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动力电池6μm铜箔应用技术难点卡在哪

钜大LARGE  |  点击量:2029次  |  2018年05月12日  

  围绕6μm高端锂电铜箔的应用,国内不少动力电池企业正在进行攻关。


  目前,动力电池企业主流采用的锂电铜箔厚度集中在8-10μm。6μm铜箔的悄然兴起来自新能源汽车政策的系列调整。


  补贴退坡已经成为业内共识,而国家对于动力电池的性能指标却在逐年提高。比如围绕能量密度的提升,电池企业逐步从正极、负极、隔膜、导电剂、结构件等材料环节进行改善。其中,6μm高端锂电铜箔正是在此背景下声名鹊起。


  目前,宁德时代、比亚迪、国轩高科、银隆、沃特玛、孚能科技、亿纬锂能、鹏辉能源、塔菲尔新能源等等动力电池企业均在采用6μm高端锂电铜箔开发新产品,少数电池企业已经能够量产。


  从技术角度而言,锂电铜箔轻薄化是发展趋势。那么6μm高端锂电铜箔对动力电池企业来说,到底能够起到多大作用?


  来自某电池企业的数据显示,相比使用8μm铜箔的同款电芯,电芯体积不变的情况下,采用6μm高端锂电铜箔能够增大浆料涂覆量,电芯的整体能量密度可以提高5%,最终加大续航里程。


  当然,根据圆柱、方形、软包材料体系的不同,同款尺寸电芯采用6μm铜箔后对能量密度的影响也会相应不同。目前,不少动力电池企业仍然停留在试验测试阶段。


  根据高工锂电调研得知,动力电池企业在采用6μm高端锂电铜箔后会碰到以下四大工艺技术难点:


  一是:打褶。厚度更薄,6μm高端锂电铜箔在涂覆拉伸过程中,若涂布时辊子力度控制精度不好,铜箔容易起褶皱。


  二是:断带。在电芯工艺环节,为了增强活性材料与集流体之间的粘性,电池企业会采用热压,最终再进行冷压定型。而在这一环节中,厚度更薄的6μm铜箔容易断带而影响整个生产节奏和效率。


  三是高温被氧化。由于动力电池对水分比较敏感,尤其目前不少电池企业采用高镍NCM811甚至NCA材料,烘烤环节乃至整个前段电芯工艺过程的干燥度要求苛刻。在高温条件下,6μm高端锂电铜箔中的添加剂会产生被氧化反应,从而影响整个锂电材料活性功能。


  四是切片易掉粉。模切是动力电芯生产环节中的一道重要工序,但长期以来,不管是五金模切还是激光模切,毛刺粉尘都是在这一生产工艺中最难攻克的“症结”。目前,不仅是6μm锂电铜箔,8μm的铜箔产品也依然会碰到这样的问题。


  业内人士认为,要解决上述四大工艺难点,除了需要动力电池企业在工艺管控上进行严格规范和调控,也与选择的各道工序的设备、6μm铜箔品质息息相关,这需要动力电池企业与上游设备、材料端进行深度技术交流合作。而在研发更高品质更高能量密度动力电池背景下,上下游的紧密合作将不再是简单的利益捆绑关系。


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