锂电池新材料:复合集流体

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锂电池新材料:复合集流体

复合集流体是以PET、PP等原料膜作为基膜经过真空镀膜等工艺，将其双面堆积上铜/铝分子的的复合材料。它是一种新的技术路径，通过在高分子材料层材料两侧镀一定厚度的铝层或者铜层，形成"三明治"型的复合结构。

性能优势

一、安全性

高分子不容易断裂，即便断裂，铜铝层比传统的更薄，穿刺时产生的毛刺更短，1微米的镀铜或者铝层的强度无法达到刺穿隔膜的标准，降低了毛刺穿透隔膜并与电极接触的风险；且有机层不导电且熔点低，发生局部短路时较易熔断并实现局部电流的点断路，发生大面积短路时阻隔层和阻燃结构可提供无穷大电阻从而有效避免电池热失控。从原理上，铝箔&铜箔在解决内短路基本一致，二者无较大差别。

二、能量密度优势

复合集流体材料提升了能量密度。一方面，复合集流体中间采用的高分子有机材料密度更低，可大幅降低集流体的重量，复合集流体的重量比纯金属集流体降低50-80%。另外，复合集流体的厚度相较纯金属集流体减少25-40%，在电芯体积不变的情况下，电芯内可填充活性物质的空间增大，通过增大活性材料的用量及增厚浆料的涂敷厚度，可以进一步提高电池体积能量密度，电池能量密度可以实现提升5-10%。

三、高循环寿命优势

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，保持极片界面期完整性，电池的循环寿命实现提升5%。

四、成本优势

传统箔材占成本70%+，降本空间有效。替代的复合材料显著低于金属价格，理论降本空间大。

应用场景

动力电池，储能系统，消费电子产品等