金属化塑料复合集流体(MPCC)又称金属化塑料复合集流体,是一种具有新型复合集流体体系。金属化塑料复合集流体既具有金属的导电性,又具有聚合物的轻质、绝缘、柔韧特性,可以显著增强锂离子电池(LIBs)的安全性和能量密度。
金属化塑料复合集流体由高分子基底和金属导电层组成,高分子基底为聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)等高分子材料,通过沉积超薄金属层提供导电路径。在金属导电层制备上,通常采用磁控溅射、蒸发镀、真空蒸镀、水电镀等工艺在聚合物表面沉积铜或铝金属层制备。
复合集流体是新型电池材料,添加了断路及阻燃材料,可提升锂离子电池安全性。我国政策已将复合集流体纳入国家级五年规划,《十五五规划纲要》明确指出,要加快高容量电极材料、高电导率电解质材料、复合集流体等关键材料攻关。同时叠加动力电池新国标GB 38031-2025实施,“不起火、不爆炸”上升为强制要求。在以上因素驱动下,复合集流体将从锂电池备选方案转变为标准配置。
根据新思界产业研究中心发布的《
2026-2031年中国金属化塑料复合集流体(MPCC)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,2024年是复合集流体商业化元年,消费量持续攀升,预计2026-2031年复合年增长率将达150%以上。作为提升锂离子电池能量密度和安全性的关键组分,金属化塑料复合集流体可以应用在新能源汽车、电动垂直起降飞行器(eVTOL)、无人机、消费电子、储能系统等领域。
金属化塑料复合集流体研究在持续深入,其中华中科技大学团队通过界面工程改造来提升MPCC的性能,通过在MPCC上增加碳涂层来解决界面接触问题,得到的MPCC在快充、循环、安全性等方面表现优异。
金属化塑料复合集流体是提升锂离子电池能量密度和安全性的关键组分,正从实验室走向量产应用,但其规模化应用仍面临诸多障碍,包括基膜与金属层结合力不足易导致镀层脱落、产品良率较低、工艺复杂度高、设备投资大、产品一致性差等。
新思界
行业分析人士表示,在专利布局上,包括江苏三层科技有限公司申请的“低应力金属化塑料集流体及其制备方法”、“无铬金属化塑料集流体及其制备方法、锂离子电池”、江苏睿恩新能源申请的“一种金属化塑料集流体及其制备方法、负极极片、锂离子电池和储能装置”、华中科技大学与江西赣锋锂电科技申请的“一种金属化塑料复合集流体及其制备方法和应用”等。
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