安邁特科技張偉思：全干法工藝“鍍”占鰲頭
現階段，復合集流體供給端啟動(dòng)信號明顯，新老廠(chǎng)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(chǎn)品一致性好、工藝流程短且復雜度低、制備過(guò)程對環(huán)境友好等優(yōu)勢，成為下游電池企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的復合集流體制備工藝路線(xiàn)之一。
不過(guò)，在極限制造、高速制備需求下，簡(jiǎn)化工藝流程、消減表面飛濺、提高產(chǎn)品機械強度、降低方阻等，依然是材料企業(yè)在制造復合集流體過(guò)程中需要突破的瓶頸。
作為較早布局復合集流體領(lǐng)域的企業(yè)，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(chǎn)瓶頸，通過(guò)自主研發(fā)，解決制造工藝痛點(diǎn)。
“安邁特科技的一次成膜真空蒸鍍技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢，主要表現在，可一次性在基膜上最大沉積超過(guò)2微米的功能層，工藝流程精簡(jiǎn);產(chǎn)品機械強度較一般產(chǎn)品提高約30%，能夠保留高分子材料更多的力學(xué)性能，可以使客戶(hù)在高速涂布產(chǎn)線(xiàn)上更快釋放產(chǎn)能;方阻降低約20%。同時(shí)，在高功率制造過(guò)程中，通過(guò)大幅消減飛濺的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品良率?！?/p>
安邁特科技(北京)有限公司產(chǎn)品總監張偉思，在第八屆動(dòng)力電池應用國際峰會(huì )(CBIS2023)上，作題為《復合集流體制備及應用痛點(diǎn)分析》的主題演講，并向與會(huì )嘉賓分享了復合集流體的制備技術(shù)難點(diǎn)，以及安邁特科技的工藝進(jìn)展及解決方案。
01
減少缺陷，精益求精
市場(chǎng)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(shí)影響電池生產(chǎn)效率，這是電池企業(yè)在導入復合集流體過(guò)程中必須要考慮的問(wèn)題，因此也給復合集流體企業(yè)提出更高的要求。
據張偉思介紹，“真空蒸鍍要實(shí)現一次性1微米成膜，在這樣高功率的前提下會(huì )帶來(lái)一些工藝難點(diǎn)，其中最主要的是所產(chǎn)生的飛濺可能對基膜造成損傷。這些損傷是客戶(hù)非常關(guān)注的，可能會(huì )給客戶(hù)的涂布和輥壓環(huán)節帶來(lái)困難，進(jìn)而影響到電芯良率?！?/p>
“我們在研發(fā)過(guò)程中找到了解決方式。首先，通過(guò)檢測，鎖定哪些損傷和缺陷可能對卷材和客戶(hù)生產(chǎn)造成不良影響。然后，針對這些損傷和缺陷，通過(guò)工藝的升級創(chuàng )新，大幅降低缺陷的產(chǎn)生?！?/p>
據張偉思介紹，在問(wèn)題定位期，像素級以上缺陷接近3000個(gè)/平方米。到解決方案嘗試期，安邁特科技的技術(shù)攻關(guān)團隊將像素級以上缺陷降低至1000個(gè)/平方米左右。
到解決方案驗證期，該團隊將缺陷進(jìn)一步降低至約50個(gè)/平方米，高度≤80μm。相較問(wèn)題定位期，缺陷降低超98%，這意味著(zhù)安邁特科技已基本解決飛濺可能產(chǎn)生的影響?！拔覀兊哪繕耸?，將缺陷控制在10個(gè)/平方米左右，高度≤30微米?！睆垈ニ颊f(shuō)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(jīng)過(guò)創(chuàng )新研發(fā)，其一次性1微米成膜真空蒸鍍技術(shù)已具有獨特的應用優(yōu)勢，這主要表現在：產(chǎn)品機械強度較一般產(chǎn)品提高約30%，能夠保留高分子材料更多的力學(xué)性能，可以使客戶(hù)在高速涂布產(chǎn)線(xiàn)上更快釋放產(chǎn)能;方阻降低約20%;大幅減少飛濺等缺陷，提高了產(chǎn)品良率和生產(chǎn)效率。
02
攻克材料和工藝難點(diǎn)，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(shí)，增強鍍膜金屬性能。為此，安邁特科技進(jìn)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(hù)所需的5%應變條件下，材料通過(guò)疲勞測試;電芯循環(huán)20000次后，材料也沒(méi)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(xué)性能等核心指標上，能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)實(shí)際需求。
同時(shí)，安全性能高是復合鋁箔的亮點(diǎn)之一，據介紹，安邁特科技研究發(fā)現，通過(guò)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(jìn)一步提升。
此外，在簡(jiǎn)化工藝復雜度方面，安邁特科技復合集流體在制備過(guò)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(yōu)勢?！拔蚁嘈胚@種方式也會(huì )為客戶(hù)節省更多成本，并減少復雜工藝帶來(lái)的一些問(wèn)題?！?/p>
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(diǎn)較復合鋁箔更多一些，不過(guò)，據張偉思介紹，目前安邁特科技相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)取得較好的驗證結果，同時(shí)，全干法解決方案體現了綠色環(huán)保屬性，更適合下游綠色工廠(chǎng)的配套建設。
當前，復合集流體產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度增速，一次性1微米真空蒸鍍干法工藝在良率、效率、量產(chǎn)綜合成本等方面優(yōu)勢明顯。張偉思表示，安邁特科技目前在這方面進(jìn)展很快，2024年有望加快其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
相關(guān)閱讀：
驗證碼：
