PET復合銅箔是一種新型的鋰電池集流體材料,主要由3部分組成,中間一層為PET薄膜,薄膜兩側為厚度1μm左右的銅。與傳統箔材的制造工藝不同,傳統銅箔主要是由輥壓或電解工藝生產得到;復合銅箔是在厚度4.5-6μm的PET薄膜表面采用磁控濺射的方式,制作一層20-80nm的金屬導電層,然后通過水介質電鍍的方式,將銅層加厚到1μm左右,制作總厚度在6-8μm之間的復合金屬箔,用以代替傳統的6-8μm電解銅箔。PET復合銅箔相較于傳統電解銅箔,可節省約2/3的銅,顯著降低材料成本。其更是具有高安全性、高比容(提升5%-10%電芯能量密度)、長壽命、強兼容等顯著優點。
PET復合銅箔可以應用于鋰電池集流體。PET銅箔具有密度小、厚度薄、抗拉強度較高等特點,疊加其具有較好的導電性,因此具有替代傳統鋰電銅箔的潛力。鋰電銅箔是鋰電池負極材料的載體與集流體。
高安全性:復合銅箔憑借其獨特的高分子材料,解決了電池因內短路易引發熱失控的問題,提升了鋰電池的安全性。一方面,復合銅箔導電層較薄,發生局部短路時更容易被熔斷,致使局部電流被切斷,降低因短路產生的熱量。另一方面,復合銅箔的基膜為高分子材料,不具備導電性,且具有較大的電阻,能夠減少短路電流,提高電池的安全性。
高能量密度:PET高分子材料密度顯著低于銅密度。PET銅箔采用PET替代部分金屬銅材,因此PET銅箔重量較輕。相較于傳統銅箔,復合銅箔的厚度減少了25%-40%,給電池內的活性物質提供了更多的空間。在鋰電池內,復合銅箔重量占比下降以及活性物質重量占比提升,可有效提升電池能量密度5%-10%。
長壽命:相較于金屬材料,高分子材料彈性模量較低,能夠在電池充放電的過程中吸收活性物質層因鋰離子嵌入脫出而產生的膨脹-收縮應力,從而保證界面的完整性。
強兼容性:采用復合銅箔并不會影響電池內部的電化學反應,因此復合銅箔可以應用于不同規格、體系的動力電池,具有較強的兼容性。
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