杭州五星鋁業(yè)邊慧娟：今年將量產8μm動力電池用集流體鋁箔
圖為杭州五星鋁業(yè)有限公司總經理邊慧娟發(fā)表主旨演講
10月16日，“第五屆動力電池應用國際峰會（CBIS2020）暨首屆中國新能源新材料（寧德）峰會”在福建寧德召開。本屆峰會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會、福建省寧德市人民政府、電池中國網，以及寧德時代、電化學儲能技術國家工程研究中心和21C創(chuàng)新實驗室聯(lián)合主辦。在“先進材料及新技術應用”主題論壇上，杭州五星鋁業(yè)有限公司總經理邊慧娟分享了鋰電池用集流體鋁箔的技術演變及發(fā)展趨勢。
集流體顧名思義就是匯集電流的一個結構或零件，是鋰離子電池中不可或缺的一個組成部件之一。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鍵的一個組件。
“鋁箔在整個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，“我經常跟客戶交流，說我們鋁箔是‘負重前行’，因為鋁箔單價非常低，在電芯當中占比非常小，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。”
值得注意的是，即便是成本不到電芯的1%，但是這種產品過去也主要依賴進口日韓企業(yè)的產品，且價格不菲。“最早的時候，鋰電池用集流體鋁箔都是從日本進口。五星鋁業(yè)2009年進入這個行業(yè)以后，就開啟了替代日本鋁箔的進程，”在邊慧娟看來，新能源汽車的東風也給國內鋁箔企業(yè)的產品技術進步、規(guī)模提升、市場飛躍提供了“風口”，杭州五星鋁業(yè)目前已是全球產銷量最大的鋁箔制造商，公司在江蘇鎮(zhèn)江、杭州余杭、內蒙古、泰國羅勇工業(yè)區(qū)以及在意大利都有鋁箔生產基地。
現在的鋁箔主要分為厚箔、單零箔、雙零箔，現在的鋁箔技術最薄可以到4.5μm。據邊慧娟介紹，真正在鋰電池上應用的是9μm產品，動力電池目前應用的最薄的鋁箔是的10μm，“目前只有國內某頭部動力電池企業(yè)在應用這種10μm的產品。”
在產品技術創(chuàng)新上，“過去集流體鋁箔厚度約為20μm，”據邊慧娟介紹，目前杭州五星鋁業(yè)已經做到9μm集流體用鋁箔的批量生產，且8μm集流體用鋁箔產品已經研發(fā)出來，預計將于今年12月量產，同時公司也已經進行7μm的技術儲備。
事實上，國內鋁箔技術的發(fā)展也經歷了技術空白、摸索嘗試、模仿趕超，直到現在的技術引領。“2016年杭州五星鋁業(yè)參與了電池鋁箔國家標準的制訂，現在鋁箔技術基本上已經到了一個非常成熟的階段，動力用最薄可做到8um，性能的強度大于等于200兆帕，”邊慧娟表示，目前電芯生產用的鋰電池正極集流體鋁箔厚度基本上8-20um，未來高導電率、超純、高強度、高柔韌性和超薄的集流體將是動力電池電芯用鋁箔集流體的發(fā)展趨勢。
同時，在集流體用鋁箔質量管控技術創(chuàng)新方面，“我們通過鐵、硅、銅等合金金屬的調配，改變金屬內部的組織結構，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)了國內第一臺離線版型檢測儀，最大的檢測寬度可以達到1650mm；通過引進意大利的針孔檢測設備和技術，對鋁箔箔面的針孔和缺陷進行一個檢測的手段，以確保產品的優(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，保護集流體延長使用使命。”邊慧娟解釋道。
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