据悉，比亚迪二代刀片电池使用了复合集流体，居然使用了铜箔复合集流体，如果信息可靠，比亚迪二代刀片电池将是全球第一款使用铜箔复合集流体的电芯。

如果要使用复合集流体，必须避开宁德时代的专利布局，宁德时代已在复合集流体专利上深耕多年，专利查询已经有100+多项，如果要使用复合集流体必须创新避开专利。

随着新能源产业的不断发展，市场对电池的能量密度的要求越来越高。集流体在电池中的重量占比约为8‑10％，故集流体减重是提高电池能量密度的有效手段之一。

铜/铝原子沉积在聚合物基膜表面上，将的机械和结构优势与铜和铝电化学性优势相结合。

目前有文献报道，通过在复合集流体上设置通孔，或者在金属网孔内填充高分子材料制备绝缘层来导通两个导电层、又或者是通过焊接、粘结剂粘合的方式导通两个导电层，再外接极耳的方式来制备复合集流体。但是上述各方法制得的复合集流体均存在机械强度较差、实用价值低等问题。

复合集流体中间层采用的是高分子薄膜，该绝缘层使得两侧金属镀层无法导通，使用传统的超声波点焊方式，将多层复合集流体的极耳直接焊接，或者将多层叠在一起的复合集流体极耳和金属极耳进行焊接，均无法焊接成功，容易虚焊或过焊，焊接强度无法达到目标值；而激光焊接产生的温度过高，会导致基材发生严重热变形。目前行业采用的方法是使用两层纯金属箔材夹住一层复合集流体的极耳部分进行焊接，再将单层或多层纯金属极耳分别与锂电池的正极极耳或负极极耳焊接在一起。

首先介绍超声波焊接原理，超声波发生器将工频电流改变为超声波频率的振荡电流，换能器依靠“压电效应”，把大功率振荡电信号能转化成相应频率的机械能，由变幅器放大振幅，利用高频振动波将能量传递到焊接物体表面，在高频振动和静压力的共同作用下，破坏工件界面的氧化层、表面油污，焊接工件间的外层电子结构的金属原子相互接触，发生原子再结晶、再扩散、再相变结合。

焊接功率和焊接能量直接决定焊接效果，焊接材料所需的焊接功率取决于焊材的厚度和硬度，材料越厚、硬度越大，所需的焊接功率就越高。超声波焊接的主要参数有：振幅、频率、静压力、时间、焊头设计参数等。

业界一般通过采用复合集流体来达到减重的目的，复合集流体为两个导电层中间设置有绝缘层的三明治结构，这种新型集流体不仅质轻，并且有助于提升电池的安全性能。但在其制备过程中，两个导电层的电导通和极耳的引出是一个很大的难题。

根据专利信息可以看到，超声波焊头的线速度可以做到30-50m/min，这个速度还是可以的。

复合集流体的关键工艺/装备流程示意图

复合集流体与箔材的连接示意图

典型箔材对折机构

两张箔材焊接与复合集流体上下示意图

比亚迪发明专利CN118263451A，提出一个制作复合集流体极耳的设计

本申请提供了具有极耳的复合集流体及其制备方法、应用。该复合集流体至少包括一个集流体单元，每一集流体单元包括电绝缘层及设置在电绝缘层厚度方向上相对两侧表面的第一导电层、第二导电层，在复合集流体的厚度方向上，电绝缘层的正投影落入第一导电层、第二导电层的正投影内；在第一方向上，所述第一导电层、所述第二导电层在所述集流体单元的至少一侧汇集，汇集处构成极耳，复合集流体为一体结构。该复合集流体的极耳部分由第一、第二导电层一体形成，不仅能够顺利实现第一、第二导电层、极耳三者之间的电连接，且该复合集流体机械强度高、结构稳定性好、质量轻且平整度高，安全性能较高。

专利通过PET基底上溅射铜箔和铝箔，然后把极耳区域刮出来，在溅射另外一面从而得到无PET夹层的极耳部分，这样便于后制程焊接，包括叠片和卷绕工艺。

以上专利也是很大的亮点，简化了传统复杂焊接工艺，同时完全避开宁德时代复合集流体的专利封锁，值得期待！