英联股份——英联复合集流体产业化进展

4月27日，英联股份受邀参加第二届动力电池复合集流体大会，副总经理武俊伟先生发表了《英联复合集流体产业化进展》的演讲。会上，武总论述了复合集流体的市场需求、应用及产品优势，并对英联复合集流体公司进行了相关介绍。

在双碳背景下，为新能源汽车、储能等新兴行业对锂电池产能的需求呈现爆发式增长，电池厂、整车厂对锂电池材料在高能量密度、高安全性及提质增效等方面提出了更高的要求。复合集流体以兼顾能量密度、循环寿命、安全性及电池成本的优势，成为客户提升电池要求的最佳解决方案一。

江苏英联复合集流体有限公司是研发、生产、销售复合铜箔、复合铝箔的专业高科技企业。 且是唯一一家以复合集流体命名的公司。

近两年，新能源汽车发展势头强劲，2022年新能源汽车销量达700万辆，预计今年会有更进一步发展。借此对于整个动力电池市场而言，其市场需求量比3C和储能电池更大，3C的市场需求量已达到比较稳定的状态。电池市场需求量另一个非常重要的增长点是储能电池的需求增加，从相关机构在储能电池的预测报告上看出，到2025年要达到2023年的一倍甚至更多。故近两年，部分公司针对储能电池领域做了大量的投资布局。

从近年的相关报道中发现，在电池安全方面出现了很多问题。比如对锂电池进行挤压或针刺，会发生正负极短路，电池内部发热，从而导致热失控发生。因为这个诱因，热失控的过程中所需时间非常短，当电动汽车发生事故后，车上人员很难在这么短的时间内逃生，所以行业需要更安全的电池。

清华大学欧阳明高院士团队总结了从2011年到2021年这十年期间，储能电池发生的大量安全事故。中国从2017年之后主要以锂电池为主（在这之前有其它电池）。韩国主要是三元电池。三元电池安全性相比磷酸铁锂更差，但并不表示磷酸铁锂就一定安全。如2021年，中国北京发生了一起安全事故，让大家发现磷酸铁锂并不是那么的安全，所以我们需要更加安全的电池。

2023年3月9号《防止电力生产事故的25条重点要求》里，其中9条提到了安全方面的问题，包括消防系统或者报警系统等。关于这些重要指引，无形增加了相关制造成本，消费者是否会为此买单，是个非常重要的议题。所以行业发展需要更安全、更低成本的电池解决方案。

另外，近两年钠离子电池的发展势头也非常火爆，到底这几种有哪些解决方案？这个时候集流体派上用场了。复合集流体除了配合传统的液态电解液之外，还可以配合固态、凝聚态、钠离子电池等，以达到提升电池安全、能量密度和环保性能等主要指标的目的，并降低总体的成本。

广汽成功发布“弹匣电池2.0”电池安全技术，实现电池枪击不起火。与传统针刺相比，枪击速度更快，是针刺速度的97.5万倍，同时创口直径更大，所以能够实现枪击不起火，体现了复合集流体电池的安全性。

进一步了解弹匣电池技术，可以降低20%电芯温升速度，提升40%隔热性能。在电池安全性能和灭火系统上，均有一定的提升。这么多眼花缭乱的技术，哪一款是最契合？经多方验证，复合集流体自带保险丝，是实现电池枪击不起火的关键。针瞬间刺入电池时，1.90秒时电芯轻微变形，导致正极和负极发生一定短路，1.9 秒到 2.6秒时，电芯发生了大范围放热反应。不到一秒的时间，电池就发生了热失控。

在传统集流体电池中，当热量多时，隔膜不管是PET或PP，本身耐热的性能不高，会把隔膜本身熔断。产生的热量可达到 700多℃以上，把PP隔膜熔断后，电池短路就变得更加严重。针刺过程中热失控产生后会把集流体中间的高分子材料熔断，从而导致正负极发生断裂，使电池安全性更好。使用复合集流体除了更好的安全性能之外，对电池能量密度有更高的提升。

传统电池中，铜集流体所占重量约8%，铝集流体约占6.9%。当使用更轻的PET后/PP后，取代了部分铜或铝，重量有所下降。相对传统集流体，铝箔减重55%，铜箔减重40%，在减重指标上，存在非常明显优势。

当复合铝箔取代传统铝箔，复合铜箔取代传统铜箔，电池能量密度可以得到显著提升。对电芯层级，能量密度可提高17.9%，电池系统层级可以提高到13.8%。这对电池而言，是个非常大的进步。

复合集流体在电池制作过程中，有几个非常关键的步骤，第一个关键点是涂布。对于集流体在涂布过程中，活性材料是否可涂布于复合集流体上，有几个关键点：底涂可行性、极片粘结力、极片延展率。辊压方面，对压实密度要求非常高，但对于磷酸铁锂或三元材料，无需用那么大的压力，多大的压力更适合正极材料或负极材料？还待研究。

第二个关键点是焊接。因复合集流体材料中间为PET/PP，如需实现焊接，需要采用不同的焊接技术。第三关于可涂布性，与表面张力有直接关系，所以复合集流体出货前，会进行达因值测试，达因值越高可涂布性越好。

下图为PET集流体辊压后，仍然保持良好的连续性，且活性材料结合力良好，说明集流体在可涂布性和辊压性上没有问题。因为复合集流体上下为金属层（铜或铝），中间为PET/PP，焊接过程中，如何将中间不导电的高分子材料焊接在一起，是个极大的挑战。

目前关于焊接的解决方案，是在复合铜箔两侧焊接一层箔材，通过汇流片的方式，把电流导出后进行多层焊接。不管是焊60层或80层，均可参照此种焊接方式。且焊接后，拉力可满足正常使用要求。

英联复合集流体产品为MC结构及MA结构，MC中间是PET/PP，两边为铜，MA中间为PET，两边为铝，厚度稍有不同。

目前MC生产采用两步法（溅射、水镀）， MA生产采用一步法（蒸镀）的方式进行生产。

原膜进料后，会对幅宽、外观、抗张强度、延伸率、接头数等进行确认或检查，判定原膜品质是否满足要求。

此外，大家很关注的一点，传统铜箔或复合铜箔表面无需做改性，就可以与石墨材料紧密结合。铜箔方面考虑到背离性，会在表面涂炭。涂炭工艺同样适用复合集流体。在复合铜箔和复合铝箔上做相应涂炭。可有效提升产品均匀性、面密度及导电性能均有较大提升。

英联股份成立于2006年，2017年上市，股票代码为:002846。公司以金属科技作为战略核心，已建成汕头和扬州两大智能化生产基地，公司有着丰富的技术产业化、精益制造、智能化工厂、数字管理等方面经验。主要客户有联合利华、可口可乐、蒙牛、伊利等。

江苏英联复合集流体有限公司2023年2月1号成立，注册资本5亿元。为英联股份控股子公司。是一家从事研发、生产、销售复合铜箔、复合铝箔的专业企业。目前公司已有三条复合铜箔生产线并已投入量产。公司预计2025年完成总投资30.89亿元，实现5亿㎡复合铜箔、1亿㎡的复合铝箔产能布局。

公司成立之初建立了自己研发中心，主要包括工艺开发、校企合作、产品开发及专利布局等方面进行持续探索，不断储备更安全、低成本的新技术、新工艺，快速提升良率及效率，完善应用解决方案。

本月4月16号江苏英联复合集流体在江苏省高邮市的生产基地成功奠基，并有邀请行业同仁现场观摩，共同推动行业发展。