远东铜箔:推进全新2.5代复合集流体工艺路线
日期:2023.11.09 来源:远东铜箔 微信公众号 浏览量:26

11月7日,“第十四届中国电子铜箔技术·市场研讨会”在南京成功召开。本届大会由中国电子材料行业协会电子铜箔材料分会主办,中国电子材料行业协会覆铜板材料分会、中国电子电路行业协会协办。大会旨在加强行业自律,避免恶性竞争,促进行业健康发展,以更好面对日趋严峻的国际环境和复杂多变的市场形势。大会由中国电子材料行业协会电子铜箔材料分会秘书长冷大光主持。

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)资深合伙人、圣达电气董事总经理、远东铜箔(宜宾)总经理付文峰出席大会;远东股份高级合伙人、远东铜箔复合材料研究所负责人韩海亚作《多功能复合集流体材料》的报告,详细介绍了远东铜箔发展概况、产品详情、产品应用及优势和行业现阶段难题解析等。


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会上,韩海亚针对复合集流体生产工艺的问题点进行了解析。


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韩海亚介绍到,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。


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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。

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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。


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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。


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采用超声波滚动转接焊接引出导电箔材

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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。

最后,他对复合集流体提出展望:随着各企业这几年不断的技术研发、设备改造、产线调试,投资投产,技术更趋成熟、下游市场逐步打开。尽管有些问题尚待解决,但经过细致的研究,这些问题点及其方向将越来越明朗。