由电动汽车产业技术创新战略联盟提出,扬州纳力新材料科技有限公司和清华大学联合牵头的《锂电池复合集流体》CSAE标准已按《中国汽车工程学会标准(CSAE)制修订管理办法》有关规定通过立项审查,现正式列入中国汽车工程学会标准研制计划,起草任务书编号为:2024-072。
标准研制背景及意义
随着锂离子电池在动力与储能行业的迅速发展,电池能量密度和安全性能是越来越受到人们的关注。从材料角度提升电池能量密度及安全性能是目前研究的热点,复合集流体应运而生,用于替代传统铜箔、铝箔集流体。
所谓复合集流体,是在高分子薄膜表面沉积一层金属层制备出的一种多层复合材料。与传统集流体相比,复合集流体具有如下优势:第一,采用高分子薄膜材料替代部分金属材料,可有效节约成本,复合集流体成本仅为传统锂电池集流体的30%;第二,由于高分子材料较轻,故复合集流体整体质量比纯金属集流体低50%-80%,可为电池减重,实现5%-10%的能量密度提升;第三,复合集流体中的高分子薄膜具有良好的绝缘和阻燃作用,可以降低电池由于短路所带来的热失控问题,提升电池和整车的安全性能;第四,复合集流体具有良好的柔韧性,赋予其良好的耐弯曲性,促进基于复合集流体的极片在使用过程中界面保持长期完整性,从而使得电池的循环寿命实现提升5%。复合集流体能有望打消公众对新能源汽车的安全、续航和寿命顾虑,加快新能源汽车的普及,其产业化应用符合国家和地方的战略发展需求。复合集流体在产品生产、检验、验收、使用、维护和洽谈贸易需要行业规范技术依据,制定适用于复合集流体产品的标准迫在眉睫。
图1.复合集流体结构示意图
图2. 复合集流体的延展异构特性可提升电池的安全性
图3. 复合集流体独特的“三明治”结构可提升电池的能量密度
标准研制主要内容
本标准主要对锂电池复合集流体的适用范围、产品分类、型号命名、产品要求(包括外观质量要求、成分、尺寸、面密度、方阻、拉伸强度、断裂伸长率、沉积层剥离力、热收缩率、表面浸润张力、致密性及抗氧化性等理化性能指标要求)、试验方法、检验规则(检验分类、判定规则、验收与仲裁等)、包装、标志、运输、贮存等方面进行研制、验证和规范。标准适用于锂电池用复合集流体。
参编单位征集
《锂电池复合集流体》标准项目已启动参编申报,欢迎更多企业、高校、锂电池相关单位参与到标准研究和编制工作中,共同促进锂电池复合集流体技术进步和应用。
来源:中国汽车工程学会标准