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国家标准计划《锂离子电池用铜箔 试验方法》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC2(全国有色金属标准化技术委员会重金属分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会

主要起草单位 鹰潭市检验检测认证院(国家铜检中心)江西鑫铂瑞科技股份有限公司江西省江铜铜箔科技股份有限公司江西理工大学浙江海亮股份有限公司安徽华创新材料股份有限公司江西铜博科技股份有限公司铜陵有色金属集团控股有限公司江西理工大学

目录

基础信息

计划号
20255617-T-610
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-10-31
公示开始日期
2025-09-15
公示截止日期
2025-10-15
标准类别
方法
国际标准分类号
77.120.30
77 冶金
77.120 有色金属
77.120.30 铜和铜合金
归口单位
全国有色金属标准化技术委员会
执行单位
全国有色金属标准化技术委员会重金属分会
主管部门
中国有色金属工业协会

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 鹰潭市检验检测认证院(国家铜检中心) 锂离子电池用铜箔(以下简称锂电铜箔)作为电动汽车和锂电池的重要原材料,在政策和技术研发的有力支持下,近些年我国锂电铜箔行业进入了快速扩产期,产能产量快速攀升,2017年产能占比仅30%到2023年时产能占比已高达60.8%。2022年锂电铜箔产能产量首次超过了电子电路铜箔产能,2023年依旧保持强劲增长趋势,对外贸易前景大。

目的意义

1 行业发展现状 随着全球大力发展低碳经济、国内“双碳”政策及配套规划的实施,被称为“新三样”的电动汽车、锂电池和光伏产品,产量和销量剧增。

据中汽协数据,2023年,我国新能源汽车产销分别完成958.7万辆和949.5万辆,同比分别增长35.8%和37.9%,市场占有率达到31.6%。

据高工产研储能研究所(GGII)数据,2023年我国动力锂电池出货量630GWh,全球占比超70%;储能锂电池出货量超200GWh,全球占比超过90%。

锂离子电池用铜箔(以下简称锂电铜箔)作为电动汽车和锂电池的重要原材料,在政策和技术研发的有力支持下,近些年我国锂电铜箔行业进入了快速扩产期,产能产量快速攀升,2017年产能占比仅30%到2023年时产能占比已高达60.8%。

2022年锂电铜箔产能产量首次超过了电子电路铜箔产能,2023年依旧保持强劲增长趋势。

锂电铜箔质量约占电池总重量的10%,降低锂电铜箔的厚度可以显著减轻锂离子电池的重量、增加能量密度。

采用名义厚度为4μm的锂电铜箔制备锂离子电池相比采用6μm锂电铜箔,锂离子电池的能量密度能提高5%左右。

锂离子电池生产企业希望在满足工艺要求时锂电铜箔越薄越好。

近年来我国锂电铜箔蓬勃发展,从2005年名义厚度≤18μm的电解铜箔尚未实现规模化生产,2022年已具备4.0μm锂电铜箔的规模化生产能力,部分企业已能小批量生产3.5μm锂电铜箔,锂电铜箔幅宽也有明显增大。

因此对锂电铜箔的检测方法的准确性、稳定性、可操作性、时限性等各方面都提出了更高的要求。

2锂电铜箔测试方法存在的问题 2.1 现行标准不能满足锂电铜箔的测试需求。

现行锂电铜箔标准SJ/T 11483-2014《锂离子电池用电解铜箔》中测试方法引用的是GB/T 5230-1995《电解铜箔》,GB/T 5230-1995已作废,致使物理性能无方法标准可依。

GB/T 5230-1995的替代标准为GB/T 5230-2020《印制板用铜箔》,GB/T 5230-2020物理性能引用的方法标准为GB/T 29847-2013《印制板用铜箔试验方法》。

GB/T 5230-2020《印制板用铜箔》只对9μm以上的电解铜箔做物理性能要求。

GB/T 29847-2013《印制板用铜箔试验方法》适用范围是刚性及挠性印制板用铜箔,而非锂电铜箔。

2.2 多项目无方法标准可依,致使锂电铜箔产品标准技术指标过少 锂电铜箔的端面铜粉、厚度均匀性、光泽度对锂离子电池使用寿命和容量有重要影响;锂电铜箔的表面润湿张力、翘曲度会直接影响锂离子电池制备工艺和生产效率。

因没有专门的测试方法标准规定锂电铜箔的端面铜粉、厚度均匀性、光泽度、表面润湿张力和翘曲度等项目测试要求,致使锂电铜箔产品标准在这些项目上无测试方法可引用。

经过近十年锂电铜箔行业同仁们的不断探究,对锂电铜箔独有的测试项目,积累了大量经验和数据。

2.3 锂电铜箔企业测试设备成本居高不下 经广泛调研发现,锂电铜箔上下游对锂电铜箔的测试项目种类和测试参数各家在细节上较为不统一。

锂电铜箔生产企业为满足测试结果的一致,不得不采购几整套不同的设备,以达到给A电池厂供货,就采用A套设备测试,给B电池厂供货就采用B套设备测试。

锂电铜箔生产企业在测试设备投入和设备闲置率居高不下。

3国家相关政策 本标准涉及的锂电铜箔属于《工业和信息化部关于发布重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)》规定的“高性能铜板、铜箔”重点新材料。

锂电铜箔行业是国务院第五次全国经济普查领导小组办公室列为《工业战略性新兴产业分类目录(2023)》的行业,有利于落实《关于做好锂离子电池产业链供应链协同稳定发展工作的通知》工信厅联电子函〔2022〕298号提出的应“实事求是制定本地区锂电产业发展政策”,和《关于推动能源电子产业发展的指导意见》“推动基础元器件、基础材料、基础工艺等领域重点突破,锻造产业长板,补齐基础短板,提升产业链供应链抗风险能力。

”政策要求。

本标准的制定,响应了《新产业标准化领航工程实施方案(2023─2035年)》中提出的“先进有色金属及稀土材料面向轻量化、高性能、精密化等应用需求,研制铝、镁、铜、钛、镍等高性能有色金属结构材料及检测方法标准。

”政策需求。

拟将锂电铜箔的厚度、单位面积质量、厚度均匀性、针孔、翘曲度、端面铜粉、抗拉强度、伸长率、抗氧化性、光泽度和表面润湿张力等测试项目整合在一个方法标准内,即方便使用者的日常使用,也符合标准体系优化政策。

本标准的制订、发布和实施,将规范锂电铜箔的分析检测方法。

通过对本标准的大力推广和应用,有利于对锂电铜箔进行质量控制,更好的了解产品性能,也能对工艺流程进行控制,从而提高产品的合格率,有利于为锂电铜箔的创新研发提供测试方法,有利于促进锂电铜箔产品的贸易和产品质量市场监管。

范围和主要技术内容

1 范围 本文件规定了锂离子电池用铜箔物理性能、工艺性能的试验方法。 本文件适用于锂离子电池用铜箔。 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 厚度 仪器设备 分析天平,分辨率为0.1 mg。 刀片 双剪切割机或其他适用的剪切装置。 样品 试验步骤 分别称量3块正方形铜箔的质量,每块正方形铜箔在重复性条件下测试3次,准确称量至1 mg,并记录。 5 单位面积质量 仪器设备 分析天平,分辨率为0.1 mg。 刀片 双剪切割机或其他适用的剪切装置。 取样器,面积100 cm2的定量标准试样取样器。 样品 试验步骤 分别称量3块铜箔的质量,每块铜箔在重复性条件下测试3次,准确称量至1 mg,并记录。 6 厚度均匀性 仪器设备 分析天平,分辨率为0.1 mg。 刀片 双剪切割机或其他适用的剪切装置。 样品 试验步骤 分别称量9块正方形铜箔的质量,每块正方形铜箔在重复性条件下测试3次,准确称量至1 mg,并记录。 7 针孔 原理 利用铜箔针孔的透光性,在规定的环境及灯箱光源下检测针孔的数量及直径。 仪器设备 7.2.1 针孔箱 针孔箱示意图见图1 样品 试验步骤 7.4.1 针孔数量 7.4.2 针孔直径 8 翘曲度 仪器设备 圆弧取样器,直径为100mm。 组合角尺,150mm。 正方形珍珠泡沫棉,厚度为50mm,边长180mm。 样品 试验步骤 将铜箔毛面朝下,……用组合角尺分别测量……翘起的高度。 9 端面铜粉 仪器设备 粘性为100 g粘的胶带,宽度25 mm。 样品模板:120 mm×60 mm 3D显微镜 样品 试验步骤 将胶带有粘性的一面贴于铜箔切面,……测量铜粉的长度。 10 表面粗糙度 仪器设备 表面粗糙仪或轮廓仪,…… 样品 试验步骤 设备校准 样品测试 11 抗氧化性 仪器设备 恒温箱 样品 试验步骤 将恒温箱预热使温度升至140 ℃,并保温15 min以上。 将试样用镊子悬挂在样品架上,……,开始记录时间。 恒温……,目视检验结果。 12 拉伸试验 原理 用拉力拉伸试样,一般拉至断裂,测定铜箔的抗拉强度、断后伸长率。 仪器设备 试验机的测力系统应按照GB/T 16825.1进行校准,并且其准确度应不低于1级。 分析天平,分辨率为0.1 mg。 适用的样品剪切机。 样品 试验步骤 将试样夹持试验机的夹具间,……。 横梁位移速率范围为……。 当试样被拉伸断裂后,……,测量并记录最终标距长度 13 光泽度 仪器设备 光泽度计应按照JJG 696进行校准,应不低于二级工作光泽度计的要求。 分析天平,分辨率为0.1 mg。 适用的样品剪切机。 样品 试验步骤 将铜箔铺平与台面贴合,……,记录数值。 14 表面润湿张力 原理 利用不同液体在一固定材料表面润湿性不同的原理,用达因笔测定试样表面的润湿张力。 仪器设备 达因笔。 样品 试验步骤 将试样铺平在光洁台面上,……,为试样的表面润湿张力值。 试验报告