鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:6560次 | 2018年05月31日
鋰電池負(fù)極用銅箔的原因
鋰電池是利用儲(chǔ)存在正極材料中的鋰離子以及電子在充電放電過程中反向移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)正常工作的,其主要結(jié)構(gòu)為正極、負(fù)極和電解液。除了主要的四大部分外,用來存放正負(fù)極材料的集流體也是鋰電池的重要組成部分,其主要功能是將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來,以便形成較大的電流對(duì)外輸出。根據(jù)鋰離子電池的工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),正極和負(fù)極材料需涂覆于導(dǎo)電集流體上,因此集流體應(yīng)與活性物質(zhì)充分接觸,并且內(nèi)阻應(yīng)盡可能小。
銅箔和鋁箔具有良好的導(dǎo)電性、、已形成氧化保護(hù)膜、質(zhì)地較軟有利于粘結(jié)、制造技術(shù)較成熟、價(jià)格相對(duì)低廉等優(yōu)勢(shì),因此被選擇作為鋰電池集流體的主要材料。鋰電池的正極電位高,鋁箔的氧化層比較致密,可防止集流體氧化,而銅在高電位下會(huì)發(fā)生嵌鋰反應(yīng),不宜做正極集流體,正極集流體一般采用鋁箔;而負(fù)極的電位低,鋁箔在低電位下易形成鋁鋰合金,負(fù)極集流體一般采用銅箔,銅箔和鋁箔之間不具備互替性。
鋰離子電池原理圖
鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)
鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)電池的負(fù)極活性物質(zhì)由約90%的負(fù)極活性物質(zhì)碳材料、4%~5%的乙炔黑導(dǎo)電劑、6%~7%的粘合劑均勻混合后,一般將配好的負(fù)極活性醬料均勻涂覆于銅箔集流體表面,活性材料厚度為50~100m,經(jīng)干燥、滾壓、分切等工序,制得負(fù)極電極。鋰電池的基本性能與整個(gè)電池系統(tǒng)的材料密切相關(guān)。對(duì)于負(fù)極,除負(fù)極活性材料外,銅箔的質(zhì)量也對(duì)負(fù)極制作工藝及電池性能有很大影響。
鋰電銅箔性能指標(biāo)對(duì)鋰電池的影響
作為鋰電池的集流體的鋰電銅箔,一般厚度通常在7-20μm之間。目前新能源汽車配備的銅箔厚度為8~12μm,整車銅箔的質(zhì)量達(dá)到10kg以上。鋰電銅箔厚度越小,意味著電池的重量將越輕。同時(shí),更薄的鋰電銅箔也意味著更小的電阻,則電池的性能也將得到提升。因此,減輕電池上銅箔的質(zhì)量,降低銅箔原材料成本,同時(shí)提供更高的能量密度,成為動(dòng)力鋰電池用銅箔關(guān)鍵。我們認(rèn)為,未來使用更加輕薄的鋰電銅箔是大趨勢(shì)。
鋰電銅箔性能要求
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