2026年7月29日,日本东丽株式会社(Toray Industries)宣布:成功开发出全球首款同时满足集流体材料四大核心特性要求的锂离子电池负极集流体用薄膜。新材料可替代传统负极铜箔,性能持平,同时实现电池大幅轻量化。4.5μm规格薄膜产品已实现量产生产,现已正式对外送样。这意味着,锂电池产业长期面临的"负极集流体轻量化"难题,被百年材料巨头东丽撕开了一道关键突破口。

 

研发成果概况

东丽株式会社实现锂电材料领域重大技术突破,在全球范围内首次开发出可同时满足集流体四大关键特性的负极专用树脂薄膜,涵盖耐氧化耐还原性、金属附着性、机械性能与热特性。

【图1】传统负极集流体(铜箔)与复合集流体的结构比较

传统负极集流体(铜箔)与复合集流体的结构比较(图源:东丽株式会社)

 

该薄膜可将锂离子电池的集流体从传统的铜箔替换为以树脂薄膜为基材的复合集流体。此外,采用该薄膜的集流体已证实具有与铜箔同等的电池性能,并已在量产设备上实现薄膜生产。

 

核心技术与产品优势

本次研发中,东丽依托自主聚合物合金高分子设计技术与高端精密制膜工艺,精准调控材料高阶微观结构,成功攻克负极基材技术难题,打造出全能型树脂薄膜基材。

【图2】 铜箔集流体以及各种胶膜集流体在用于负极时的特性比较

铜箔集流体以及各种胶膜集流体在用于负极时的特性比较(图源:东丽株式会社)

【图3】实际电池循环试验中容量保持率的变化 (公司内部评测、单层软包电芯、电池容量:30mAh)

【图3】实际电池循环试验中容量保持率的变化 (公司内部评测、单层软包电芯、电池容量:30mAh)

 

对应负极复合集流体具备多项核心优势

  • 耐还原性能优异,镀层与树脂基材附着力强,不易脱落;

  • 机械强度、热收缩性能与传统铜箔对标,稳定性出色;

  • 全电池工况测试验证,整体电化学性能与传统铜箔集流体保持一致。
 

该新型树脂基复合集流体落地后,将为锂电行业带来显著减重、增效、降本多重价值:

大幅轻量化:集流体相比传统铜箔减重50%–60%,单体电芯整体可实现约10%轻量化,有效提升电池能量密度;

提升续航能力:轻量化腾出的空间可增加电池活性材料填充量,在东丽测算条件下,电动汽车续航里程最大可提升10%,同时优化手机、无人机、eVTOL设备续航与能耗表现;

节约稀缺资源:大幅减少锂电铜材用量,缓解铜资源紧缺压力,稳定电池材料供应链成本。

 

来源:东丽、雅式

https://www.toray.cn/news/article.html?contentId=g7o0hbl5

 
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作者 808, ab