万顺新材采用美国应材(Applied Materials)的磁控溅射设备,在复合集流体领域实现了以下核心技术突破:
1. 高附着力金属层制备
- 磁控溅射预处理技术:通过应材设备在PP基材表面溅射NiCr等过渡层,显著提升后续蒸镀铜层的附着力,解决了高分子材料与金属层结合力不足的行业难题。
- 纳米级均匀性控制:设备支持高精度磁场聚焦和多靶材组合,确保金属层厚度偏差控制在0.1μm以内,满足电池集流体的电学性能一致性要求。
2. 两步法工艺优化
- 磁控溅射+电子束蒸镀组合:
- 第一步:磁控溅射形成纳米级金属种子层(如铜或镍),为后续蒸镀提供均匀基底。
- 第二步:结合德国莱宝电子束蒸镀设备,实现高纯度铜层的快速沉积(厚度达1-2μm),整体工艺良率超90%。
- 循环寿命突破:通过两步法工艺,万顺新材PP铜箔循环寿命超过1800次(传统铜箔约1000次),满足宁德时代量产标准,并通过华为“零自燃”针刺测试(无明火)。
3. 宽幅化与量产能力提升
- 1650mm宽幅生产:应材设备支持宽幅基材处理,有效降低电池厂裁切损耗,单条产线年产能超1亿平方米(镀铜种子层)。
- 智能化产线集成:设备集成膜厚实时监控(石英晶体传感器)、离子辅助沉积等功能,实现全流程自动化控制,生产效率较传统设备提升30%以上。
4. 安全性能强化
- 低散射金属层:磁控溅射技术形成的致密金属层可抑制针刺短路时的热扩散,结合PP基材的阻燃特性,使电池热失控温度降低50%以上。
- 耐候性优化:通过应材设备精确控制膜层结构,万顺新材PP铜箔在高温高湿环境下(85℃/85%RH)仍保持稳定,阻抗增幅小于5%。
行业验证与应用
- 高端车型认证:万顺新材PP铜箔已通过问界M9车型测试验证,成为其电池集流体潜在供应商,适配华为对安全性的严苛要求。
- 多场景适配:除动力电池外,该技术路线还拓展至固态电池封装、铝塑膜等领域,满足新能源材料多样化需求。
总结
应材磁控溅射设备帮助万顺新材突破了复合集流体的附着力、均匀性和安全性三大核心瓶颈,结合莱宝蒸镀设备形成的“两步法”工艺,成为行业内少数能同时满足车规级性能与规模化生产的技术方案。未来随着设备国产化替代加速,万顺新材有望进一步巩固其在复合铜箔领域的领先地位。
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