鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2774次 | 2021年09月01日
磷酸鐵鋰電池正極用鋁箔負(fù)極用銅箔的原因有什么
有關(guān)鋰離子電池來說,通常使用的正極集流體是鋁箔,負(fù)極集流體是銅箔,為了保證集流體在電池內(nèi)部穩(wěn)定性,二者純度都要求在98%以上。隨著鋰電技術(shù)的不斷發(fā)展,無論是用于數(shù)碼產(chǎn)品的鋰離子電池還是電動汽車的電池,我們都希望電池的能量密度盡量高,電池的重量越來越輕,而在集流體這塊最緊要就是降低集流體的厚度和重量,從直觀上來減少電池的體積和重量。磷酸鐵鋰離子電池的正極為甚么用鋁箔,而負(fù)極用銅箔,原由有以下三點(diǎn):
一、銅鋁箔導(dǎo)電性好,質(zhì)地軟,價格便宜。
我們都了解,磷酸鐵鋰離子電池工作原理是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學(xué)裝置,那么在這個過程中,我們要一種介質(zhì)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化的電能傳遞出來,這里就要導(dǎo)電的材料。
而在一般材料中,金屬材料是導(dǎo)電性最好的材料而在金屬材料里價格便宜導(dǎo)電性又好的就是銅箔和鋁箔。同時,在鋰離子電池中,我們緊要有卷繞和疊片兩種出產(chǎn)方式。相有關(guān)卷繞來說,要用于制備電池的極片具有一定的柔軟性,才能保證極片在卷繞時不發(fā)生脆斷等問題,而金屬材料中,銅鋁箔也是質(zhì)地較軟的金屬。最后就是考慮鋰離子電池制備成本,相對來說,銅鋁箔價格相對便宜,世界上銅和鋁元素資源豐富。
二、銅鋁箔在空氣中也相比較較穩(wěn)定。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋁很容易跟空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在鋁表面層生成一層致密的氧化膜,阻止鋁的進(jìn)一步反應(yīng),而這層很薄的氧化膜在電解液中對鋁也有一定的保護(hù)用途。銅在空氣中本身比較穩(wěn)定,在干燥的空氣中基本不反應(yīng)。
三、鋰離子電池正負(fù)極電位決定正極用鋁箔,負(fù)極用銅箔。
正極電位高,銅箔在高電位下很容易被氧化,而鋁的氧化電位高,且鋁箔表層有致密的氧化膜,對內(nèi)部的鋁也有較好的保護(hù)用途。采用兩者做集流體都是因?yàn)閮烧邔?dǎo)電性好,質(zhì)地比較軟(可能這也會有利于粘結(jié)),也相對常見比較廉價,同時兩者表面都能形成一層氧化物保護(hù)膜。
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、價格相對低廉等優(yōu)點(diǎn),因此被選擇作為鋰離子電池集流體的緊要材料。磷酸鐵鋰離子電池的正極電位高,鋁箔的氧化層比較致密,可戒備集流體氧化,而銅在高電位下會發(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。
下一篇:安全使用鋰電池的一些建議