復(fù)合集流體是什么?對于鋰離子電池來說,通常使用的正極集流體是鋁箔,負(fù)極集流體是銅箔。復(fù)合集流體采用“金屬-高分子材料-金屬”三層復(fù)合結(jié)構(gòu),通過真空蒸鍍、磁控濺射等方式在高分子PET/PP膜表面形成納米級金屬,再通過水電鍍將金屬層沉積增厚到1μm以上。復(fù)合集流體替代傳統(tǒng)集流體為什么是產(chǎn)業(yè)趨勢?降本+高安全是,此外有高比能,強壽命,強兼容等優(yōu)點。降本:根據(jù)金美新材料官網(wǎng),成本比傳統(tǒng)箔材降低50%以上(箔材占儲能電池成本約10%)。高安全:針刺實驗過程中,傳統(tǒng)銅/鋁箔會產(chǎn)生大尺寸毛刺,造成內(nèi)短路,引起熱失控。而復(fù)合集流體產(chǎn)生的毛刺尺寸小,疊加高分子材料層受熱發(fā)生的斷路效應(yīng),短時間內(nèi)可降低短路電流,也有效防止鋰枝晶穿透隔膜引發(fā)的熱失控。在使用復(fù)合集流體是有什么需要注意的嗎?自動化復(fù)合集流體生產(chǎn)
復(fù)合集流體概念生產(chǎn)工藝MAMC產(chǎn)業(yè)鏈中游制造商上游設(shè)備上游材料下游應(yīng)用端性能優(yōu)勢高安全性高比能長壽命低成本發(fā)展方向市場空間基本概念集流體是鋰離子電池的關(guān)鍵輔材,主要作用是導(dǎo)電,通過將電池的活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來以形成較大的電流輸出,從而實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。集流體既充當(dāng)正負(fù)極活性材料的載體,又充當(dāng)正負(fù)極電子收集與傳導(dǎo)體,其作用則是將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來,以產(chǎn)生更大的輸出電流。因此理想的集流體往往需要具備電導(dǎo)率高、穩(wěn)定性好、機械強度好、成本較低等多方新能源復(fù)合集流體質(zhì)量保證看這里!無錫光潤帶您了解復(fù)合集流體。
復(fù)合集流體兼具高安全、高比能、低成本、長壽命、強兼容等優(yōu)點以復(fù)合銅箔為例,其優(yōu)點如下:減輕重量:鋰電復(fù)合銅箔的高分子材料比銅的密度低,同等厚度的鋰電復(fù)合銅箔比傳統(tǒng)鋰電電解銅箔重量更輕,6um厚度可以減重60%以上,4.5um厚度可以減重50%以上。能量密度高:鋰電復(fù)合銅箔相比傳統(tǒng)鋰電電解銅箔面密度下降70%以上,能量密度提升5%以上。壽命更長:在電池充放電過程中,鋰電復(fù)合銅箔可以吸收鋰離子嵌入和脫出產(chǎn)生的膨脹和收縮應(yīng)力,保持極片界面長期完整性,電池的循環(huán)壽命可以提升5%。安全性高:鋰電復(fù)合銅箔的高分子材料在150℃以上高溫下會發(fā)生熔縮,在電池?zé)崾Э厍扒袛嚯娏骰芈?,不會因短路產(chǎn)生高溫燃爆,電池的安全性能得到大幅提升。
不過,由于銅箔需要保持一定機械強度,因此集流體不可能無限減薄。而且過薄的集流體,在電池循環(huán)過程中易發(fā)生集流體的變形斷裂,從而導(dǎo)致安全問題,超薄銅箔的加工費也十分昂貴,導(dǎo)致整體成本不降反增。此背景下,復(fù)合集流體成為該領(lǐng)域突破的新技術(shù)路徑。復(fù)合集流體區(qū)別于傳統(tǒng)金屬集流體地,而是增加了其他成分的復(fù)合箔材,目前具備應(yīng)用前景的是“金屬-高分子材料-金屬”三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合集流體,中間層可選擇PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、PI(聚酰亞胺)等高分子材料。目前復(fù)合集流體中采用的高分子層厚度一般約4um,上下兩層銅層厚度各1um,合計約6um。復(fù)合集流體的生產(chǎn)廠家哪里找?
在使用壽命方面,在鋰電池負(fù)極中,通常會因為表面凹凸不平,導(dǎo)致凸起處的電子電荷分布變多,導(dǎo)致更多的鋰離子被吸引而發(fā)生沉積形成鋰枝晶。鋰枝晶會不可逆地造成鋰電池的容量和循環(huán)壽命,同時鋰枝晶增大會刺穿隔膜導(dǎo)致短路引發(fā)熱失控等安全性問題。復(fù)合集流體相較于純金屬層延展性更好,將產(chǎn)生褶皺緩解鋰枝晶生長帶來的局部應(yīng)力,使鋰離子沉積更加均勻,減少鋰枝晶問題出現(xiàn)。復(fù)合銅箔在循環(huán)后容量保持,較純銅箔更好,因此復(fù)合集流體總體表現(xiàn)的循環(huán)壽命更優(yōu)作者:復(fù)合集流體具有安全性高、成本降低的降本增效的優(yōu)勢。新能源復(fù)合集流體質(zhì)量保證
復(fù)合集流體是什么材料啊?自動化復(fù)合集流體生產(chǎn)
但是另一個角度來看,復(fù)合集流體工藝仍然存在不成熟的地方,在高分子材料上面鍍銅,物理尺寸來到了微米級別,使用的場景是復(fù)雜的溫度、酸堿性環(huán)境,壽命要求也達(dá)到數(shù)年,難度不容小覷。而且,行業(yè)檢測手段也明顯不足,很多還在使用透光法來檢測均勻性。該細(xì)分行業(yè)的市場規(guī)模也不大。復(fù)合集流體產(chǎn)線所需設(shè)備規(guī)模樂觀來看只能達(dá)百億規(guī)模。據(jù)國金證券測算,預(yù)計 2025 年磁控濺射設(shè)備、電鍍設(shè)備增量市場空間合計將達(dá) 114 億元,超聲波輥焊增量市場規(guī)模將達(dá) 22 億元。參數(shù)始終保密,復(fù)合集流體是否能應(yīng)用還存在不確定性。自動化復(fù)合集流體生產(chǎn)
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