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為什么鋰電池組負極用銅箔,正極用鋁箔?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年06月08日  

為何鋰離子電池用銅箔做負極,鋁箔做正極


鋰離子電池常用的正極集電極是鋁箔,負極集電極是銅箔。為了保證電池中收集器的穩定性,兩者的純度都要求在98%以上。鋰電技術的不斷發展,無論是用于數碼產品鋰離子電池或電池的電動汽車,我們都希望盡可能高能量密度電池,鋰離子電池組重量越來越輕,而在收集器,最重要是流體厚度和重量的下降,從直觀的降低電池的體積和重量。使用鋁箔作為鋰離子電池的正極,使用銅箔作為負極有三個原因。


首先,銅箔鋁箔導電性能好,質地柔軟,價格便宜。眾所周知,鋰離子電池是通過電化學裝置將化學能轉化為電能來工作的。在這個過程中,我們要一種介質把化學能轉換成電能。而在一般數據中,金屬數據是最好的傳導率數據,而在金屬數據中便宜的傳導率和好的是銅箔和鋁箔。同時,在鋰離子電池方面,我們重要有纏繞和層壓加工。與繞線相比,電池制備所要的極片具有一定的柔軟性,以保證繞線時極片不會變脆。在金屬資料中,銅箔也是一種軟金屬。最后,考慮到電池的制備成本,銅箔相對便宜,而且世界上銅鋁資源豐富。


其次,銅箔在空氣中相對穩定。鋁與氧氣攻擊是非常簡單的化學反應,在鋁表層出現一層氧化膜,阻止鋁的進一步反應,這一層很薄的氧化膜在對鋁電解液也有一定維護的影響。銅在空氣中相對穩定,但在干燥的空氣中不發生反應。


三是鋰離子電池正極和負極的電位分辨正極用鋁箔,負極用銅箔,而不是相反。正極電位高,銅箔在高電位下易被氧化,而鋁的氧化電位高,且鋁箔表面有致密的氧化膜,對鋁內部也有良好的保護用途。選擇這兩種材料進行流體收集,是因為它們具有良好的導電性、柔軟的質地(這也可能有助于粘接)、相對常見且相對便宜,而且在兩個表面上都能形成氧化維護膜。


隨著近年來鋰離子電池的快速發展,對鋰離子電池銅箔厚度的要求也越來越高。陽性的鋁箔從幾年前的16um下降到14um,然后下降到12um。現在許多電池制造商已經批量生產10微米甚至8微米的鋁箔。由于其良好的柔韌性,用于負極的銅箔從12um減少到10um,再減少到8um。到目前為止,大量的電池廠家已經開始批量生產6um,部分廠家正在開發5um/4um的電池可以使用。由于鋰離子電池對銅箔和鋁箔的純度要求較高,數據密度基本處于同一水平。隨著顯影厚度的減小,表面密度也相應減小,電池的成分自然也越來越小。


這就是為什么鋰離子電池用銅箔做陰極,鋁箔做陽極。

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