CESA-2022-1-009《超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

一、工作簡(jiǎn)況

(一)任務(wù)來(lái)源

微孔銅箔作為新型集流體材料用于所有超級(jí)電容器,與傳統(tǒng)常規(guī)無(wú)孔銅箔集

流體材料相比,具有更好的柔韌度,更有利于增強(qiáng)箔面與活性物質(zhì)漿料的粘附結(jié)

合強(qiáng)度,增加活性物質(zhì)載量和電解液保液量;用于鋰離子超級(jí)電容、電池型電容,

更有利于離子在正負(fù)極之間的多維遷移,提高離子遷移速率。大量致密微孔的存

在,使超級(jí)電容器單體電芯的安全性、循環(huán)性、倍率性、能量密度和一致性等綜

合性能得以大幅度提升,從而更好地促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

微孔銅箔與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的“多孔銅箔”、“打孔銅箔”相比,微孔銅箔的孔

密度、孔徑范圍更加寬泛,孔密度可達(dá)12500個(gè)/cm2,孔徑范圍2μm-25μm

任意選取,箔面微孔分布的均勻性,孔徑大小的一致性的微孔品質(zhì),可滿足不同

超級(jí)電容器的應(yīng)用需要;微孔銅箔的抗拉強(qiáng)度大、電阻率小、表面潔凈無(wú)殘?jiān)?/p>

物理性能更具比較優(yōu)勢(shì)。微孔銅箔作為新型集流體材料應(yīng)用于超級(jí)電容器產(chǎn)品,

表現(xiàn)出比“多孔銅箔”、“打孔銅箔”更具適應(yīng)性和適用性,綜合質(zhì)量高而實(shí)用

的顯著優(yōu)勢(shì)。

微孔銅箔集流體在超級(jí)電容器中表現(xiàn)出的優(yōu)越性能,在業(yè)界已形成共識(shí)而被

認(rèn)同,而作為一種新型集流體材料,目前在國(guó)內(nèi)外尚無(wú)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)可循。為統(tǒng)一

和規(guī)范微孔銅箔集流體材料的生產(chǎn)制造和實(shí)際應(yīng)用,保證產(chǎn)品質(zhì)量,有力支持超

級(jí)電容器及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,特制定此標(biāo)準(zhǔn)。

(二)任務(wù)主管部門(mén)

微孔銅箔集流體材料應(yīng)用于超級(jí)電容器,屬于電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的新材料,

廣泛應(yīng)用于新能源領(lǐng)域,歸口于中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)。

(三)發(fā)起單位

在對(duì)微孔銅箔集流體材料發(fā)展現(xiàn)狀和實(shí)際產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用探索后,由山西沃特海

1

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

默新材料科技股份有限公司發(fā)起團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的研制。

(三)項(xiàng)目文件

1、項(xiàng)目文件:中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì),中電標(biāo)通[2022]004號(hào)

2、項(xiàng)目名稱(chēng):“超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體”

3、項(xiàng)目編號(hào):CESA—2022—1—009

(四)主要工作過(guò)程

2017年,山西沃特海默新材料科技股份有限公司利用“電化學(xué)法”成功制

備微孔銅箔集流體材料;2018-2019年實(shí)現(xiàn)規(guī)模化制備并產(chǎn)業(yè)化,成功應(yīng)用于

功率型超級(jí)電容器和儲(chǔ)能型超級(jí)電容器,包括鋰離子電容器和電池型電容器,

以及鋰離子電池等領(lǐng)域;2021年山西沃特海默新材料科技股份有限公司聯(lián)合中

國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)開(kāi)展《超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的

制定。

2021年10月-12月,完成《超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體》項(xiàng)目前期調(diào)

研和標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目建議書(shū)及標(biāo)準(zhǔn)草案的編寫(xiě)。

2022年1月13日,中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)超級(jí)電容產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織

的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目立項(xiàng)論證會(huì)上,專(zhuān)家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目建議書(shū)及標(biāo)準(zhǔn)草案開(kāi)展立項(xiàng)評(píng)

審,一致同意本標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。

2022年2月15日-3月20日,中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)超級(jí)電容產(chǎn)

業(yè)聯(lián)盟會(huì)同山西沃特海默新材料科技股份有限公司組建工作組,完善標(biāo)準(zhǔn)草

案,撰寫(xiě)編制說(shuō)明,形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。

在完善標(biāo)準(zhǔn)草案過(guò)程中,中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)、山西沃特海默新

材料科技股份有限公司、太原理工大學(xué)、上海展梟新能源科技有限公司、力容

新能源技術(shù)(天津)有限公司、深圳清研電子科技有限公司、天津力神超電科

技有限公司、南京航空航天大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院電工研究所等16個(gè)企業(yè)事業(yè)單

位專(zhuān)家,對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了充分研討,提出了意見(jiàn)和建議。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組

根據(jù)起草組內(nèi)專(zhuān)家意見(jiàn)和建議修改完善,形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿和編制說(shuō)明。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定主要內(nèi)容的論據(jù)及解決的主要問(wèn)題

(一)編制原則

2

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

本標(biāo)準(zhǔn)在編寫(xiě)格式上遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定的有關(guān)規(guī)定,按照GB/T1.1-2020

《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)》給出的規(guī)則起草。

(二)主要內(nèi)容

1、《超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體》標(biāo)準(zhǔn),以行業(yè)通用LBEC—01牌號(hào)的

無(wú)孔電解銅箔制備成微孔銅箔產(chǎn)品系列,適用于電子箔用無(wú)孔電解銅箔、無(wú)孔

壓延銅箔。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無(wú)孔銅箔制備成微孔銅箔的厚度和寬度范圍:厚度8

um~12um、寬度200mm~1000mm;標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包括了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)方法、

包裝運(yùn)輸和使用規(guī)范,形成了完整的質(zhì)量體系和產(chǎn)品應(yīng)用體系。

2、本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋰離子電池用微孔銅箔的技術(shù)要求、檢測(cè)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、

質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存、使用說(shuō)明及注意事項(xiàng)與合同(或訂

貨單)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范等。

3、本標(biāo)準(zhǔn)適用于超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體,其他如鋰離子電池等儲(chǔ)能

領(lǐng)域微孔銅箔集流體可參考本標(biāo)準(zhǔn)。

4、本項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)基于國(guó)內(nèi)微孔箔材集流體材料的現(xiàn)有行業(yè)水平實(shí)際情況編寫(xiě),

標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容中涉及的技術(shù)條款及相關(guān)參數(shù)已經(jīng)過(guò)第三方(太原理工大學(xué)、上海展

梟新能源科技有限公司等)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)際驗(yàn)證。

(三)解決的主要問(wèn)題

微孔銅箔的優(yōu)勢(shì)特性:

(1)微孔密度大、孔徑小,選擇范圍寬。箔面上有著幾十個(gè)到10000個(gè)/cm2

甚至更多的,孔徑范圍2um~25um的通孔,孔密度和孔徑可任意選取對(duì)應(yīng)關(guān)系,

選擇范圍大。

(2)因?yàn)榭讖叫?,不易漏漿。

(3)箔面比表面積大。由于是電化學(xué)方式晶界刻蝕成孔,因此除通孔外,

箔面每平方厘米上有幾十個(gè)到上萬(wàn)個(gè)、直徑在10~50um的盲孔;盲孔呈不規(guī)則

形狀,沒(méi)有飛邊毛刺,盲孔直徑在不同方向上有所改變,尺寸在一定范圍內(nèi)變化。

這種不規(guī)則形狀的盲孔,使微孔銅箔表面粗糙度更高,如此就大大增加了箔面的

比表面積。

微孔銅箔表面的微孔特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特性、箔面品質(zhì)等特定優(yōu)勢(shì),相比常規(guī)無(wú)

孔箔和其它多孔箔,解決的主要問(wèn)題有以下7方面:

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中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

1、提高了集流體的柔韌度

均勻分布的微孔和孔徑大小的一致,使集流體的柔韌度大幅度增加,更利于

極片層疊的制備。

2、降低箔面與電極材料的接觸電阻

由于箔面比表面積大,電極材料與箔面附著更充分,附著力更強(qiáng),有效降低

箔面與電極材料的接觸電阻。

3、增強(qiáng)了電解液在活性物質(zhì)的浸潤(rùn)性

大量致密微孔,使得電解液更容易滲透通過(guò),增強(qiáng)了電解液在活性物質(zhì)的浸

潤(rùn)性,同時(shí)增加了電解液保液量。

4、提高循環(huán)壽命

活性物質(zhì)漿料通過(guò)微孔銅箔的孔隙,相互貫通連成一體形成“工”字型結(jié)合,

正負(fù)極材料與箔面的附著強(qiáng)度增大而不易脫落,加上電解液保液量的增加,有效

提高了循環(huán)壽命。

5、提升倍率性能

微孔集流體使得電極之間形成立體的離子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。電解液有效浸潤(rùn)到涂層

材料與集流體的結(jié)合部,并通過(guò)孔隙使得電解液在整個(gè)電芯內(nèi)部成為全貫通狀

態(tài),離子在正負(fù)極之間形成多維遷移,大大提高了離子的遷移速率和遷移數(shù)量。

6、提高安全性能

清華大學(xué)的PeichaoZou等人的試驗(yàn)1表明,金屬鋰會(huì)在微孔內(nèi)壁發(fā)生沉積,

從而大大降低了鋰枝晶生成引發(fā)的安全問(wèn)題。

微孔集流體制備的極片,正反兩面的鋰離子會(huì)起到自平衡的作用,特別在負(fù)

極端,因涂層局部厚度不足導(dǎo)致的析鋰會(huì)得到有效緩解,減少析鋰現(xiàn)象的發(fā)生,

從而提高安全性。

7、提高比能量和一致性

采用電化學(xué)方式的制備工藝過(guò)程,既在箔面產(chǎn)生大量的致密微孔,又將原箔

的厚度適度減薄,使得集流體的質(zhì)量密度和體積密度下降,相應(yīng)增加了集流體對(duì)

1參考文獻(xiàn):Directinglateralgrowthoflithiumdendritesinmicro-compartmentedanodearraysforsafelithium

metalbatteries.Nat.Commun.,2018,9,464

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中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

活性物質(zhì)的載量,加上電解液的充分浸潤(rùn)和保液量的增加,有效提高了單體電芯

的比能量和一致性。

本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)是在充分了解微孔銅箔集流體材料的發(fā)展現(xiàn)狀以及經(jīng)過(guò)實(shí)際的

產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用探索后提出的,本項(xiàng)目的制定可指導(dǎo)微孔集流體材料產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,

推出應(yīng)用于超級(jí)電容器、高能量密度鋰離子電池等多個(gè)前沿領(lǐng)域的對(duì)應(yīng)產(chǎn)品。

三、主要試驗(yàn)[或驗(yàn)證]情況分析

(一)微孔特性

掃描電鏡結(jié)果(MIT/SEM)—9um銅箔ψ7590個(gè)/cm2φ18um

無(wú)孔銅箔與成孔銅箔的MIT顯微鏡圖

無(wú)孔銅箔與成孔銅箔的SEM顯微鏡圖

(二)性能測(cè)試

1、抗拉強(qiáng)度測(cè)試(GB/T228.1)

銅箔:厚8umψ7590個(gè)/cm2φ18um

鋁箔:厚20umψ1930個(gè)/cm2φ21um

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中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

拉伸曲線抗拉強(qiáng)度

成孔后抗拉強(qiáng)度降幅2~25%

2、電阻率測(cè)試(GB/T22638.6)

RS

=直接測(cè)量直流電阻

LKt

成孔后,電阻率略微增加

空氣環(huán)境測(cè)量,與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境存在較大差別

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

3.000μcm

鋁箔

銅箔1.850μcm

電阻率

3、表面性能

表面潤(rùn)濕性——達(dá)因值測(cè)定

原始銅箔成孔銅箔原始鋁箔成孔鋁箔

樣品原始銅箔原始銅箔原始鋁箔成孔鋁箔

達(dá)因值>70>7032>48

達(dá)因值明顯增加,且與電容炭漿料的潤(rùn)濕性提高,有利于材料的附著

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中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

4、物理性能測(cè)試

背光檢測(cè)透光度(LED光)雙擋邊D2—20面密度

銅箔

~71.2gm-2

~68.1gm-2

降幅4.35%

銅箔:厚8umψ7590個(gè)/cm2φ18um

四、知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況說(shuō)明

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。

五、產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應(yīng)用論證和預(yù)期達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果

(一)產(chǎn)業(yè)化情況

1、國(guó)外有日本福田、日立、JME、索尼等多孔銅箔制備公司,制備方式主

要有機(jī)械沖孔、激光成孔、電沉積成孔,2018年已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);

2、國(guó)內(nèi)目前有3家公司多孔銅箔以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),但孔徑大多在30um~500um,

并以150um、250um、350um為普遍主要產(chǎn)品,制備方式主要有機(jī)械沖孔、激

光成孔。

3、山西沃特海默新材料科技股份有限公司,自主研發(fā)生產(chǎn)的微孔銅箔采用

了電化學(xué)方式,孔密度幾十個(gè)~10000個(gè)/cm2、孔徑2~25um,具有孔密度大、

均勻性好,孔徑小、一致性好,抗拉強(qiáng)度高和實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn),2019年已實(shí)現(xiàn)

產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)。

(二)推廣應(yīng)用論證

山西沃特海默新材料科技股份有限公司采用電化學(xué)方式制備的微孔銅箔,

2019年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn),已廣泛應(yīng)用于鋰離子電池、超級(jí)電容器等電子產(chǎn)品、

7

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

新能源領(lǐng)域,大幅度改善和提高了電池、電容器的綜合性能,并遠(yuǎn)銷(xiāo)國(guó)際市場(chǎng)。

微孔銅箔還廣泛應(yīng)用于電磁屏蔽膜、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。

(三)預(yù)期經(jīng)濟(jì)效果

儲(chǔ)能領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求,微孔銅箔在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)

產(chǎn)生不可估量的經(jīng)濟(jì)效益,并助推儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

六、轉(zhuǎn)化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況

基于國(guó)內(nèi)微孔箔材集流體材料的實(shí)際情況,未采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外相關(guān)標(biāo)

準(zhǔn)。

七、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

(一)與相關(guān)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

該標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目沒(méi)有相關(guān)的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目在標(biāo)準(zhǔn)體系中為首次研

制。

(二)與協(xié)會(huì)現(xiàn)有團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

該標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目與中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟、深圳市電源技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合發(fā)布的團(tuán)

體標(biāo)準(zhǔn)【T/CSTM00249-2020/T/SPSTS012-2019鋰離子電池用微孔銅箔集流體】

相近,二者均為二次電池、超級(jí)電容器等儲(chǔ)能行業(yè)的新型材料標(biāo)準(zhǔn)。

八、重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)

暫無(wú)

九、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

(一)貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施

本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于微孔銅箔規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展及應(yīng)用有積極的指導(dǎo)作用。建議

標(biāo)準(zhǔn)完成后盡快發(fā)布。標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布3個(gè)月后組織收集反饋意見(jiàn),針對(duì)有關(guān)重點(diǎn)意見(jiàn)

舉辦專(zhuān)家意見(jiàn)討論工作會(huì),形成標(biāo)準(zhǔn)完善意見(jiàn);標(biāo)準(zhǔn)完善后,將于2022年10

月正式實(shí)施,并聯(lián)合企業(yè)及相應(yīng)的檢測(cè)機(jī)構(gòu),進(jìn)行新一輪推廣、應(yīng)用宣貫。

8

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

(二)建議

該標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目沒(méi)有與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施

后,可經(jīng)過(guò)一定時(shí)期的培優(yōu)計(jì)劃,如1~2年的培優(yōu)時(shí)間,根據(jù)培優(yōu)效果及實(shí)踐

應(yīng)用性等情況,可考慮將項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而轉(zhuǎn)化為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

十、替代或廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及廢止其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

十一、其它應(yīng)予說(shuō)明的事項(xiàng)

無(wú)

《超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制起草組

2022年3月25日

9

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

一、工作簡(jiǎn)況

(一)任務(wù)來(lái)源

微孔銅箔作為新型集流體材料用于所有超級(jí)電容器,與傳統(tǒng)常規(guī)無(wú)孔銅箔集

流體材料相比,具有更好的柔韌度,更有利于增強(qiáng)箔面與活性物質(zhì)漿料的粘附結(jié)

合強(qiáng)度,增加活性物質(zhì)載量和電解液保液量;用于鋰離子超級(jí)電容、電池型電容,

更有利于離子在正負(fù)極之間的多維遷移,提高離子遷移速率。大量致密微孔的存

在,使超級(jí)電容器單體電芯的安全性、循環(huán)性、倍率性、能量密度和一致性等綜

合性能得以大幅度提升,從而更好地促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

微孔銅箔與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的“多孔銅箔”、“打孔銅箔”相比,微孔銅箔的孔

密度、孔徑范圍更加寬泛,孔密度可達(dá)12500個(gè)/cm2,孔徑范圍2μm-25μm

任意選取,箔面微孔分布的均勻性,孔徑大小的一致性的微孔品質(zhì),可滿足不同

超級(jí)電容器的應(yīng)用需要;微孔銅箔的抗拉強(qiáng)度大、電阻率小、表面潔凈無(wú)殘?jiān)?/p>

物理性能更具比較優(yōu)勢(shì)。微孔銅箔作為新型集流體材料應(yīng)用于超級(jí)電容器產(chǎn)品,

表現(xiàn)出比“多孔銅箔”、“打孔銅箔”更具適應(yīng)性和適用性,綜合質(zhì)量高而實(shí)用

的顯著優(yōu)勢(shì)。

微孔銅箔集流體在超級(jí)電容器中表現(xiàn)出的優(yōu)越性能,在業(yè)界已形成共識(shí)而被

認(rèn)同,而作為一種新型集流體材料,目前在國(guó)內(nèi)外尚無(wú)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)可循。為統(tǒng)一

和規(guī)范微孔銅箔集流體材料的生產(chǎn)制造和實(shí)際應(yīng)用,保證產(chǎn)品質(zhì)量,有力支持超

級(jí)電容器及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,特制定此標(biāo)準(zhǔn)。

(二)任務(wù)主管部門(mén)

微孔銅箔集流體材料應(yīng)用于超級(jí)電容器,屬于電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的新材料,

廣泛應(yīng)用于新能源領(lǐng)域,歸口于中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)。

(三)發(fā)起單位

在對(duì)微孔銅箔集流體材料發(fā)展現(xiàn)狀和實(shí)際產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用探索后,由山西沃特海

1

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

默新材料科技股份有限公司發(fā)起團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的研制。

(三)項(xiàng)目文件

1、項(xiàng)目文件:中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì),中電標(biāo)通[2022]004號(hào)

2、項(xiàng)目名稱(chēng):“超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體”

3、項(xiàng)目編號(hào):CESA—2022—1—009

(四)主要工作過(guò)程

2017年,山西沃特海默新材料科技股份有限公司利用“電化學(xué)法”成功制

備微孔銅箔集流體材料;2018-2019年實(shí)現(xiàn)規(guī)?;苽洳a(chǎn)業(yè)化,成功應(yīng)用于

功率型超級(jí)電容器和儲(chǔ)能型超級(jí)電容器,包括鋰離子電容器和電池型電容器,

以及鋰離子電池等領(lǐng)域;2021年山西沃特海默新材料科技股份有限公司聯(lián)合中

國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)開(kāi)展《超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的

制定。

2021年10月-12月,完成《超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體》項(xiàng)目前期調(diào)

研和標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目建議書(shū)及標(biāo)準(zhǔn)草案的編寫(xiě)。

2022年1月13日,中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)超級(jí)電容產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織

的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目立項(xiàng)論證會(huì)上,專(zhuān)家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目建議書(shū)及標(biāo)準(zhǔn)草案開(kāi)展立項(xiàng)評(píng)

審,一致同意本標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。

2022年2月15日-3月20日,中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)超級(jí)電容產(chǎn)

業(yè)聯(lián)盟會(huì)同山西沃特海默新材料科技股份有限公司組建工作組,完善標(biāo)準(zhǔn)草

案,撰寫(xiě)編制說(shuō)明,形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。

在完善標(biāo)準(zhǔn)草案過(guò)程中,中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)、山西沃特海默新

材料科技股份有限公司、太原理工大學(xué)、上海展梟新能源科技有限公司、力容

新能源技術(shù)(天津)有限公司、深圳清研電子科技有限公司、天津力神超電科

技有限公司、南京航空航天大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院電工研究所等16個(gè)企業(yè)事業(yè)單

位專(zhuān)家,對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了充分研討,提出了意見(jiàn)和建議。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組

根據(jù)起草組內(nèi)專(zhuān)家意見(jiàn)和建議修改完善,形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿和編制說(shuō)明。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定主要內(nèi)容的論據(jù)及解決的主要問(wèn)題

(一)編制原則

2

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

本標(biāo)準(zhǔn)在編寫(xiě)格式上遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定的有關(guān)規(guī)定,按照GB/T1.1-2020

《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)》給出的規(guī)則起草。

(二)主要內(nèi)容

1、《超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體》標(biāo)準(zhǔn),以行業(yè)通用LBEC—01牌號(hào)的

無(wú)孔電解銅箔制備成微孔銅箔產(chǎn)品系列,適用于電子箔用無(wú)孔電解銅箔、無(wú)孔

壓延銅箔。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無(wú)孔銅箔制備成微孔銅箔的厚度和寬度范圍:厚度8

um~12um、寬度200mm~1000mm;標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包括了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)方法、

包裝運(yùn)輸和使用規(guī)范,形成了完整的質(zhì)量體系和產(chǎn)品應(yīng)用體系。

2、本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋰離子電池用微孔銅箔的技術(shù)要求、檢測(cè)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、

質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存、使用說(shuō)明及注意事項(xiàng)與合同(或訂

貨單)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范等。

3、本標(biāo)準(zhǔn)適用于超級(jí)電容器用微孔銅箔集流體,其他如鋰離子電池等儲(chǔ)能

領(lǐng)域微孔銅箔集流體可參考本標(biāo)準(zhǔn)。

4、本項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)基于國(guó)內(nèi)微孔箔材集流體材料的現(xiàn)有行業(yè)水平實(shí)際情況編寫(xiě),

標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容中涉及的技術(shù)條款及相關(guān)參數(shù)已經(jīng)過(guò)第三方(太原理工大學(xué)、上海展

梟新能源科技有限公司等)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)際驗(yàn)證。

(三)解決的主要問(wèn)題

微孔銅箔的優(yōu)勢(shì)特性:

(1)微孔密度大、孔徑小,選擇范圍寬。箔面上有著幾十個(gè)到10000個(gè)/cm2

甚至更多的,孔徑范圍2um~25um的通孔,孔密度和孔徑可任意選取對(duì)應(yīng)關(guān)系,

選擇范圍大。

(2)因?yàn)榭讖叫。灰茁{。

(3)箔面比表面積大。由于是電化學(xué)方式晶界刻蝕成孔,因此除通孔外,

箔面每平方厘米上有幾十個(gè)到上萬(wàn)個(gè)、直徑在10~50um的盲孔;盲孔呈不規(guī)則

形狀,沒(méi)有飛邊毛刺,盲孔直徑在不同方向上有所改變,尺寸在一定范圍內(nèi)變化。

這種不規(guī)則形狀的盲孔,使微孔銅箔表面粗糙度更高,如此就大大增加了箔面的

比表面積。

微孔銅箔表面的微孔特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特性、箔面品質(zhì)等特定優(yōu)勢(shì),相比常規(guī)無(wú)

孔箔和其它多孔箔,解決的主要問(wèn)題有以下7方面:

3

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

1、提高了集流體的柔韌度

均勻分布的微孔和孔徑大小的一致,使集流體的柔韌度大幅度增加,更利于

極片層疊的制備。

2、降低箔面與電極材料的接觸電阻

由于箔面比表面積大,電極材料與箔面附著更充分,附著力更強(qiáng),有效降低

箔面與電極材料的接觸電阻。

3、增強(qiáng)了電解液在活性物質(zhì)的浸潤(rùn)性

大量致密微孔,使得電解液更容易滲透通過(guò),增強(qiáng)了電解液在活性物質(zhì)的浸

潤(rùn)性,同時(shí)增加了電解液保液量。

4、提高循環(huán)壽命

活性物質(zhì)漿料通過(guò)微孔銅箔的孔隙,相互貫通連成一體形成“工”字型結(jié)合,

正負(fù)極材料與箔面的附著強(qiáng)度增大而不易脫落,加上電解液保液量的增

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