厚积薄发，涂碳浆料助力电池集流体铝箔性能提升

受新能源下游包括动力、消费、储能等应用领域需求的强势推动，从现在起到2025年全球锂电池出货量及装机量将迎来高速增长。

图1 全球锂电池出货量及预测(单位:GWh)

电池铝箔作为锂电池正极集流体的主要材料，也将随着锂电池装机量大幅提升。

在传统锂电池极片制作工艺中，活性材料浆料直接涂布于铝箔集流体表面，干燥后通过粘结剂实现活性材料铝箔集流体表面的固定，但刚性的金属集流体与活性材料颗粒间的接触面积有限,界面电阻较大，引起电池内阻的上升，对于电池性能特别是大电流充放电条件下的性能存在负面影响；

此外粘结剂的粘结强度有限,在持续充放电过程中，很容易发生活性材料与集流体间的膨胀脱离，导致电池内阻进一步加大，使得电池的循环寿命和安全性能受到影响。

将具备导电功能的涂碳涂层(俗称涂碳浆料)均匀涂布于集流体铝箔表面,能提供静态导电性能，大幅度降低正/负极材料和集流之间的接触电阻，还能提高两者之间的附着能力，减少粘结剂的使用量,进而提升电池的整体性能。

较之普通集流体铝箔，涂碳铝箔是一项突破性的创新技术,具备显著应用优势：

1、抑制电池极化，减少热效应,提高倍率性能；

2、降低电池内阻，并明显降低了循环过程的动态内阻增幅；

3、提高一致性，增加电池的循环寿命；

4、提高活性物质与集流体的粘附力，降低极片制造成本；

5、保护集流体不被电解液腐蚀；

6、改善磷酸铁锂、钛酸锂材料的加工性能。

图4 锂离子电池结构&涂碳涂层示意图

经恒州诚思统计，2020年，全球涂碳铝箔市场规模达到了2.24亿美元，预计2027年将达到11.29亿美元，2021年到2027年复合增长率(CAGR)为25.91%。

图5 2016-2027年全球涂碳铝箔市场销售额(百万美元)及增长率

作为集流体铝箔与正极材料之间的桥梁，该具备导电功能的涂碳涂层是涂碳铝箔的材料核心，业内又称涂碳浆料，可以大幅度降低活性材料和集流体之间的接触电阻，增加活性材料的浸润性和黏附力，提高电池一致性,提升电池的循环寿命和倍率性能。

除锂电之外，该产品也可用于钠离子储能电池和超级电容器，综合提升产品的充放电性能。

广州慧谷化学有限公司自2015年开始水性涂碳浆料的开发，根据不同类型的二次电池电极应用场景的差异，特征性地开发了用于锂离子电池正极集流体表面的HTC-07；用于锂离子电池负极集流体表面的HTC-08；用于钠离子电池集流体表面的HTC-N；;用于超级电容器电极的HTC-S3；这些产品能针对性地稳定电池性能,得到客户的广泛认可。

表1 产品列表

其中HTC-07是专用于锂离子电池正极集流体的涂碳浆料,在铝箔表面成膜后具有附着力好、导电性佳、剥离强度高、耐NMP和电解液性能好的特点。

此外，针对轧制基材表面油污重的问题，慧谷化学还开发了一款水性前处理剂HQ132，应用后可以将重油污基材表面的达因值从28提升至≥60，显著提高后续涂碳浆料的涂布流平和附着力性能。

近年来,新能源汽车动力电池和储能行业整体高速增长、涂碳铝箔渗透率持续提升,涂碳浆料市场需求量不断增大。 慧谷化学具备从树脂合成、导电材料研磨分散等关键核心技术，拥有多项发明专利和专有技术，可制备一系列高性能涂碳浆料产品，并通过技术迭代升级，保证公司产品性能处于行业领先水平，满足不同领域客户的多样化需求。

展会邀请

亲爱的客户朋友们：

我司将于2023年6月9-12日在四川·宜宾国际会展中心B2号馆参加“2023世界动力电池大会”。现诚挚的邀请您莅临展会现场参观指导！

展位号：B2-S16

广州慧谷化学有限公司