复合集流体的使用—相关专利信息

  复合集流体目前已经成为大势，前期也对复合集流体进行了重点关注并做了一些介绍。

  前期相关文章列表：

  多功能复合集流体技术-来自宁德时代高镍电池核心的安全解决方案https://mp.weixin.qq.com/s/WQs2V31AEcXiwobTuYZT3A（宁德多功能复合集流体技术相关专利的概要）

  锂离子电池用防针刺安全集流体https://mp.weixin.qq.com/s/osnhMVYRy4Zm3GVZr8lDRQ（Soteria公司复合集流体简介）

  塑料集流体电池安全技术—来自Soteria公司的专利情况https://mp.weixin.qq.com/s/-LZT1vCCrdOqPUyiYuC8mg（Soteria复合集流体的专利简介）

  英国电池路线图2020-2035 https://mp.weixin.qq.com/s/LI01ytEx-vDv1dBtM3tHOA（英国路线图中提到复合集流体）

  380Wh/kg过针刺的电池-Amprius硅基高能量密度电池2021年11月报告https://mp.weixin.qq.com/s/A3GKhWKV1bl2fMNUvUrglg（高能电池采用Soteria的复合集流体技术）

  使用复合集流体，一方面可以增强电池安全性、提升电池能量密度；另一方面可以减少电池集流体中铜铝金属资源的用量；目前国内可以提供样品级（及以上）的厂家已经包括重庆金美、浙江柔震、扬州纳力、浙江长宇、万顺新材、宝明科技等。东方财富证券在这个月的一个行业研究报告中总结了复合集流体国内相关企业的进度。按照预计，明年会有多家企业进入量产阶段。

图表来源：东方财富证券行业研究报告

  如何制备复合集流体是行业热点，很多的公司投入到这一行业/领域中来，也产生了很多的技术研究报告、行业研究报告，感兴趣的朋友可以上网检索。

  例如行业研究报告《锂电行业深度系列十一：复合集流体降本增效大趋势，产业化迎来曙光》（国信证券）

  《PET铜箔：蓄势待发，设备先行》（中航证券）

  《蓄势待发，空间广阔-PET铜箔产业链系列研究》（中泰证券）

  《复合集流体：PET铜箔加速发展，激活锂电成长新曲线》（天风证券）等等

  作为行业从业者，本人更关注的是如何用，尤其是工艺方面如何使用？复合集流体中间是聚合物基底，两侧是金属薄层，实现若干层复合集流体的焊接是这一材料应用的工艺难点，前期有提到Soteria公司关于多层复合集流体的连接相关专利，其专利更多是从概念层面，但是实际工程工艺还是需要看头部电池企业。于是宁德的专利就很有意义了，于是也就以复合集流体等关键词检索出以下15项专利（其中13项授权，2项实质审查中），概要汇总分享给大家。

  复合集流体工艺的核心在于箔材的转接，典型的复合集流体工艺流程主要包括箔材对折和滚焊，其具体的流程如下图所示。对折机构的设计对于复合集流体和箔材间的连接非常重要，下图给出了专利中给出的典型的对折机构的示意图，通过第一配合部和第二配合部的配合，实现箔材的对折，通过第一对折面和第二对折面间V型的角度设计，降低了箔材进入对折空间的难度，以及第二配合部的对位难度，从而提高了对折的可靠度、效率、优良度。

  如果箔材不对折，通过两张箔材上下进行焊接这样就避免了箔材需要对折的问题，这个是CN207868297U中所记载的内容。其概要图可见下图。

  此外还有通过分叉式极耳的设计，来避免箔材对折的应用，这个CN110335984A中进行了阐述。分叉式极耳及其应用的示意图也从专利中进行了摘抄并放置于本文后部。（这个应该就是申请个专利而已）

  置于滚焊工序，CN207957324U中提到可以采用激光焊接和超声焊接。目前的信息显示采用超声焊接是更主流的选择，专门关于超声滚焊的专利并不多，有一些焊头的专利被公开，这部分的专利不知道设备厂家是否有提及，下次可以试着了解一下。根据专利信息（CN207896200U）可以看到，超声波焊头的线速度可以做到30-50m/min，个人感觉这个速度还是可以的。

复合集流体的关键工艺/装备流程示意图

复合集流体与箔材的连接示意图

典型箔材对折机构

两张箔材焊接与复合集流体上下示意图

典型分叉式极耳示意图

典型分叉式极耳应用示意图

原文始发于微信公众号（下一代电池）：复合集流体的使用—C的相关专利信息