鋰電銅箔的下一個市場風口

陳郁弼表示，未來，打孔銅箔在動力電池中的應用將成為一種技術趨勢，主要出于兩方面的考量。

諾德投資股份有限公司(600110)常務副總裁陳郁弼在高工鋰電(2018)國際鋰電池關鍵材料技術創(chuàng)新峰會上給出了自己的回答，發(fā)表了“打孔銅箔的產(chǎn)業(yè)化應用現(xiàn)狀”主題演講。

▲諾德股份常務副總裁陳郁弼

10月19日，高工鋰電(2018)國際鋰電池關鍵材料技術創(chuàng)新峰會接棒昨日(10月18日)精彩繼續(xù)。本次峰會由高工鋰電主辦，邀請了鋰電材料各個環(huán)節(jié)及動力電池企業(yè)超80位行業(yè)專家、技術領袖及超400位業(yè)內人士就現(xiàn)階段動力電池核心材料的技術研發(fā)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化升級等進行共同探討。

▲高工鋰電(2018)國際鋰電池關鍵材料技術創(chuàng)新峰會現(xiàn)場

陳郁弼表示，未來，打孔銅箔在動力電池中的應用將成為一種技術趨勢，主要出于兩方面的考量：

一是銅箔兩面負極材料涂布厚度不一致導致正負極電化學反應效率降低。在銅箔的兩側面能涂布的碳素材料的厚度不均勻時，電池的活性物質，即鋰離子的利用效率就會下降，因此會引起電池的電容量的下降。為了避免這種現(xiàn)象，打孔銅箔將進行雙面精密涂覆。

二是鋰離子電池能量密度與安全性之間的平衡。選用更加輕薄的箔材或者給箔材做打孔處理能夠實現(xiàn)這兩者之間相對平衡。

目前，諾德股份旗下全資子公司青海電子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司已經(jīng)研發(fā)成功并開始對國內主流的動力電池企業(yè)送樣。以孔隙率17%的打孔箔為例，陳郁弼詳細闡述了打孔銅箔在動力電池中應用的7點優(yōu)勢：

?直接有效提升鋰電池比能量。測算數(shù)據(jù)顯示，同等規(guī)格的箔材，孔隙率17%的微孔箔重量減少17%，助力動力電芯輕量化；同等面密度，正負極壓實提高(部分材料填充進入孔隙間)。電池體積相同，但如果銅箔打孔，表面積增加，可容納更多的碳材料，使得電池的電容量的增加。

?有效提升鋰電池倍率性能。常規(guī)箔材的鋰電池，鋰離子的遷移通過箔材二維方向向極耳端擴散，箔材通孔后，鋰離子的擴散路徑可轉化為立體全方位穿透，且可通過進入到孔隙間的正負極材料與箔材的接觸面增加，縮小鋰離子遷移半徑，提高導電效率。

另外，通過箔材孔隙間形成的“錨型”黏合,功能涂層粘附力、浸潤效率及浸潤一致性等均得以大幅度提升，從而明顯提高鋰離子電池高倍率放電性能。

?有效降低鋰電池內阻。同等箔材做的對比顯示，同時使用打孔銅箔與鋁箔可有效降低內阻8%~20%。

?有效提高電池的工作效率。當銅箔兩面涂布的負極材料厚度不一致時，采用打孔銅箔后，銅鋰離子可在銅箔兩面之間自由的移動,使鋰離子較多的地方可向鋰離子較少的地方移動，以補償涂布不均的問題。由此實現(xiàn)鋰離子的有效利用，增加電池的電容量。

?電解液浸潤效率可大幅度提升，且能100%確保浸潤一致性。

?提高了箔材的表面粘附力，延長電池壽命。通過孔隙間的材料，正負極極片涂層正反兩面材料形成“工”字型咬合狀態(tài)，極片脫落的概率可大幅度降低，以獲得更高的電容量保持率，延長電池的使用壽命。

?提升極片的彎折柔軟度，更適用于柔性電池的應用。