倒计时25天 CIBF2024 第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会 16th China Internat ional Battery Fai r 时间： 2024年4月27-29日 地点： 重庆国际博览中心 主办单位： 中国化学与物理电源行业协会 CIBF2024 扫码获取参观门票 2023-2024 年，远东智慧能源股份有限公司（股票简称：远东股份 股票代码： 600869）高级合伙人、远东铜箔复合集流体负责人韩海亚多次率队参加行业技术、市场研讨会，与全国各知名动力电池企业、复合集流体生产布局企业，共同探讨动力电池复合集流体产业的市场现状及未来发展趋势等，探究复合集流体行业真实需求，推动集流体产业闭环，共同为推动动力电池复合集流体产业的发展注入新的动力和活力。 韩海亚 Part 1 2 023 年 1 1 月，韩海亚作《多功能复合集流体材料》报告，详细介绍远东铜箔公司规模、发展概况、产品详情、产品应用及优势和行业现阶段难题解析等。 他介绍到，首先，在多功能复合铜箔和多功能复合铝箔的产品规格方面，根据行业标准，将基膜的厚度跟成品总厚度以及能达到的方阻标准进行标准化分类展示，并承诺未来将会加强客户联动，理解客户和应用，定制开发满足需求，如推出 PI 基材、复合铝箔超级涂炭降低内阻等特殊产品。 产品规格 随后，他着重介绍了远东铜箔推进全新的 2.5 代复合铜、铝箔工艺路线，其一是核心设备定制化设计开发，不仅可以解决现有两步法良率低的问题点，更能大幅度提升生产效率；其二是化学沉积的研发，这是针对于多孔及多层铜箔的开发，甚至攻克了超级电容器领域上所用到的复合铜、铝箔产品。 韩海亚指出，复合铝箔研发工艺不管是一次性成膜还是多次性成膜，最终目的是实现产品物性达标。经过研究测试，最终选择两步、少次蒸镀工艺方案。他强调，从内部研究来看，不管是一步法、两步法还是三步法，都要结合内部所擅长的工艺去做突破性的研究开发。 复合铜箔与复合铝箔的工艺布局 其次，他介绍远东铜箔目前已经攻克两大技术难题。 一方面，远东铜箔对整体工艺进行评审，在复合铜箔是采用 PP 还是采用 PET 的问题上达成了一致：前期按照 PP 材质基膜进行研发，要突破所遇的最大难题是结合力问题，提升结合力的方法有等离子处理法、化学改性法、表面涂层法等方案，进行一系列测试和验证。经过不断的测试验证之后，综合数据显示，目前采用等离子处理后再做接枝嫁接，以提升表面的粗糙度，达到有效的力学性能，从而解决 PP 复合集流体的结合力的问题。 复合集流体难题——等离子体和接枝联用 另一方面，远东铜箔对于复合集流体材料后续焊接问题进行开发研究，采用超声波滚动转接焊接引出导电箔材，目前已基本突破传统的焊接方式无法实现符合要求的焊接效果。 采用超声波滚动转接焊接引出导电箔材 报告中，他以视频形式展示传统铜箔及复合集流体与传统集流体差异的实验，以及在软包电池上复合铜、铝箔的测试，更直观地展现出如果复合铜箔与复合铝箔联用，整个电芯的能量密度可以提升 17.9% 的效果。 据行业数据测算，在一个电芯能量密度为 250wh/kg ，电池系统能量密度为 200wh/kg 的电池结构中，相比于 4.5 微米铜箔，完全替换后复合铜箔的重量轻达 40% ，而电芯能量密度比 6 微米铜箔增加 9.8% 。 随后，他介绍在市场调研之下复合集流体的应用状况。多功能复合集流体材料不仅是能在锂电池行业应用，还将应用在高端 FPC 的柔性线路板领域作为 FCCL 基材，因为目前柔性线路板要求更精密化，线路更精密，很多高端产品须做到 20 微米以内的线宽线距，现在的解决方案是采用减薄铜方法再进行线路蚀刻，如果采用多功能复合材料可以按照客户需求定制化铜厚，避免铜浪费。 此外，还可以制作多层的复合铜箔以及铝箔，或是多孔的复合铜箔取代现有的原始铜箔应用在超级电容器领域。复合集流体除了配合传统液态电解质外，还可以配合固态、凝聚态、钠离子电池等，提升电池安全、能量密度和环保性等主要性能指标，以实现降本增效的目标。 Part 2 2023 年 11 月，韩海亚在主题为《复合集流体难点及其解决方案》的圆桌论坛中就复合铜箔研发工艺衔接的技术应用和 PVD 磁控溅射到水电镀的搭配进行了解析。 韩海亚 他提出，从内部研究来看，不管是一步法、两步法还是三步法，都要结合内部所擅长的工艺去做突破性的研究开发；其次， PVD 磁控溅射到水电镀的工艺搭配仍面临很多挑战，目前仍未完全结束 0~1 的量产目标，各类问题例如磁控中 PVD 磁控溅射中的热失控、二次电子的累加导致膜形变、击穿及卷膜长度问题需要突破，工艺搭配中 PVD 磁控溅射后方阻与水电镀线电流密度大小搭配问题无法标准化，以及不同电流密度所带来的结晶以及方阻所影响等问题仍需要加速突破。他希望通过远东此次的工艺布局再结合内部研发专业能力，快速突破各项问题点，加速推动市场化需求。 2024年 2 月，他在主题为《复合集流体如何实现大规模量产的连续稳定性和低成本》的圆桌论坛中，韩海亚还针对 PP 基膜改性提升复合铜箔结合力的问题作研究分享，并欢迎上游相关材料领域到远东铜箔作技术讨论，共同完成复合铜箔结合力痛点；另一方面，他针对 PET/PP 基材未来的应用也分享了个人的见解，复合集流体研发生产企业要具备两种不同材料或者多种材料的复合铜箔生产能力，以满足市场需求。 韩海亚（左二）Part 3 2 024年 2 月，远东铜箔（宜宾）研发专家赖志强博士在名为《纳米涂覆技术在复合铜箔制备中的应用》主题报告中提出，纳米涂覆引入中间层可有效解决结合力差、针孔率高、褶皱、穿孔等问题，从树脂的选择、涂料配方与涂布工艺三方面详细说明了其对产品的影响，将蒸镀、溅射两种方法作为化学镀铜的参照组，展示了在纳米涂覆 + 真空蒸镀 + 水电镀三者的结合下，镀层致密均匀平整；而运用磁控溅射方法，表面针孔较多，镀层平整性差。 此外，他还介绍在市场调研中复合集流体的产品应用领域及优势之处，除了应用在动力电池、消费和储能领域等，还可以应用在 FPC 和超级电容器领域中可提升电池安全、能量密度和环保性等主要性能指标。相较传统集流体材料，复合集流体材料优势在于更高安全性、更低成本、更高能量密度、更长的电池使用寿命及广泛的兼容性。同时，复合集流体材料可有效吸收形变应力，减小因碰撞而产生的毛刺。因其柔性较大，可使锂离子更均匀地在表面沉积，抑制锂枝晶的生长，进而降低电池内短路。因此，复合集流体材料可为锂电池提供更高的安全性保障。