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打孔铜箔助力动力电池应用中的7大优势
2018-11-5 15:28:37
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钜大LARGE
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陈郁弼表示,未来,打孔铜箔在动力电池中的应用将成为一种技术趋势,主要出于两方面的考量。

锂电铜箔的下一个市场风口在哪?

诺德投资股份有限公司(600110)常务副总裁陈郁弼在高工锂电(2018)国际锂电池关键材料技术创新峰会上给出了自己的回答,发表了“打孔铜箔的产业化应用现状”主题演讲。

1019日,高工锂电(2018)国际锂电池关键材料技术创新峰会接棒昨日(1018)精彩继续。本次峰会由高工锂电主办,邀请了锂电材料各个环节及动力电池企业超80位行业专家、技术领袖及超400位业内人士就现阶段动力电池核心材料的技术研发创新、产业化升级等进行共同探讨。

陈郁弼表示,未来,打孔铜箔在动力电池中的应用将成为一种技术趋势,主要出于两方面的考量:

一是铜箔两面负极材料涂布厚度不一致导致正负极电化学反应效率降低。在铜箔的两侧面能涂布的碳素材料的厚度不均匀时,电池的活性物质,即锂离子的利用效率就会下降,因此会引起电池的电容量的下降。为了避免这种现象,打孔铜箔将进行双面精密涂覆。

二是锂离子电池能量密度与安全性之间的平衡。选用更加轻薄的箔材或者给箔材做打孔处理能够实现这两者之间相对平衡。

目前,诺德股份旗下全资子公司青海电子材料产业发展有限公司已经研发成功并开始对国内主流的动力电池企业送样。以孔隙率17%的打孔箔为例,陈郁弼详细阐述了打孔铜箔在动力电池中应用的7点优势:

1.直接有效提升锂电池比能量。测算数据显示,同等规格的箔材,孔隙率17%的微孔箔重量减少17%,助力动力电芯轻量化;同等面密度,正负极压实提高(部分材料填充进入孔隙间;电池体积相同,但如果铜箔打孔,表面积增加,可容纳更多的碳材料,使得电池的电容量的增加。

2.有效提升锂电池倍率性能。常规箔材的锂电池,锂离子的迁移通过箔材二维方向向极耳端扩散,箔材通孔后,锂离子的扩散路径可转化为立体全方位穿透,且可通过进入到孔隙间的正负极材料与箔材的接触面增加,缩小锂离子迁移半径,提高导电效率。

另外,通过箔材孔隙间形成的“锚型”黏合,功能涂层粘附力、浸润效率及浸润一致性等均得以大幅度提升,从而明显提高锂离子电池高倍率放电性能。

3.有效降低锂电池内阻。同等箔材做的对比显示,同时使用打孔铜箔与铝箔可有效降低内阻8%~20%

4.有效提高电池的工作效率。当铜箔两面涂布的负极材料厚度不一致时,采用打孔铜箔后,铜锂离子可在铜箔两面之间自由的移动,使锂离子较多的地方可向锂离子较少的地方移动,以补偿涂布不均的问题。由此实现锂离子的有效利用,增加电池的电容量。

5.电解液浸润效率可大幅度提升,且能100%确保浸润一致性。

6.提高了箔材的表面粘附力,延长电池寿命。通过孔隙间的材料,正负极极片涂层正反两面材料形成“工”字型咬合状态,极片脱落的概率可大幅度降低,以获得更高的电容量保持率,延长电池的使用寿命。

7.提升极片的弯折柔软度,更适用于柔性电池的应用。

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