復(fù)合集流體是當(dāng)前動(dòng)力電池行業(yè)中最炙手可熱的細(xì)分材料之一，圍繞其技術(shù)路線選擇、基礎(chǔ)材料選擇、產(chǎn)品應(yīng)用等問(wèn)題的討論絡(luò)繹不絕。尤其是基材選擇方面，PET還是PP，其選擇也極大影響到成品的技術(shù)路線及應(yīng)用選擇。

自2021年開(kāi)始，市場(chǎng)上高度推廣“PET銅箔”概念，因其產(chǎn)品潛在優(yōu)勢(shì)多、市場(chǎng)空間巨大，引得多家上市、非上市公司快速投入其中。而早在數(shù)年前，鋰電頭部公司就以“復(fù)合集流體”概念聯(lián)合材料廠商進(jìn)行大量的技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

行業(yè)信息顯示，頭部企業(yè)復(fù)合集流體的基材并非PET一種選擇，而是有PP、PI多種路線在持續(xù)推進(jìn)。

近期更有說(shuō)法指出，PET被認(rèn)為事實(shí)上無(wú)法滿(mǎn)足動(dòng)力電池中長(zhǎng)循環(huán)壽命的要求而在曾經(jīng)真正上車(chē)的應(yīng)用中被技術(shù)性淘汰。

事實(shí)究竟如何？首先，單看PET、PP、PI三種材料基于復(fù)合集流體工藝，即真空鍍膜結(jié)合水電鍍膜的適應(yīng)度而言，顯然以材料的耐高溫性能及物理強(qiáng)度來(lái)看，PI處于最高一檔，熔點(diǎn)溫度達(dá)360℃以上。但基于PI超薄膜目前及可預(yù)計(jì)的數(shù)年內(nèi)成本仍然居于高位，顯然目前無(wú)法作為復(fù)合集流體的量產(chǎn)直接選擇。

PET的耐溫性與物理性能居于第二檔，其熔點(diǎn)溫度達(dá)260℃以上，對(duì)需要高溫及高電流密集參與的工藝來(lái)說(shuō)，雖有挑戰(zhàn)但仍然具有較大可行性，尤其PET屬于極性材料的特質(zhì)也導(dǎo)致其更易與金屬物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)鍵聯(lián)，即容易得到較強(qiáng)的鍍層結(jié)合力。

而PP薄膜的耐溫性與物理強(qiáng)度處于最弱檔，熔點(diǎn)為160℃左右，加工難度高，且其非極性材料的特質(zhì)也導(dǎo)致在其表面形成高附著力鍍層的技術(shù)難度非常之大。

但從化學(xué)穩(wěn)定性的角度來(lái)看，則又呈現(xiàn)出相反的特征。

PET，即聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，雖然如前述物理性能更強(qiáng)，更易作為鍍膜加工的基材，但其容易在乙二醇、水、甲醇、氨中發(fā)生降解，甲醇解用于回收 PET 攝影底片已工業(yè)化多年，且仍在使用；而且在鋰電池負(fù)極端存在催化PET降解的醇基鋰（SEI膜的成分），可顯著促進(jìn)PET的降解；另一方面，即便PET的降解不完全，哪怕接觸到銅膜的PET表面發(fā)生一點(diǎn)點(diǎn)降解，也會(huì)造成PET銅箔的根本性破壞。

PP，即聚丙烯，是聚烯烴的一種，分子鏈中只存在碳碳鍵，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外,對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定，而且也極難發(fā)生斷鏈降解，化學(xué)穩(wěn)定性極強(qiáng)。因而雖然PP薄膜作為鍍膜基材而言加工難度高，工藝窗口小，但如果工藝實(shí)現(xiàn)了突破與固化后，作為鋰電池負(fù)極的集流體而言卻是一項(xiàng)可靠度極高的材料選擇。而從PP材料在鋰電隔膜行業(yè)的多年成熟應(yīng)用來(lái)看，也印證了此點(diǎn)。

復(fù)合集流體的鍍膜工藝存在微觀缺陷這點(diǎn)是無(wú)法避免的，也就無(wú)法阻擋催化劑的進(jìn)入到其內(nèi)層的PET薄膜處。尤其是銅集流體在涂布、輥壓乃至循環(huán)過(guò)程中都涉及到拉伸，會(huì)進(jìn)一步放大缺陷；退一萬(wàn)步講哪怕是芯片級(jí)的鍍膜無(wú)任何宏觀缺陷產(chǎn)生，也會(huì)存在柱狀晶等晶界，催化劑仍會(huì)透過(guò)銅膜進(jìn)入到基材，催化PET降解，也就是復(fù)合集流體的基材破壞，從而導(dǎo)致使用PET的復(fù)合集流體作為負(fù)極的鋰電池高溫循環(huán)跳水，或者，會(huì)否有更嚴(yán)重情況發(fā)生。

國(guó)外有學(xué)者文章中論述了在電芯中的PET膜在循環(huán)500次后，發(fā)生了肉眼可見(jiàn)的降解，而且用紅外光譜驗(yàn)證了：

當(dāng)然，以上論述的是PET在鋰電中負(fù)極應(yīng)用的情況，在正極端，由于缺少催化PET降解的醇基鋰，前述的降解反應(yīng)就不會(huì)產(chǎn)生。這也印證出，PET作為正極集流體的上車(chē)應(yīng)用是成立的，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)反向論調(diào)。

根據(jù)以上分析可以看到，復(fù)合集流體在電池負(fù)極（銅箔側(cè)）應(yīng)用中，PET薄膜在高循環(huán)壽命要求的鋰電池負(fù)極環(huán)境中的長(zhǎng)期使用，比如動(dòng)力、儲(chǔ)能這些應(yīng)用，可能還需要采取更加審慎的態(tài)度。畢竟原本被認(rèn)為是能提升電池安全性的一項(xiàng)技術(shù)，如果因?yàn)槁肪€選擇的不慎而導(dǎo)致走到了相反的方向，相信對(duì)這個(gè)方興未艾的新行業(yè)不是有利的事。

行業(yè)觀點(diǎn)認(rèn)為，相關(guān)的材料廠家還是應(yīng)以終端電池廠家的長(zhǎng)期應(yīng)用穩(wěn)定性為基礎(chǔ)來(lái)選擇自己的主材及技術(shù)路徑，哪怕這樣的路徑走得會(huì)更不容易。

審核編輯：劉清