研发力度。 据不完全统计,2021 年后的产业进展有:万顺新材研发的电池负极载体铜膜目前 已送样;双星新材的复合铜箔 2022 第一季度已送样中韩多家下游电池厂;宝明科 技在 2022 年 7 月公告投资 60 亿元在江西赣州建设锂电池复合铜箔产能;国内最 早布局复合箔领域的金美新材料,其子公司重庆金美已实现复合铜箔/铝箔的小批 量生产;

诺德股份去年 11 月表示,其复合铜箔产品已在下游客户小批量试用, 2022 年 7 月公告拟 2.49 元入股铜箔设备供应商道森股份;2022 年 7 月,方邦股 份表示在 PET 复合铜箔领域进行了研发布局,但尚处于早期阶段;东威科技今年 8 月公告与核心客户签署 5 亿元“双边夹卷式水平镀膜设备”框架协议,其磁控 溅射卷绕镀膜设备预计于下月月初发货。GGII 认为,尽管当前复合箔尚存在设备 与工艺瓶颈以及下游锂电池配套瓶颈,但是随着各企业近几年不断的技术研发、 设备改造、产线调试、试产试用验证,预计未来两年复合箔有望开始批量商业化 应用。

②复合铝箔:重庆金美已实现复合铝箔量产,供货宁德时代三元高镍电池。重庆 金美宣布实现 8 微米复合铝箔量产,这是我国第一家公开宣布实现复合集流体量 产的企业,相关产品已实现对全球动力电池龙头企业宁德时代的供货。复合铝箔 两大核心竞争力为安全性和能量密度,指标领先于目前市场上所有纯金属集流体 产品。复合集流体技术是一种材料创新,它能够在发生内短路时起到保险丝的作 用,在全球率先攻克了高镍三元电池内短路引发热失控的安全痛点,化解了动力 电池致命问题。目前该产品完全达到了下游电池龙头客户的各类指标要求,正处 于量产爬坡阶段。