在当下的动力电池行业里,复合集流体无疑是最为热门的细分材料之一。围绕着复合集流体基础材料该如何选择,业内的讨论可谓是热火朝天。复合集流体以绝缘树脂作为中间层,也就是基膜。目前可选用的基膜材质有三种,分别是PET、PP和PI。

从这几种基膜的发展现状来看,PET的发展已经比较成熟,而PP的市场体量相对较小,至于PI,目前还没有进入导入阶段。常见的基膜高分子材料就是PET、PP和PI这几种。其中,PI的性能十分出色,不过鉴于PI超薄膜目前以及在可预见的几年内成本都居高不下,所以它目前主要应用于航空航海、电子电器工业等特殊领域的材料,显然现阶段没办法作为复合集流体量产的首选材料。

虽说复合集流体基材的主流路线还没有完全确定,但从复合铜箔厂商对基材的应用情况来看,目前元琛科技、万顺新材、胜利精密、宝明科技等公司都同时采用PET和PP基膜来进行生产送样。从进展情况来说,PET基膜的进展更为领先,生产技术也更加成熟,而PP基膜也在持续推进当中。
01
PET

全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯,它展现出了非常优秀的物理特性,像良好的抗拉强度、柔韧性、耐温性能以及电绝缘性等。不过,它也有个主要的缺点,就是在电解液环境中的耐腐蚀性不足。为了解决这个问题,电池制造商就得对电解液的配方进行优化。

02
PP

属于聚烯烃类别,它的分子结构主要是由碳碳键组成。这种材料对大多数化学品都有着很高的稳定性,只有在浓硫酸和浓硝酸的作用下才会受到侵蚀。而且,由于它的分子链很难断裂,所以化学稳定性极佳。不过,PP的韧性相对较差,和铜层的粘附性也不太理想,这在高速涂布过程中可能会导致材料断裂,进而影响生产良率。

在铜箔制造过程中,PET和PP材料的关键性能差异主要体现在拉伸强度、耐热性和铜层的粘着性等方面。
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抗拉强度影响涂布工序:基膜的机械性能直接关系到辊压和涂布等电池生产步骤能否成功。PET的韧性比PP强,这就使得在涂布过程中,PET处理起来更加顺畅,工序也更简单,并且还有更好的延展性。
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耐热性影响工艺温度:基膜材料的耐热性决定了它在连续磁控溅射或蒸镀过程中的耐损伤能力。PET的分子结构是线性且对称的,很容易紧密排列,这就赋予了它较高的熔点和强度,让它在高温工艺中的操作难度相对较低。
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界面结合力对铜层粘着度的影响:因为PP属于非极性材料,它和铜层的结合力比不上PET。在磁控溅射镀铜过程中,PP表面的铜层粘着性较差,很容易脱落。
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PET的化学稳定性问题:PET在强酸强碱环境下的稳定性不够,在电解液中容易受到腐蚀,这可能会降低电池的循环性能。所以,电池制造商需要调整电解液配方,来提高PET在电池中的应用性能。
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