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一文看懂锂电池铜箔生产工艺!
铜箔具备良好的导电性、柔韧性、机械加工性能、成熟的加工技术、低廉的加工成本,是锂电池负极材料载体和集流体的首选,起传导、汇集锂电池电流以产生最大输出电流的作用,占锂电池材料成本的5-8%,占锂电池质量的10-15%,是锂电池的重要组成部分。

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锂电池铜箔的品质对锂电池的能量密度、安全性、寿命等方面产生关键影响,目前行业重点关注的指标为厚度,但铜箔厚度越低,其发生断裂的几率越高,影响动力电池安全性,因此低厚度铜箔需同时应具备更高的抗拉强度。
 

锂电池铜箔关键技术指标
技术指标
对锂电池的影响
指标要求
厚度
能量密度
厚度越低,能量密度越高
厚度均匀性
容量和性能一致性
厚度均匀性越高,电池容量和一致性越高
面密度
质量、容量和能量密度
面密度越低,电池越轻,容量和能量密度越高
表面粗糙度
内阻和循环寿命
表面粗糙度越低,电池内阻越小,寿命越长
抗拉强度
良品率、容量、内阻和循环寿命等
抗拉强度越高,电池良品率、容量越高,内阻越小,寿命越长
延伸率
良品率、容量、内阻和循环寿命等
延伸率越高,电池良品率、容量越高,内阻越小,寿命越长
孔隙率
倍率性能和循环寿命
孔隙率越低,电池倍率性能越好,寿命越长
抗氧化性、耐腐蚀性、 耐热性
良品率、安全性和循环寿命
耐受性越强,电池良品率、安全性越高,寿命越长


铜箔按制备方法可分为电解铜箔,压延铜箔和复合铜箔

电解铜箔是将铜原料制成硫酸铜溶液,再利用电解设备将溶液在直流电的作用下,电沉积而成。


压延铜箔是通过物理手段将铜原料反复辊压加工而成。从纯铜坯料开始不断碾轧缩减厚度并延长长度。表面的光滑程度取决于轧机的状态。

复合铜箔是指在塑料薄膜PET、PP、PI等材质表面上先采用真空溅镀的方式,制作一层金属导电层,然后采用水介质电镀或其它的方式,将铜层加厚到1微米或以上厚度,而制作而成的一种新型材料。
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电解铜箔生产成本和技术门槛较低,应用规模庞大,质量略重,成本较高,目前市场上锂电池中绝大多数使用的是电解铜箔。
压延铜箔生产成本高、技术门槛高,应用规模较小,主要用于柔性覆铜板,电子电路板。
复合铜箔质量相对电解铜箔轻,从而可以提升电池能量密度、同时可以提高电池的安全性并降低材料成本,这些优点使得复合铜箔有望成为未来锂电负极集流体的主要材料。

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电解铜箔生产企业主要有诺德股份,嘉元科技,灵宝华鑫,超华科技,中天科技,铜陵有色,中一科技,九江德福,铜博科技,华创新材,江苏铭丰,泰科斯科技,广东盈华,苏州福田金属等。
压延铜箔生产企业主要有超华科技,铜博科技,泰科斯科技,苏州福田金属,江苏铭丰等。
复合铜箔生产企业有重庆金美,诺德股份,厦门海辰等。

资料来源:罗杰斯公司,腾胜科技,嘉元科技,头豹研究院等



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