涂炭铜箔是一种经过特殊表面处理的电解铜箔,通过在铜箔表面均匀涂覆导电炭黑与树脂混合层(厚度通常控制在3-8μm)制成的新型集流体材料。这种复合结构既保留了纯铜箔优异的导电性(导电率≥95%IACS),又通过多孔炭层大幅提升了活性物质附着力,特别适用于高能量密度锂电池的负极制造。其表面方阻值可控制在10-30Ω/□范围,相比传统光面铜箔能降低30%以上的界面接触电阻。
需要重点关注涂炭铜箔的工艺特点,特别是炭层采用的微纳结构设计,通过调控炭黑粒径(20-50nm)和孔隙率(35%-60%),可形成三维导电网络。这种结构既能增加电极材料负载量(较传统铜箔提升15%-20%),又能缓冲充放电过程中的体积膨胀。目前主流产品分为单面涂炭(SCF)和双面涂炭(DCF)两种,面密度范围在8-15g/m²,抗拉强度保持≥300N/mm²。
在锂电池应用中,涂炭铜箔展现出显著优势。其表面粗糙度(Ra值1.5-3.0μm)经过精确控制,既保证涂层结合力又避免刺穿隔膜风险。实验数据显示,采用涂炭铜箔的18650电池循环500次后容量保持率可达92.8%,比普通铜箔组提升7-9个百分点。这种材料还能有效抑制枝晶生长,将负极界面阻抗稳定在8-12Ω·cm²范围。
随着新能源行业对电池性能要求的提升,涂炭铜箔正在向多功能化发展。部分厂商已开发出含硅碳复合涂层的升级产品(硅含量5%-10%),可进一步提升比容量。值得注意的是,生产工艺中炭浆粘度(3000-8000cps)和烘干温度(120-180℃)的精准控制,直接决定了涂层的均匀性和导电性能,这成为区分产品质量的关键指标。