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安邁特科技張偉思:全干法工藝“鍍”占鰲頭
發布時間:2023-11-29 11:40:00

  現階段,復合集流體供給端啟動信號明顯,新老廠商布局下,形成百家爭鳴的格局。

  其中,真空沉積干法工藝,因基膜與金屬膜結合力好、金屬膜成膜速度快、產品一致性好、工藝流程短且復雜度低、制備過程對環境友好等優勢,成為下游電池企業重點關注的復合集流體制備工藝路線之一。

  不過,在極限制造、高速制備需求下,簡化工藝流程、消減表面飛濺、提高產品機械強度、降低方阻等,依然是材料企業在制造復合集流體過程中需要突破的瓶頸。

  作為較早布局復合集流體領域的企業,安邁特科技(北京)有限公司一直聚焦真空沉積干法工藝,聚焦量產瓶頸,通過自主研發,解決制造工藝痛點。

  “安邁特科技的一次成膜真空蒸鍍技術具有獨特的優勢,主要表現在,可一次性在基膜上最大沉積超過2微米的功能層,工藝流程精簡;產品機械強度較一般產品提高約30%,能夠保留高分子材料更多的力學性能,可以使客戶在高速涂布產線上更快釋放產能;方阻降低約20%。同時,在高功率制造過程中,通過大幅消減飛濺的產生,提高產品良率?!?/p>

安邁特科技(北京)有限公司產品總監張偉思:復合集流體的制備與應用痛點分析

  安邁特科技(北京)有限公司產品總監張偉思,在第八屆動力電池應用國際峰會(CBIS2023)上,作題為《復合集流體制備及應用痛點分析》的主題演講,并向與會嘉賓分享了復合集流體的制備技術難點,以及安邁特科技的工藝進展及解決方案。

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減少缺陷,精益求精

  市場方面,電池中國了解到,因復合集流體的材料和結構特性,使其加工難度增加,同時影響電池生產效率,這是電池企業在導入復合集流體過程中必須要考慮的問題,因此也給復合集流體企業提出更高的要求。

  據張偉思介紹,“真空蒸鍍要實現一次性1微米成膜,在這樣高功率的前提下會帶來一些工藝難點,其中最主要的是所產生的飛濺可能對基膜造成損傷。這些損傷是客戶非常關注的,可能會給客戶的涂布和輥壓環節帶來困難,進而影響到電芯良率。”

  “我們在研發過程中找到了解決方式。首先,通過檢測,鎖定哪些損傷和缺陷可能對卷材和客戶生產造成不良影響。然后,針對這些損傷和缺陷,通過工藝的升級創新,大幅降低缺陷的產生?!?/p>

  據張偉思介紹,在問題定位期,像素級以上缺陷接近3000個/平方米。到解決方案嘗試期,安邁特科技的技術攻關團隊將像素級以上缺陷降低至1000個/平方米左右。

  到解決方案驗證期,該團隊將缺陷進一步降低至約50個/平方米,高度≤80μm。相較問題定位期,缺陷降低超98%,這意味著安邁特科技已基本解決飛濺可能產生的影響?!拔覀兊哪繕耸?,將缺陷控制在10個/平方米左右,高度≤30微米。”張偉思說道。

  安邁特科技對工藝精益求精的追求,不僅表現在對缺陷的嚴苛要求上,而且經過創新研發,其一次性1微米成膜真空蒸鍍技術已具有獨特的應用優勢,這主要表現在:產品機械強度較一般產品提高約30%,能夠保留高分子材料更多的力學性能,可以使客戶在高速涂布產線上更快釋放產能;方阻降低約20%;大幅減少飛濺等缺陷,提高了產品良率和生產效率。

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攻克材料和工藝難點,增強復合集流體性能

  據張偉思介紹,集流體功能需求下,在高分子基膜表面真空蒸鍍金屬膜,需要在保障高分子基膜和金屬膜結合性良好的同時,增強鍍膜金屬性能。為此,安邁特科技進行了深入的研究和大量的試驗。

  張偉思表示,目前,安邁特科技復合集流體在高分子基膜和金屬膜結合上,呈現較好的效果。以其復合鋁箔為例,在客戶所需的5%應變條件下,材料通過疲勞測試;電芯循環20000次后,材料也沒有出現明顯變化,這表明,其復合集流體材料在均勻性、疲勞性能、力學性能等核心指標上,能夠滿足市場實際需求。

  同時,安全性能高是復合鋁箔的亮點之一,據介紹,安邁特科技研究發現,通過安全底涂,一方面提高了膜片電阻,另一方面避免了金屬鋁暴露,這都有助于電芯機械安全窗口的進一步提升。

  此外,在簡化工藝復雜度方面,安邁特科技復合集流體在制備過程中可采用直接焊接極耳的方式,相較傳統滾邊焊,直接焊在良率和成本上更具優勢?!拔蚁嘈胚@種方式也會為客戶節省更多成本,并減少復雜工藝帶來的一些問題。”

  復合銅箔方面,安邁特科技的復合銅箔也是干法工藝,真空蒸鍍難點較復合鋁箔更多一些,不過,據張偉思介紹,目前安邁特科技相關產品已經取得較好的驗證結果,同時,全干法解決方案體現了綠色環保屬性,更適合下游綠色工廠的配套建設。

  當前,復合集流體產業化進度增速,一次性1微米真空蒸鍍干法工藝在良率、效率、量產綜合成本等方面優勢明顯。張偉思表示,安邁特科技目前在這方面進展很快,2024年有望加快其產業化進程。

稿件來源: 電池中國網
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