圖為杭州五星鋁業(yè)有限公司總經(jīng)理邊慧娟發(fā)表主旨演講

10月16日，“第五屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)（CBIS2020）暨首屆中國(guó)新能源新材料（寧德）峰會(huì)”在福建寧德召開(kāi)。本屆峰會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)、福建省寧德市人民政府、電池中國(guó)網(wǎng)，以及寧德時(shí)代、電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)國(guó)家工程研究中心和21C創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合主辦。在“先進(jìn)材料及新技術(shù)應(yīng)用”主題論壇上，杭州五星鋁業(yè)有限公司總經(jīng)理邊慧娟分享了鋰電池用集流體鋁箔的技術(shù)演變及發(fā)展趨勢(shì)。

集流體顧名思義就是匯集電流的一個(gè)結(jié)構(gòu)或零件，是鋰離子電池中不可或缺的一個(gè)組成部件之一。鋁箔常被用作鋰電池中正極的集流體，是正極材料中非常關(guān)鍵的一個(gè)組件。

“鋁箔在整個(gè)的電芯占比中是非常小的，1%都不到，但是它的作用卻非常的大。”邊慧娟在演講中表示，“我經(jīng)常跟客戶(hù)交流，說(shuō)我們鋁箔是‘負(fù)重前行’，因?yàn)殇X箔單價(jià)非常低，在電芯當(dāng)中占比非常小，但是附著在它身上的正極材料很貴，像有些三元的都是幾十萬(wàn)。”

值得注意的是，即便是成本不到電芯的1%，但是這種產(chǎn)品過(guò)去也主要依賴(lài)進(jìn)口日韓企業(yè)的產(chǎn)品，且價(jià)格不菲。“最早的時(shí)候，鋰電池用集流體鋁箔都是從日本進(jìn)口。五星鋁業(yè)2009年進(jìn)入這個(gè)行業(yè)以后，就開(kāi)啟了替代日本鋁箔的進(jìn)程，”在邊慧娟看來(lái)，新能源汽車(chē)的東風(fēng)也給國(guó)內(nèi)鋁箔企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步、規(guī)模提升、市場(chǎng)飛躍提供了“風(fēng)口”，杭州五星鋁業(yè)目前已是全球產(chǎn)銷(xiāo)量最大的鋁箔制造商，公司在江蘇鎮(zhèn)江、杭州余杭、內(nèi)蒙古、泰國(guó)羅勇工業(yè)區(qū)以及在意大利都有鋁箔生產(chǎn)基地。

現(xiàn)在的鋁箔主要分為厚箔、單零箔、雙零箔，現(xiàn)在的鋁箔技術(shù)最薄可以到4.5μm。據(jù)邊慧娟介紹，真正在鋰電池上應(yīng)用的是9μm產(chǎn)品，動(dòng)力電池目前應(yīng)用的最薄的鋁箔是的10μm，“目前只有國(guó)內(nèi)某頭部動(dòng)力電池企業(yè)在應(yīng)用這種10μm的產(chǎn)品。”

在產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新上，“過(guò)去集流體鋁箔厚度約為20μm，”據(jù)邊慧娟介紹，目前杭州五星鋁業(yè)已經(jīng)做到9μm集流體用鋁箔的批量生產(chǎn)，且8μm集流體用鋁箔產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)出來(lái)，預(yù)計(jì)將于今年12月量產(chǎn)，同時(shí)公司也已經(jīng)進(jìn)行7μm的技術(shù)儲(chǔ)備。

事實(shí)上，國(guó)內(nèi)鋁箔技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了技術(shù)空白、摸索嘗試、模仿趕超，直到現(xiàn)在的技術(shù)引領(lǐng)。“2016年杭州五星鋁業(yè)參與了電池鋁箔國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制訂，現(xiàn)在鋁箔技術(shù)基本上已經(jīng)到了一個(gè)非常成熟的階段，動(dòng)力用最薄可做到8um，性能的強(qiáng)度大于等于200兆帕，”邊慧娟表示，目前電芯生產(chǎn)用的鋰電池正極集流體鋁箔厚度基本上8-20um，未來(lái)高導(dǎo)電率、超純、高強(qiáng)度、高柔韌性和超薄的集流體將是動(dòng)力電池電芯用鋁箔集流體的發(fā)展趨勢(shì)。

同時(shí)，在集流體用鋁箔質(zhì)量管控技術(shù)創(chuàng)新方面，“我們通過(guò)鐵、硅、銅等合金金屬的調(diào)配，改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，優(yōu)化它的性能，”邊慧娟透露。

此外，杭州五星鋁業(yè)還自主研發(fā)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)離線版型檢測(cè)儀，最大的檢測(cè)寬度可以達(dá)到1650mm；通過(guò)引進(jìn)意大利的針孔檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)，對(duì)鋁箔箔面的針孔和缺陷進(jìn)行一個(gè)檢測(cè)的手段，以確保產(chǎn)品的優(yōu)異性能和可靠性。

為提高電池組的一致性，降低成本，杭州五星鋁業(yè)還推出了涂碳改性鋁箔，“涂碳改性等于是在鋁箔的表面進(jìn)行了碳層的涂附，有效提高電池組使用的一致性，降低成本，提高活性材料和集流體的粘接力，減少極化，保護(hù)集流體延長(zhǎng)使用使命。”邊慧娟解釋道。