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PET镀铜膜是在PET基膜上进行真空纳米涂层的技术,以纯度为99.999%的铜作为靶材,再通过改变真空室内的工作气压、温度和蒸镀时间等工艺条件,在其表面沉积上金属铜膜。兼具PET薄膜性能,铜的导电、导热性。可以选择单面镀铜或者双面镀铜。4.5μm的PET膜两边各镀1μm铜形成6.5μm的PET镀铜膜,又称PET铜箔,即复合铜箔。通过低密度、低杨氏模量、高可压缩性以及低造价的高分子基材材料PET替换金属铜,其特点为厚度较薄、用铜量较小、有效提升锂电池的安全性与能量密度。
锂电铜箔工艺可分为电解铜箔以及PET铜箔,其中电解铜箔为市场主流工艺,PET铜箔为新工艺;PET铜箔和传统铜箔更大的不同在于传统铜箔多采用电解法制备,而PET铜箔工艺核心为真空镀膜与离子置换。
1.真空镀膜 真空磁控溅射是制备薄膜的主要技术之一,应用广泛。磁控溅射镀膜是通过电场和磁场的作用,工作气体产生辉光放电,离子轰击靶材溅射出材料粒子形成薄膜,目的是在塑料薄膜表面制作一层金属层、使非金属材料金属化,具有镀膜稳定性好、重复性高、均匀度好、适合大面积镀膜、膜层致密、结合力好、工艺灵活度高等优点,主要应用行业包括消费电子、汽车、光学和玻璃等行业。
2.水平镀铜 塑料薄膜在经过真空磁控溅射附着金属层后,采用水介质电镀的方式,将铜层加厚到1 μm ,即可制成复合铜箔。PET镀铜技术来源于PCB电镀,但相比于PCB电镀,PET镀铜设备研发难点在于在膜很薄的情况下需要满足膜材料厂商对PET复合膜材不变形、均匀度好、无穿孔的要求。
PET复合铜箔和传统铜箔相比,具有4大优点:
1、高安全:复合铜箔中间的塑料隔膜层可以大大提高电池的燃烧安全性。
2、高比容:同等情况下,铜的用量只有原来的1/3——1/5,部分铜替换成塑料,带来电池重量的减轻,从而增加电池的能量密度;
3、长寿命:减少金属收缩引起的活性物质脱落,能提升电池循环寿命;
4、强兼容:适用于锂电池的环境。
新能源汽车市场的广阔空间和不断增高的需求量,带动动力电池成为锂电铜箔需求增量的最主要推动力。对电池厂来说,铜箔越薄,用铜量越少,成本越低;对铜箔厂来说,率先实现极薄化与复合铜箔等高端产品生产的企业将享有更高的技术溢价,盈利能力更强,铜箔厂商生产高毛利率产品意愿强烈。因此无论是电池厂还是铜箔厂都将大力推动极薄化铜箔的发展,而且PET铜箔和传统铜箔相比厚度较薄、用铜量较小,有效提升了锂电池的安全性与能量密度。
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