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企業(yè)動態(tài)

新型復(fù)合銅箔制備技術(shù)及裝備

佚名2022-01-06
PET銅箔是一種以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為基礎(chǔ)材料，兩邊分別沉積金屬銅層，作為負極集流體的作用。

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銅箔與四大鋰電材料一起組成電芯，成本占比在9%-15%之間。近年來，因是鋰電池電芯的重要組成部分之一，銅箔行業(yè)隨著鋰電池市場飛速發(fā)展而同步起飛。2014年國內(nèi)鋰電池出貨量只有30GWh出頭，到了2020年已經(jīng)達到158.4GWh，6年翻5倍。同期鋰電銅箔的出貨量從3.1萬噸提升至14.6萬噸，復(fù)合增速高達29%，增長也是接近5倍。有機構(gòu)預(yù)計2025年全球電動車銷量將達到1800萬輛，2021-2025年復(fù)合增速為36%，在此背景下，預(yù)計銅箔到2025年的總需求約為109萬噸。


2020年電動車爆發(fā)式增長，銅箔的需求量急劇上升。而通常一條傳統(tǒng)的電解銅箔產(chǎn)線的擴建周期在1-2年。因此，盡管從去年下半年開始，銅箔企業(yè)大幅擴產(chǎn)，但供需缺口持續(xù)存在。供需失衡下，銅箔的加工費持續(xù)漲價，今年上半年6微米和8微米銅箔加工費漲幅分別超過30%和50%。



PET復(fù)合銅箔



PET銅箔是一種以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為基礎(chǔ)材料，兩邊分別沉積金屬銅層，作為負極集流體的作用。




工藝簡介

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工藝：與傳統(tǒng)箔材的制造工藝不同。傳統(tǒng)的銅箔主要是由輥壓或電解工藝生產(chǎn)得到；復(fù)合銅箔是在基材厚度3-8um的PET、PP、PI等材質(zhì)表面采用磁控濺射的方式，制作一層30-70nm的金屬層，方阻約為0.5-2歐姆，實現(xiàn)基材表面金屬化。然后通過水電鍍的方式，將金屬層加厚到1μm或以上，制作總厚度在5-10um的復(fù)合銅箔，用以代替4.5-9um的電解銅箔。




創(chuàng)新優(yōu)勢

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1、提升了安全性復(fù)合銅箔中間的PET層和磁控濺射形成的阻燃結(jié)構(gòu)，當發(fā)生熱失控時可以為電路系統(tǒng)提供無窮大的電阻，并且它本身是不燃的，從而降低電池燃燒起火爆炸的可能性，提升電池的安全性。


2、提升能量密度PET材料較輕，因此PET銅箔整體質(zhì)量較?。ㄏ喈斢诎呀饘俨虚g部分換成一層PET），減輕電池的重量，提升了電池的能量密度，在總體厚度不增加的情況下，比原來的傳統(tǒng)銅箔變輕了 80%。


3、減少銅箔厚度，降低原材料成本電鍍技術(shù)比延展技術(shù)得到的材料更薄，PET層減少了銅箔的用量，降低原材料成本有效應(yīng)對金屬價格上漲，成本能節(jié)省40%左右。




市場機會


隨著市場快速增長的環(huán)境，鋰電銅箔正向著更薄、微孔、高抗拉強度和高延伸率方向發(fā)展。復(fù)合銅箔可以提升電池能量密度；安全性增高；降低成本，雖發(fā)展初期加工成本或較高，長期是更經(jīng)濟的選擇。鋁箔也正向更薄、更純、更均勻、高導(dǎo)電及高延伸率方向發(fā)展。


2021年隨著銅箔供應(yīng)緊張，銅漲價。PET復(fù)合銅箔有望獲得更大的使用機會，打開市場。


目前國內(nèi)已經(jīng)有電池龍頭企業(yè)先手通過供應(yīng)商進行布局合作，一年內(nèi)將實現(xiàn)PET復(fù)合銅箔產(chǎn)品的真正量產(chǎn)，到2022年達到過億平米的產(chǎn)量，實現(xiàn)盈利。




技術(shù)及設(shè)備


據(jù)了解在國內(nèi)深圳市電池行業(yè)協(xié)會會員廣東騰勝科技創(chuàng)新有限公司研制出國內(nèi)首臺量產(chǎn)型復(fù)合銅箔真空鍍膜設(shè)備；擁有25年真空鍍膜技術(shù)與設(shè)備的技術(shù)沉淀；柔性材料表面真空處理裝備的領(lǐng)軍企業(yè)；近百項國家專利的支撐；超過5年的復(fù)合銅箔真空鍍膜設(shè)備的技術(shù)工藝開發(fā)；與國內(nèi)多所高校及研究所緊密合作。


磁控濺射鍍膜技術(shù)：通過電場和磁場的作用，工作氣體產(chǎn)生輝光放電，離子轟擊靶材濺射出材料粒子而形成膜層的方法。磁控濺射鍍膜技術(shù)可以用于鍍制金屬膜或合金膜，如銅、鋁、鈦、鎳等以及鎳鉻、鎳銅等膜層。還可以通過反應(yīng)濺射的方式鍍制介質(zhì)膜。


技術(shù)優(yōu)點：具有鍍膜穩(wěn)定性好、重復(fù)性好、均勻度好、適合大面積鍍膜、膜層致密、結(jié)合力好、工藝靈活度高等優(yōu)點。

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如協(xié)會會員想?yún)⒂^工廠，深入了解產(chǎn)品，可聯(lián)系協(xié)會秘書處。