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复合铜箔的研发与生产

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来源:本站 时间:2024.11.11 阅读:

需求内容:

1.需求解决的技术问题。

复合铜箔的研发与生产

2.技术需求提出背景及技术应用领域

铜箔作为锂电池负极集流体的核心材料,既充当负极活性材料的载体,又充当负极电子收集与传导体,在锂离子电池中发挥着重要的作用。其质量约占锂电池总质量的 12%,成本约占锂电池总成本的 8%。21世纪初,随着锂电集流体减薄、降本要求日益提升,锂离子电池产业就在锂电池制造专利中出现复合铜箔应用概念,为此掀开了锂电池产业负极集流体用复合铜箔关注热潮。与传统的铜箔相比,复合铜箔能有效提升锂电池的能量密度,降低成本,并且具备更高的安全性能,更加契合锂电池集流体的发展方向,有望替代传统铜箔。

3.技术难点

生产端:(1) 基材质量控制尚无标准(2)大面积真空镀层厚度均匀性与表观质量瑕疵存在问题(3)真空镀层厚度量值对后续工序的合格率、成本、电耗的影响(4)可溶性阳极存在溶解过程粉末化效应影响(5)阴阳极平行精度控制问题(6)涉及到基材处理,复合铜箔细分步骤更加复杂,对产品的成品率造成影响

使用端:(1)超薄铜层难以逾越负极压实质量关(2)阴极极耳的截面导电问题(3)基材耐老化、塑性形变性能对产品质量影响

产品标准端:(1)产品导电层厚度测量与标准指标量值的难题(2)产品含铬量指标量值面临难题

4.主要技术经济指标

技术指标:厚度控制精度控制在±1um以内;每平方米复合铜箔的重量控制在5kg/m2~20 kg/m2之间;铜箔与基材之间的剥离力一般要求在1.0-8.0N/15mm,剥离力太强会导致复合铜箔加工难度增大;抗氧化性和抗腐蚀性能良好;抗拉强度和延伸率要求高;铜箔的抗弯曲性能强;铜箔的导电性能和介电常数;铜箔表面光洁度以及无损伤情况。经济指标:相较于传统铜箔,PET铜箔可以减重约56%。以6μ铜箔为例,传统铜箔占电池质量约11%,若换成PET铜箔可减重56%,对应电池能量密度预计可提升5%;成本方面,仅从原材料角度测算,6μ铜箔、6μPET铜箔对应的原材料成本分别为2.99、1.1元/平方米。PET铜箔原材料成本下降潜力更大。

现有基础:

目前我们公司还处于复合铜箔研发的概念开发以及产品规划阶段,一共规划了年产能10万吨项目正在陆续投产,现在拥有锂电铜箔10台生箔机产线,在建的84台生箔机产线以及配套的监测检验设备,包括CCD在线检测,电镜,ICPE,原子分光度计等。

产学研合作要求:

目前我们公司正在与西安交通大学以及电子科技大学进行复合铜箔方向有关的技术交流。同时我司希望能够接触更多的与材料相关,电化学电镀方向的高校以及科研院,让更多的新技术能够与生产要素相结合,创造出更有价值的产品。

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