中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：有人說(shuō)，不少動(dòng)力電池企業(yè)連6μm鋰電銅箔都用不好，打孔銅箔的市場(chǎng)化應(yīng)用還太遠(yuǎn)；也有人說(shuō)，打孔銅箔是未來(lái)動(dòng)力電池負(fù)極集流體應(yīng)用的趨勢(shì)，能夠配合高能量密度的動(dòng)力電池克服一些難題。
那么，打孔銅箔動(dòng)力電池應(yīng)用前景到底如何？
高工鋰電調(diào)研獲悉，目前打孔銅箔在國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池領(lǐng)域尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，但以諾德股份為首的銅箔巨頭已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并開(kāi)始對(duì)部分客戶進(jìn)行送樣測(cè)試。
日前，諾德股份副總裁陳郁弼在高工鋰電(2018)國(guó)際鋰電池關(guān)鍵材料技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)上表示：“目前箔材越來(lái)越輕量化，鋰電銅箔的材料厚度已經(jīng)從9um、8um走到6um。再往下走，5um、4um的性價(jià)比已經(jīng)不適合。要實(shí)現(xiàn)倍率的增加，充放電循環(huán)、連接性更優(yōu)等方面的提升，鋰電銅箔下面要走的路線就是打孔?！?
需要正視的是，打孔銅箔對(duì)現(xiàn)在的動(dòng)力電池企業(yè)來(lái)說(shuō)，并不是必需品。目前動(dòng)力電池企業(yè)依然使用的是NCM622或523體系的材料，并沒(méi)有導(dǎo)入打孔銅箔的需要，否則只是徒增成本，與“降本增效”的目的背道而馳。
客觀來(lái)看，未來(lái)打孔銅箔在動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用機(jī)會(huì)主要集中在摻硅碳的高倍率高比能量動(dòng)力電池和全固態(tài)鋰電池上。
以硅碳系動(dòng)力電池為例，目前諸多動(dòng)力電池企業(yè)難以大規(guī)模量產(chǎn)這款電池的主要原因是，硅碳負(fù)極首效較人造石墨低（硅碳負(fù)極首效在80%左右，石墨負(fù)極首效達(dá)90%以上），造成預(yù)嵌鋰難度高，電池容量快速衰減。
為了解決上述問(wèn)題，有的企業(yè)選擇從補(bǔ)鋰設(shè)備著手，向負(fù)極極片直接噴涂金屬鋰粉，正在研發(fā)中；也有不少企業(yè)將希望寄托于集流體材料，打孔銅箔就是其中的一款材料。
一位長(zhǎng)期致力于打孔銅箔鋁箔研究的業(yè)內(nèi)人士就向高工鋰電表示，打孔銅箔能夠助力動(dòng)力電池企業(yè)解決上述問(wèn)題。打孔銅箔在硅碳系動(dòng)力電池中的應(yīng)用能夠解決三個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：
一是硅碳負(fù)極多次循環(huán)后的剝離問(wèn)題。硅碳負(fù)極在充放電過(guò)程具有膨脹收縮效應(yīng)，多次充放電之后，涂層材料與箔材之間的剝離現(xiàn)象加劇，內(nèi)阻急劇增大，從而影響壽命。采用多孔集流體，通過(guò)孔隙間的材料，在正負(fù)極極片涂層正反兩面材料形成“工”字型咬合狀態(tài)，極片脫落的概率可大幅度降低，利于動(dòng)力電池循環(huán)壽命的增加。
二是硅碳負(fù)極預(yù)嵌鋰難題。預(yù)嵌鋰主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的，為了補(bǔ)償最初SEI所消耗的鋰源或者降低負(fù)極電位。但硅碳負(fù)極首效低卻導(dǎo)致鋰離子從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極時(shí)，過(guò)量減少，而打孔銅箔可以克服預(yù)嵌鋰的均勻性、效率等問(wèn)題。
三是離子傳輸通道問(wèn)題。高倍率動(dòng)力電池的開(kāi)發(fā)，導(dǎo)電性問(wèn)題早已通過(guò)材料本身、電芯設(shè)計(jì)、新型導(dǎo)電劑方面予以解決，但離子傳輸效率提高更加困難，有貫通空隙的集流體在這方面能夠提供一些助力。
在陳郁弼看來(lái)，目前在鋰電銅箔兩側(cè)進(jìn)行負(fù)極材料涂布時(shí)，出現(xiàn)涂布厚度不一致問(wèn)題，這就導(dǎo)致電池的活性物質(zhì)，即鋰離子利用效率下降，最終引起電池電容量下降。為了平衡能量密度與安全性之間的關(guān)系，動(dòng)力電池企業(yè)給箔材進(jìn)行打孔處理正是其中的一項(xiàng)解決方案。
正因?yàn)榇蚩足~箔對(duì)硅碳系動(dòng)力電池性能有上述改善空間，這也成為電池企業(yè)對(duì)其保持較為開(kāi)放態(tài)度的根本原因。
一位知情人士透露：“現(xiàn)在動(dòng)力電池企業(yè)也是處于‘摸著石頭過(guò)河’的階段，對(duì)打孔銅箔有基礎(chǔ)性的了解，但具體孔隙率要達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)才能既不斷箔又能切實(shí)提升動(dòng)力電池性能，還在測(cè)試當(dāng)中?！?
所以，打孔銅箔未來(lái)的命運(yùn)如何要看動(dòng)力電池企業(yè)應(yīng)用后的最終效果。
