锂离子电池负极为什么用铜箔不用铝箔

来源：维多利亚3308  日期：2019-08-30 09:48  浏览量：次

　　锂离子电池负极为什么用铜箔不用铝箔？提升锂离子电池比能量的途径无非是使用更高容量的正负极材料，厚度更薄的隔膜纸，厚度更薄的铜箔铝箔，尽可能的减少其他辅助添加物。锂离子电池集流体的主要材料是金属箔（如铜箔、铝箔），其功用是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以便形成较大的电流输出。

　　锂离子电池负极为什么用铜箔不用铝箔？

　　根据锂离子电池的工作原理和结构设计，正极和负极材料需涂覆于导电集流体上，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小。铜箔和铝箔具有良好的导电性、、已形成氧化保护膜、质地较软有利于粘结、制造技术较成熟、价格相对低廉等优势，因此被选择作为锂离子电池集流体的主要材料。

　　锂离子电池的正极电位高，铝箔的氧化层比较致密，可防止集流体氧化，而铜在高电位下会发生嵌锂反应，不宜做正极集流体，正极集流体一般采用铝箔；而负极的电位低，铝箔在低电位下易形成铝锂合金，负极集流体一般采用铜箔，铜箔和铝箔之间不具备互替性。

　　一是铜铝箔导电性好，质地软，价格便宜。

　　二是铜铝箔在空气中也相对比较稳定。铝很容易跟空气中的氧气发生化学反应，在铝表面层生成一层致密的氧化膜，阻止铝的进一步反应，而这层很薄的氧化膜在电解液中对铝也有一定的保护作用。

　　三是锂电池正负极电位决定正极用铝箔，负极用铜箔，而非反过来。正极电位高，铜箔在高电位下很容易被氧化，而铝的氧化电位高，且铝箔表层有致密的氧化膜，对内部的铝也有较好的保护作用。

　　锂电铜箔性能指标对锂电池的影响

　　作为锂电池的集流体的锂电铜箔，一般厚度通常在7-20μm之间。目前新能源汽车配备的铜箔厚度为8~12μm，整车铜箔的质量达到10kg以上。锂电铜箔厚度越小，意味着电池的重量将越轻。

　　同时，更薄的锂电铜箔也意味着更小的电阻，则电池的性能也将得到提升。因此，减轻电池上铜箔的质量，降低铜箔原材料成本，同时提供更高的能量密度，成为动力锂电池用铜箔关键。我们认为，未来使用更加轻薄的锂电铜箔是大趋势。

　　微孔箔材在锂离子电池的应用具有哪些优势呢？

　　1、直接有效提升锂电池比能量

　　同等规格的箔材，孔隙率17%的微孔箔，重量减少17%;同等面密度，正负极压实提高。

　　2、有效提升锂电池倍率性能

　　常规箔材的锂电池，锂离子的迁移通过箔材二维方向向极耳端扩散，箔材通孔后，锂离子的扩散路径可转化为立体全方位穿透，且可通过进入到孔隙间的正负极材料与箔材的接触面增加，缩小锂离子迁移半径，提高导电效率。

　　3、有效降低锂电池内阻

　　同等箔材做的对比显示，同时使用用冲孔铜箔与铝箔可有效降低内阻8%~20%。

　　4、锂电池电解液确保浸润一致性

　　常规箔材的锂电池，电解液从纵向四周向中心扩散浸润，打孔后是呈立体式渗透扩散，彻底消除部分电池极片中心浸润不到的问题。行业内，已有反馈单体电芯一致性不够的原因之一就是浸润一致性引起的。

　　铜箔在锂离子电池中既是负极活性材料的载体，又是负极电子的收集与传导体，因此对其有特殊的技术要求，即必须具有良好的导电性，表面能均匀地涂敷负极材料而不脱落，并具有良好的耐蚀性。