材料的升级与革新是推动锂电池向高安全、高比能、低成本、长寿命方向发展的重要路径之一。其中,复合集流体作为最被看好的新兴材料之一,复合集流体何时能实现产业化也一直是业内所关心的问题。
7月3-5日,以“应变局 开新局”为主题的第十六届高工锂电产业峰会大会在常州市在常州·东方盐湖城·茅山国际会议中心举行。
会上,英联复合集流体副总经理武俊伟博士进行了“复合集流体的机遇与挑战”主题演讲,从复合集流体产品特性、市场需求、制造工艺、技术痛点等角度,深刻地剖析了当前复合集流体在产业化进程中存在的机遇和挑战。
武俊伟博士在演讲中提到,复合集流体本身的优势和下游锂电池市场的需求是促进复合集流体产业化的关键因素。
复合集流体本身优势方面,高安全是其最为突出的特性。今年3月,广汽埃安发布了弹匣电池2.0,其中的“超稳电极界面”就包含复合集流体材料。在发布会现场,广汽埃安进行了枪击实验来证明弹匣电池2.0实现电池枪击不起火,安全系数明显提高。
这背后最核心的原因在于复合集流体自带的保险丝的作用。在电池的使用过程中发生热失控时,相较于传统电池隔膜断开发生短路起火的状况,复合集流体内的高分子材料层作为绝缘材料会发生断路效应,故而可有效防止电池自燃。
与此同时,复合集流体能够凭借“金属-高分子材料-金属的”三明治结构优势,有效地在减轻了电池重量的同时提升了能量密度,从而达到了节省材料成本的效果。
根据武俊伟博士提供的数据,复合集流体相对6μm的铜箔减重55%,针对4.5μm的铜箔减重40%;在提升电芯能量密度方面,若将传统铜箔、铝箔同时换成复合集流体MC/MA,电芯能量密度可以提高17.9%。
在下游动力电池市场方面,主要从三个方面提出了对复合集流体的需求。其一是,下游市场对电池安全性的高要求使复合集流体成为最被看好的材料之一;
其二,随着电池市场形态的的多元化,复合集流体除了可以配合传统液态电解质外,还可以配合固态、凝聚态电池、钠离子电池等,并降低总体成本;
其三则在于,动力电池市场即将进入TWh时代,这意味着对复合集流体的需求将大幅增加,复合集流体的产业化迫在眉睫。根据相关数据,生产1GWh锂电池需要复合铜箔用量289吨,复合铝箔用量139吨。
武俊伟博士表示,目前制造端和应用端多个维度制约着复合集流体的产业化。
在制造端,复合集流体的技术和制造工艺仍在探索升级中。目前业内一步法、两步法、三步法均有提及,对增减材料的制造方法也并未统一,寻找最优解还是多种技术路线并举仍是讨论的焦点。
在应用端,行业内的探索主要在于复合集流体到底能否满足电池长期适用的要求。
一方面,复合集流体在电池使用过程中存在“跳水”问题,且“跳水”问题会随着温度的提升变得更加明显,这意味着PET/PP基膜的选择与制作工艺至关重要。另一方面,复合集流体终端客户产品测试流程长,应用仍存在待解决的问题。
会上,武俊伟博士介绍了英联复合集流体的产品情况。他表示,英联复合集流体通过工艺开发、产品开发、专利布局、校企合作等多个方面提升产品工艺速率和技术实力,解决客户使用挑战和电池应用问题。
在工艺技术方面,英联复合集流体通过“超声波焊接+汇流片”的创新策略,解决了高分子基膜不导电带来的极耳焊接难题;
在产品性能上,英联复合集流体铜膜连续、厚度均匀,未发现针孔等缺陷;面对电解液浸泡实验,英联复合集流体与传统集流体相当,具有长期稳定性。
在测试数据上,英联复合集流体测试结果总体满足行业标准,在抗拉强度、伸长率等方面优于传统铜箔、铝箔。
与此同时,英联复合集流体正加速进行产能布局,有效帮助下游电池厂商降低成本。
2023年4月,英联复合集流体在江苏高邮的生产基地成功奠基,预计到2024年1月份可以部分投产,7月份全部投产。
目前,英联复合集流体的生产线处于量产状态,并已接到国内外数家客户的订单;今年共将建成10条复合铜箔产线,1条复合铝箔产线。
根据规划,到2025年,英联复合集流体将建成100条复合铜箔产线,20条以上复合铝箔产线,实现每年5亿平方米以上的复合铜箔、1亿平方米以上的复合铝箔产能。
武俊伟博士称,“英联以‘精益求精,止于至善’为核心价值观,将主业优势应用于新领域,为复合集流体产业化进程作出贡献。”
审核编辑:刘清
-
锂电池
+关注
关注
260文章
8101浏览量
169959 -
电解质
+关注
关注
6文章
811浏览量
20049 -
钠离子电池
+关注
关注
6文章
218浏览量
14696
原文标题:英联复合集流体:从制造到应用,探索复合集流体产业化
文章出处:【微信号:weixin-gg-lb,微信公众号:高工锂电】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
发布评论请先 登录
相关推荐
评论