PET铜/铝箔在动力电池中的应用分析 也不知道谁写的,反正不是我写的,一些行业常识收藏一下,怕找不着,复制发布了1. 简介1.1. 定义PET铜/铝箔是一种以... 

也不知道谁写的,反正不是我写的,一些行业常识收藏一下,怕找不着,复制发布了1.简介

1.1.定义

PET铜/铝箔是一种以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)作为导电薄膜,两边分别以铜/铝箔为镀层的夹层状动力电池集流体材料。图表:PET铜/铝箔示意图

1.2.工艺简介

与传统箔材的制造工艺不同。传统的铝箔和铜箔主要是由辊压或电解工艺生产得到;电镀铜/铝箔是在厚度2μm的塑料薄膜表面采用磁控溅射和真空蒸镀的方式,制作一层50-80nm的金属层,然后通过水电镀的方式,将金属层加厚到1μm,制作总厚度在4μm的复合金属箔,用以代替6-9μm的电解金属箔。

1.3.创新点

增强安全性,提升能量密度:复合金属箔中间导电薄膜具有阻燃结构,提高电池安全性;PET材料较轻,因此PET金属箔整体质量较小,提升了电池的能量密度。

图表:PET复合金属箔结构

2.1.优势

1、提升了安全性

复合金属箔中间的PET层和磁控溅射形成的阻燃结构,当发生热失控时可以为电路系统提供无穷大的电阻,从而降低电池燃烧起火爆炸的可能性。

2、提升能量密度

PET材料较轻,因此PET铜箔整体质量较小(相当于把金属箔中间部分换成一层PET),减轻电池的重量,提升了电池的能量密度。

3、减少铜箔厚度,降低原材料成本

电镀技术比延展技术得到的材料更薄,PET层减少了铜/铝箔的用量,降低原材料成本有效应对金属价格上涨。

2.2.劣势

1、生产效率低,增加制造成本

由于磁控和蒸镀的工艺复杂,复合箔的生产效率不及传统箔材,并且需要增加转接焊等新工序,增加了电池的制造成本。

2、存在箔材穿孔问题

金属在磁控和蒸镀过程高温金属熔融物可能飞溅熔穿箔材形成通孔,在电池的生产过程中会引起箔材断带,影响电池生产效率。

3、增大电池内阻,影响输出功率

复合箔的PET和金属存在较大的接触电阻,同时由于阻燃剂等介质的引入,电池的电阻会有所增加,电池功率会小幅下降。

图表:复合箔与传统箔材对比

3.1.传统铜箔

传统铜箔生产工艺可分为电解和延压两种方式,目前主流为电解法,其设备简单、成本更低。

工序如下:

(1)溶铜工序:电解液制备,在特种造液槽罐内,用硫酸、去离子水将铜料制成硫酸铜溶液,为生箔工序提供符合工艺标准的电解液。

(2)生箔工序:在生箔机电解槽中,硫酸铜电解液在直流电的作用下,铜离子获得电子于阴极辊表面电沉积而制成原箔,经过阴极辊的连续转动、酸洗、水洗、烘干、剥离等工序,并将铜箔连续剥离、收卷而形成卷状原箔。

(3)后处理工序:对原箔进行酸洗、有机防氧化等表面处理工序后,使产品质量技术指标符合客户要求。

(4)分切工序:根据客户对于铜箔的品质、幅宽、重量等要求,对铜箔进行分切、检验、包装。

图表:电解铜箔制造工艺

3.2.传统铝箔

与铜箔不同,铝箔主要采用辊压工艺。

将熔炼的铝锭经多次轧制及热处理制成制定的厚度,在精轧后对铝箔进行表面处理,最后分切成锂电厂家需要的尺寸。其中对于铝箔的延伸率是通过轧制压力和热处理工艺实现。

图表:电池铝箔制造工艺

3.3.复合箔

复合箔制备工艺相比传统金属箔更为复杂,蒸镀是生产的核心工序,其次为水电镀。

工序如下:一次蒸镀、一次复合、二次复合+刻蚀、二次蒸镀、填充、三次蒸镀、辊压、水电镀。

蒸镀是生产的核心工序,其次是水电镀。材料的核心结构是通过至少三道磁控溅射和蒸镀来制造。

图表:蒸镀设备(金美新材料)

3.4.金美PET铜箔/铝箔

本实用新型的有益效果是:通过在第二薄膜的圆形孔洞内设置由改性石蜡密封的阻燃剂,当温度到达改性石蜡的软化点时,石蜡从孔洞中融化,阻燃剂从孔洞中释放出来,能够防止电池温度过高而燃烧;第二金属层为锂层,在阻燃剂释放后,也可以增加电池的能量密度。

图表:导电薄膜的制备

根据金美新材料,导电薄膜的制备方法包括以下的步骤:

S10、选取支撑层后,采用真空镀膜设备在支撑层的上、下表面分别镀上第一金属层,为200-300nm的铜层,真空镀膜设备包括磁控溅射装置或者真空蒸镀装置;

S20、在其中一个第一金属层的表面复合第一薄膜,在另一个第一金属层的表面复合第二薄膜;

S30、采用薄膜复合技术在第一薄膜和第二薄膜的表面上复合第三薄膜,在第三薄膜和第二薄膜上蚀刻出多个贯穿的圆形孔洞;

S40、在第三薄膜的外表面和圆形孔洞的内壁上镀上第二金属层,第二金属层为20-100nm的锂层;

S50、复合薄膜的制备,将第三薄膜从第二薄膜上剥离,同时保留镀在第二薄膜的圆形孔洞内壁上的第二金属层;在圆形孔洞内填充阻燃剂,在阻燃剂上填充一层改性石蜡密封;或者,在圆形孔洞内填充阻燃剂,在阻燃剂上填充一层改性石蜡,并在改性石蜡的基础上再填充阻燃剂,再采用改性石蜡密封;得到复合薄膜;

S60、采用真空镀膜技术,在复合薄膜的上、下表面镀上第三金属层,辊压后得到导电薄膜。

所述支撑层10的上表面和下表面均镀有第一金属层101,第一薄膜201和第二薄膜202分别复合在两个第一金属层101的表面上;所述的第一薄膜和第二薄膜上设置有多个贯穿的圆形孔洞204,且圆形孔洞的内壁上镀有横截面呈环形的第二金属层102,第二金属层中心的孔洞内填充有阻燃层301;所述的第一薄膜的外表面和第二薄膜的外表面均镀有第三金属层103。

通过在第二薄膜202的圆形孔洞204内设置由改性石蜡302密封的阻燃剂301,当温度到达改性石蜡302的软化点时,石蜡从孔洞中融化,阻燃剂301从孔洞中释放出来,能够防止电池温度过高而燃烧。第二金属层102为锂层,在阻燃剂301释放后,也可以增加电池的能量密度。另外,在第一薄膜201和第二薄膜202中间增加第一金属层101增加了导电薄膜的导电性能和拉伸强度。

4.1.金美新材料

图表:公司股权结构

/county/qijiangqu/qijiangquxinwen/2020-12-14/3415583_ml

金美新材料董事长制定的公司未来发展的十年规划:一年内将实现MA和MC(新型铜和铝导电膜)产品的真正量产,到2022年达到过亿平米的产量,实现盈利。

5.1.箔材发展复盘

5.1.1.铜箔发展

锂电铜箔正向着更薄、微孔、高抗拉强度和高延伸率方向发展。

铜箔厚度减少:1、可以提升电池能量密度;2、降低成本:虽发展初期加工成本较高,长期是更经济的选择。

目前中国锂电铜箔以6-8μm为主,为提高锂离子电池能量密度,更薄的4.5μm铜箔成为国内主流锂电铜箔生产企业布局的重心。

5.1.2.铝箔发展

铝箔正向更薄、更纯、更均匀、高导电及高延伸率方向发展。

由早期16μm降到12μm,目前国内电池厂商已量产10μm的铝箔。

5.2.国内外对比

薄化技术难点:涂布工艺中过辊时容易断裂、褶皱

2、国内铝箔技术落后于国外

全球动力锂电池铝箔生产厂家主要集中在日本和韩国。

国外以日本的东洋铝业、UACJ和韩国的乐天等为主。

5.3.市场需求

2021铜箔供应紧张,PET铜箔/铝箔有望获得更大的试用机会,打开市场。

图表:2015-2025年中国锂电铜箔出货量及需求预测(单位:万吨,%)

5.4.市场推广方向

从下游电池厂来看,对复合铝箔的需求更加迫切。影响复合铜箔/铝箔进度有两个关键点:安全和成本。该材料的引入可以很大程度解决安全问题,随着三元体系在市场的普及,充电的安全问题成为焦点,电镀铜/铝箔对于高镍三元体系的推广有关键性作用。同时由于其提高能量密度的属性,对于下游整车厂来说是缓解里程焦虑的新方案。

5.5.目前进展

金美新材料一年内将实现MA和MC(新型铜和铝导电膜)产品的真正量产,到2022年达到过亿平米的产量,实现盈利。

THE END
1.金属铜的密度是多少铜的固态密度8.960g/cm3,铜的熔融液态密度8.920g/cm3。 铜是一种过渡元素,化学符号Cu,英文copper,原子序数29。纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,单质呈紫红色。铜的延展性好,导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异https://m.yyk.iask.sina.com.cn/q/OnbozuMouzj.html
2.液态金属铜的密度是多少啊–960化工网问答常用金属密度表 常用金属材料密度表,包括黑色、有色金属材料及其合金材料的密度。材料名称 密度 材料名称https://mip.chem960.com/ask/q-88840b63626d46af9ba892041b76b5bc
3.铜的密度金属基础研究小木虫论坛各位大佬,我们通常说铜的密度是8.9g/cm3 那么~铜在不同温度下的密度是多少?比如在液态时,密度是https://muchong.com/t-14928377-1-authorid-3740276
4.铜的密度是多少,铜的固态密度是什么,铜是什么金属铜的固态密度为8.96克/立方厘米,熔融液态密度为8.92克/立方厘米。铜是一种过渡元素,化学符号Cu,纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,单质呈紫红色。其延展性好,导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以组成https://m.renrenshipu.com/ask/detail_22803.html
5.求一份常见金属密度表7.9 2.7 这是最基本的几个金属密度 https://m.to8to.com/ask/k658168.html
6.铜的密度3铅黄铜、60-3铅黄铜的密度是8.5(g/cm3), 无氧铜的密度是8.9(g/cm3), 磷脱氧铜的密度是8.89(g/cm3), 加工黄铜的密度是8.5-8.8(g/cm3), 铸造黄铜的密度是7.7-8.55(g/cm3), 加工青铜的密度是7.5-8.9(g/cm3), 铸造青铜的密度是7.45-9.54(g/cm3)更多有关铜的密度等铜相关信息,请登录长江有色金属网https://m.ccmn.cn/mzhuanti/tongdemidu/
7.铜材料密度百科铜材料密度知识大全  铜材密度用物质密度表(1g/cm3=1000kg/m3=1吨/立方米) 材料名称 密度(g/cm3) 材料名称 密度(g/cm3) 水 1.00 玻璃 2.60 冰 0.92 铅 11.40 银 10.50 酒精 0.79 水银(汞) 13.60 汽油 0.75 灰口铸铁 6.60-7.40 软木 0.25 白口铸铁 7.40-7.70 锌 7.10 可锻铸铁 7.20-7.40 纯铜材 8.90 铜 8.90 https://www.smm.cn/mkds/46352_baike
8.铜的密度是多少铜的密度怎么测量→MAIGOO知识摘要:铜是人类最早使用的金属之一,是一种呈紫红色光泽的金属,密度为8.92克/立方厘米。固态铜的密度为8.960g/cm3,熔融液态铜的密度为8.920g/cm3。铜的密度怎么测量?一般采用两种方法来测量铜的密度,一是称量法,用天平、量筒等工具来称量,一是比重杯法,用烧杯、水、铜、天平来称量。下面来了解下。 https://www.maigoo.com/goomai/157230.html
9.金属密度表首页> 金属密度表 常用金属材料的比重参考表 材料名称比重(克/厘米3)材料名称比重(克/厘米3) 灰口铸铁6.6~7.4白口铸铁7.4~7.7 可锻铸铁7.2~7.4工业纯铁7.87 钢材7.85铸钢7.8 低碳钢(含碳0.1%)7.85中碳钢(含碳0.4%)7.82 高碳钢(含碳1%)7.81高速钢(含钨9%)8.3 https://jscljsq.com/mdb.html
10.铜密度是多少铜的密度计算公式铜是一种重要的金属材料,其密度是常见材料中相对较高的。下面将介绍铜的密度计算公式以及相关知识。 1.铜的密度是多少 铜的密度是8.96克/立方厘米。这个数值可以在工程设计、材料研究、物理化学实验等领域使用。 2.铜的密度计算公式 铜的密度计算公式如下: https://www.eefocus.com/e/501019.html
11.铜的密度是多少?铜应用领域都有哪些?铜是比较常见的一种金属,并且它应用领域也比较广,价格相对在和其他金属相对比时也比较高。对于需要铜的,在选择购买之前,可以了解一下铜的密度一般都是多少?以及铜目前市场应用领域都有哪些? 1、铜密度是多少? 铜的密度,像固态密度是8.96克/平方厘米,熔融液态密度为8.92克/平方厘米。总体来说铜在密度方面要低于其https://www.wanshifu.com/zhishi/10563120653.html
12.已知金属铜为面心立方晶体.如图所示:铜的相对原子质量为63.54铜的相对原子质量为63.54,密度为8.936 g?cm3,试求: (1)单位晶胞的边长; (2)铜的金属半径。 试题答案 在线课程 分析:由题提供的数据,先求出铜的摩尔体积,再求出单胞体积,最后求出单胞边长和金属半径。 解:(1)1 mol铜原子所占的体积为:1 mol ×63.54 g?mol1/8.936 g?cm3=7.11cm3 http://www.1010jiajiao.com/gzhx/shiti_id_abe24bc3b2165c32e4ae71c6e7e04b33/?spm=0.0.0.0.5xupu0
13.常用材料密度表常用材料密度表金属密度排行表宜城教育资源网www.ychedu.com常用材料密度表_常用材料密度表_金属密度排行表_物质密度表大全密度表密度表是指用表格的形式来展现物质密度的表格。[1]密度是一个物理量,符号为ρ。我们通常使用密度来描述物质在单位体积下的质量。20Cr、30Cr、40Cr铬钢7.8260-1和62-1锡黄铜8.5038CrA铬钢7.8077-2铝黄铜8.60铬钒、铬http://wl.ychedu.com/WLJA/BLJST/599704.html
14.铜,铁,铝,的密度分别是多少?解答一 举报 铜的密度为:8.9*10的三次方千克/立方米 铁的密度为:7.9*10的三次方千克/立方米 铝的密度为:2.7*10的三次方千克/立方米 解析看不懂?免费查看同类题视频解析查看解答 更多答案(2) 相似问题 金银铜铁铝哪个密度最大 在铜、铁、铝这三种金属中,密度最大的是_,密度最小的是_.取质量相同的这三种https://www.zybang.com/question/0bb1678bf0fa1db77f653639bd1babfe.html
15.各种铜的密度总汇行业新闻广州市南源铜材有限公司各种铜的密度总汇 铜的密度:各种铜材的密度汇总纯铜,无氧铜的密度是8.9(g/cm3), 磷脱氧铜的密度是8.89(g/cm3), 加工黄铜的密度是8.5-8.8(g/cm3)。 黄铜的密度:各种铜的密度汇总 铜(Cu)是元素周期表第二十九位元素,属于第I B族,相对原子质量为63.54,是包括银和金在内的金属元素系列的第一个元素,密度8900https://www.gznayom.com/hynews540.html
16.纯铜和铜合金的密度数据在室温下,纯铜的密度为8.96克/立方厘米,和纯铁一样,纯铜实际上并没有太多的实用价值,因为它是一种柔软有延展性的金属,所以日常生活中我们接触到的铜制品都是各种铜合金。 铜合金因其优异的导电性和导热性、出色的耐腐蚀性和易于制造而被广泛使用。铜合金通常是非磁性的。纯铜广泛用于电线电缆、电触点和需要通过电https://www.jsruitu.com/7325
17.铜铁铝的密度什么是铜一般来说,不论什么物质,也不管它处于什么状态,随着温度、压力的变化,体积或密度也会发生相应的变化。联系温度T、压力p和密度ρ(或体积)三个物理量的关系式称为状态方程。气体的体积随它受到的压力和所处的温度而有显著的变化。 2什么是铜 铜是一种金属元素,也是一种过渡元素,化学符号Cu,英文copper,原子序数29。http://www.chusan.com/zhongkao/263565.html
18.c37700黄铜密度C37700力学性能价格厂家上海钜备金属材料有限公司是一家集研发,生产,加工,销售特种合金的高新技术企业。公司成立于2005年,位于上海市松江工业园区,占地面积12000平方米。公司现有博士硕士3名,***工程师,冶炼技工等60多名精英人才,公司专业生产特种合金和铜合金,品种包括:高温合金,耐蚀合金,精密合金,特种不锈钢工具钢和铜合金,产品的供应形态https://www.china.cn/tonghejin/5094841558.html