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复合集流体,下一个不能错过的风口?

钛媒体产业研究部

钛媒体产业研究部

· 2022.11.29 09:56

爆发前期。

近日,复合集流体概念受到市场关注,相关概念公司股价走势大幅领先大盘,股价较月初均实现较大幅度涨幅,其中英联股份更是实现了四连板,股价较月初涨幅达到66.92%,涨幅相对较小的中一科技较月初涨幅也达到11.68%。

资料来源:wind,钛媒体产业研究部

到底什么是复合集流体,复合集流体与目前电池上所使用的集流体之间有何区别,目前生产方法主要有哪些?复合集流体产业链上公司布局以及目前业务进展如何?本文我们来分析一下。

什么是集流体,复合集流体有何区别?

先介绍一下什么是集流体,集流体在电池中是用于汇集电流的结构部件,将电池活性物质产生的电流汇集向外输出或者将电极电流输入给活性物质,集流体主要作用为导电以及作为活性物质的载体。

锂电池上用的正极集流体为铝箔,负极集流体为铜箔,用铝箔和铜箔作为集流体的主要原因在于铝和铜在金属中的导电性较好,价格便宜的同时铝箔和铜箔的延展性较好,适合在锂电池卷绕工艺中使用。

而正极要用铝箔而负极用铜箔的原因在于正极电位高,金属铜在高电位下容易被氧化,铝的氧化电位高,且铝在氧化环境下生产的氧化铝可以保护内层铝被氧化,同时其表面生成的氧化铝较薄,可通过隧道效应实现电子传导。

复合集流体相对于目前电池中所使用的传统集流体来说,通过用高分子材料代替集流体中部分金属材料来降低集流体的成本和重量,即中间层使用PET/PP等高分子材料,上下两层为减薄后金属层的“三明治”结构。

目前用于锂电池负极集流体的铜箔厚度为6μm,用于正极集流体的铝箔厚度为12μm,复合铜箔集流体采用“1+4+1”结构,上下两层铜层厚度为1μm,中间高分子层厚度为4μm;而复合铝箔集流体采用“1+6+1”结构,上下两层铝层厚度为1μm,中间高分子层厚度为6μm。

复合集流体有哪些优势,目前可选材料有几种?

与传统集流体相比,由于中间层使用高分子层,通过降低复合集流体重量增加了电池质量能量密度以及降低成本外,还提升了电池的安全性能,由于降低了金属厚度,使得表面金属在被刺穿后产生的毛刺不会轻易刺穿电池隔膜,降低了电池发生短路的风险。

此外,复合集流体还有助于提升电池的使用寿命,高分子材料具有的弹性可吸收电池充放电过程中锂离子嵌入和脱出产生的应力,保持极片表面的完整性。

资料来源:重庆金美官网

虽然复合集流体相较传统集流体优点很多,但目前仍存在尚待解决的难点,首先就是当集流体金属层越薄,其阻抗系数会增加,2μm铜层内阻远高于6μm铜层的内阻,从而在电池进行快充时会快速提高电池内部的温度,影响电池快充性能;另外,减薄后的金属层表面缺陷会增多,产品良率也会相应降低。

关于复合集流体完整内容分析,可升级为钛媒体PRO用户阅读全文。

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