纪要丨2022动力电池复合铜箔大会纪要-韭研公社

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纪要丨2022动力电池复合铜箔大会纪要

小金调研记

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2022-10-30 11:42:34

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演讲一：复合铜箔产业链分析 亨通新材料优势：安全、减重、能量密度劣势：成本、阻值、倍率性能公众态度：新生事物、鼓励创新、保持敏感、切勿冒进产业链：基膜、金属靶、铜粉/铜球、阳极（永久阳极/钛框）、药水添加剂。设备：PVD（蒸镀/溅射）、CVD（水平电镀、垂直电镀、其他）、分切、涂布、焊接、检测。进入者包括模切、分切、涂布、电池装备、机械加工、PCB等。演讲二：复合铜箔的发展趋势及现状 汉嵙新材 产品测试与表征：单位面积质量、粘结力、方块电阻、拉伸强度、断裂延伸率、抗氧化性、表面粗糙度等。

基膜载体的复合铜箔方阻20Ω，高于纯铜，因为有机膜电阻高。如果使用铝箔作为基材，制的的复合铜箔，方阻只有2Ω，与纯铜的相当。演讲三：高性能PI复合集流体开发与应用 广东工业大学PET基膜参数：厚度、拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、热收缩率、雾度。PPS：分子结构对称、易于结晶、电性能好、不吸水。PI基膜的复合铜箔：Cu@PPI比纯铜箔更轻，面密度和体积密度更低，低方阻，PI导热率高，制备工艺简单，可大范围推广。PI可制备类石墨膜复合铜负极集流体，热扩散快，温度均匀，耐热性好。演讲四：PVD镀膜设备加速复合箔产业化落地 广东汇成真空科技1、磁控溅射镀膜设备参数镀膜方式：一次完成双面镀铜膜基材：3.0-4.5um PET/PP幅宽：600-1650mm涂层方阻：0.5-2Ω/平方工艺走速：0.5-30m产能（稼动率90%）：600万平米/年/台成本测算：不同参数之下单平米磁控溅射的成本范围是0.43-1.52元/平米。常见磁控溅射的缺点：铜膜结合力差、铜模针孔率高、产能瓶颈。提高结合力的核心技术：高能量非金属原子轰击、刻蚀和清洗技术；高能量金属原子浅注入柔性有机薄膜基底。表面致密度性能提升技术：低能量高电离度金属铜原子沉积致密铜膜；高能量低密度氩离子周期性刻蚀致密化。低应力PVD沉积技术：低能量高电离度金属铜原子、高能量低密度氩离子周期性刻蚀。2、PVD蒸发卷绕镀膜设备镀膜方式：双面镀铝膜基材：4.5-6.0umPET/PP幅宽：600-1700mm工艺走速：30-100m/min产能（90%稼动率）：750万平米/年PET表面铝箔性能：薄膜厚度大于79nm，方阻小于2Ω。演讲五：超声波技术解决复合铜/铝箔焊接应用 新栋力超声原理：固相法焊接，将电能转换为相应频率的机械能，使金属片接触界面瞬间生热，激活金属晶格中的分子，使得相合处的原子相互渗透而焊接在一起。焊接流程：气缸上下降-延时-焊接-延时-脱落延时-脱落时间-气缸上升。需要数据库配合。在复合材料焊接中的优势：效率高、平整度高、通用性高。双棍双超声焊接机可对39层复合铝箔/铜箔进行焊接，速度为20m/min。影响焊接的主要参数：超声波频率、振动幅度、功率、能量、速度、材料、焊接面积、模具。演讲六：复合集流体整体解决方案 合肥东晟科技技术路线全覆盖：双面卷绕PVD、CVD、薄膜拉伸等。潜在的技术路线：磁控溅射+电子束可能会替代现在的主流方案，因为水电镀的污染性。演讲七：复合铜箔真空镀膜机技术解析 四川海格瑞特MA是基于6um基材，7月份交付了4.5um pet，已经交付了4台，在客户处做出来了产品。MC国内第一代金属化铜，2018年与客户达到了技术目标，继续改进，当年交付2台给客户；2020年第一代和第二代设备做的产品没法达到最终客户的要求，设计了全新第三代机型，用了一年的时间，2021年9月30日两台设备已经小规模量产。2022年第四代设备优化了空间设计，操作变得简单，提高良率。PET/PP：有3.5um的样品，以4.5um做性能测试，PET纵向拉伸强度/断裂伸张率没有PP的大，PET抗拉，OPP一拉就变形，横向拉就裂口，OPP镀膜是业内难点，双面同时沉积，纹隙合理排布，翘边问题、多电机多段微小控制系统，针对OPP特别开发的。演讲八：超薄PET在复合铜箔中的应用 双星新材 高品质基膜：4.5um PET工艺成熟，性能指标良好工艺和设备：掌握镀、涂、压、拉、印等工艺，磁控溅射设备国际先进全产业链成本优势：目前总加工成本约3.5元/平。产品性能持续优化：厚度标准差、断裂伸长率、弹性模量、延伸率。演讲九：集流体复合铜箔金属化解决方案 光华科技 交联型添加剂比直线型添加剂更好的延展性，原因是吸附位点更多，具有平衡铜沉积速率，合铜层生长方向，具有更好的延展性。演讲十：高性能铜箔添加剂用中间体的构效关系研究 深圳吉和昌电镀铜工艺：水洗-酸洗-电解除油-活化-电镀铜-钝化-水洗-烘干影响镀层品质的因素：电极表面状态、操作电流密度、添加剂、配位剂、离子传输、析氢镀铜中间体分类：加速剂、整平剂、抑制剂演讲十一：工艺与材料推动新技术发展 中信证券新能源汽车 技术难点待突破，核心是基膜性能和镀铜/铝的过程控制。复合集流体由于基膜和铜/铝的延展性不同，在卷绕和辊压时存在铜/铝不均匀的问题。1）基膜的性能尤为重要，PET的冲击强度和弯折性能更好、较好的高低温性能、对水蒸气的渗透性较低以及更好的绝缘性能，在目前基膜中应用较多。日本东丽是PET基膜的龙头，目前国内企业如双新新材等在追赶；2）磁控溅射和水电镀过程中喷镀的工艺会影响均匀性、柔韧度、延展性和抗氧化性。新技术带动新的国内产业链机遇。复合集流体作为新的技术，目前主要由国内企业推动制造和工艺改进，1）在产品端，万顺新材、宝明科技等企业积极布局；2）在设备端，东威科技已具备电镀设备的能力并已有出货；3）在材料端，双星新材等企业有望进行PET等基膜的国产化替代。