《锂电池复合铜箔制备技术及装备》项目同时入围广东省创新创业大赛总决赛和国赛


     《新型锂电池复合铜箔制备技术及装备》作为我公司的参赛项目,先后成功通过了肇庆市第七届“星湖杯”创新创业大赛的初赛和复赛,并被送往参加2022年8月24日在广东佛山市举办的第十一届中国创新创业大赛(广东赛区)暨第十届“珠江天使杯”科技创新创业大赛高端装备制造领域赛。来自全省各地的参赛队伍共有52支,最终只有13支队伍能够进入进入省赛的总决赛。经过激烈的角逐,我们很荣幸取得了进入省赛决赛的席位,并被推送参加第十一届中国创新创业大赛全国赛。作为今年肇庆地区装备制造业领域唯一的一支进入省赛决赛和国赛的队伍,我们深感荣幸。希望我们团队继续努力,突破自我,争创佳绩!

      复合铜箔新材料是一种在PET或PP等超薄有机聚合物薄膜材料层表面通过真空沉积技术等工艺制备成双面厚度各1μm左右的铜层的三明治结构的新型材料,它是传统锂电池电解铜箔的良好替代材料。

      传统的锂电池铜箔目前常用的厚度在6-12微米范围。存在以下几个痛点:

1、重量重。铜箔占到电池重量的约13%左右;

2、金属铜属于贵金属,成本高,占电池成本的将近10%。面临如何降成本的压力;

3、因正负极短路带来的安全性问题

A、电池充放电使用过程中,正负极材料体积也随之变化,金属箔不停的处于拉伸-恢复的过程,另外由于电解液中残留也会腐蚀,金属箔的抗拉强度也会逐渐降低,引起容量降低性能下降,电阻增加,发热增加等安全隐患。若穿透会引起热量瞬间爆发,可能造成电池爆燃。

B、另外,电池由于锂枝晶生长、外力等原因受损引起热失控后,正负极室穿透引起热量瞬间爆发,而电池爆燃,短时间内引起更大范围内电池组的安全风险。

与传统电解铜箔相比,新型的复合铜箔材料具有很大的优势。具体体现在:

1、高安全性:突破了传统内短路防护技术仅能延缓内短路引发热失控,并降低甚至极大牺牲电池比能、寿命及增加成本等为代价的技术瓶颈,彻底解决了电池因内短路易引发热失控的行业难题。

2、高比能:复合集流体中间层采用轻量化高分子材料,重量比纯金属集流体降低50%-80%。同时复合集流体厚度相比业内同行纯金属集流体减少25%-40%,从而将电池内更多空间让渡给活性物质。传统纯金属集流体占电池比重达15%甚至更高,随着复合集流体重量占比降低和电池内活性物质占比增加,电池能量密度实现提升5%-10%。

3、长寿命:高分子材料相比金属具有低弹性模量,围绕电池内活性物质层形成层状环形海绵结构,在电池充放电过程中,吸收极片活性物质层锂离子嵌入脱出产生的膨胀-收缩应力,保持极片界面长期完整性,电池的循环寿命实现提升5%。

4、强兼容:集流体不是电池内部锂离子传输的组成部分,将传统集流体直接升级为复合集流体不影响电池内部电化学反应,因此复合集流体能够直接运用于各种规格、不同体系的动力电池,全新独创了一种满足平台化应用需求的技术。

      当前锂离子电池市场正处于高速发展阶段,据相关机构统计,2021年中国锂电池出货量为327GWh,同比增长128.7%,预计2025年中国市场规模较2021年增长幅度将超4倍,市场出货量达到1456GWh,2030年有望增加至3TWh以上。随着复合铜箔新材料不断推向市场,必将进一步推动锂电池产业的创新和发展。

      广东腾胜科技公司技术团队立足于真空镀膜技术和装备的研发超过25年,尤其在柔性材料的卷对卷真空镀膜技术及装备上具有领先的技术优势和技术储备!公司是国内首家推出了量产型锂电复合铜箔镀膜装备的公司,随着我们在技术上的不断突破,我们复合铜箔新一代设备已经陆续推向市场。这将会有力推动锂电池复合集流体材料的应用推广,也将进一步助推锂电池产业的发展!