ailucy 2023年05月05日 星期五 上午 8:01
对于锂离子电池集流体,你还只是知道正极集流体用铝箔,负极集流体用铜箔吗?
那究竟为什么选用这两种资料呢?为什么不选用其它资料?为什么正负极的集流体要用不相同的资料?两种资料可以反过来运用吗?还有其它更适合的资料替代它们吗?
1. 铝箔、铜箔导电性好
这一点无需过多解说,锂电池的作业原理便是化学能与电能之间的转化。而集流体的作用便是将活性物质发生的电流聚集输出或者将电极电流输入给活性物质,这儿就需要导电的资料。而在很多导电资猜中,金属资料是一种较好的选择。(所以这一点是依据铜箔、铝箔作为金属特点来说的)
2. 铝箔、铜箔质地软、延展性好
锂离子电池类型包括:硬壳,软包,圆柱等。其间,除了少量会选用叠片工艺外,大多数类型的锂离子电池选用了卷绕工艺。卷绕工艺就要求集流体具有必定的柔韧性(否则又怎么能像卷纸相同将其卷起来呢)。当然,为了提高锂离子电池的能量密度,集流体的厚度需尽或许薄(据查询,一般控制在10μm左右),在这么薄的厚度下,铜箔、铝箔的卷起来那也是适当“卷”。
3. 铝箔、铜箔延展性好
这一条单独来讲,而没有和上一条合并在一起来讲是有原因的。同样涉及到锂电一个常见的生产工艺——辊压。该程序是为了将活性资料压实,提高其压实密度(否则电芯的体积能量密度太低),下降内阻,提高电化学性能。辊压这一步就要求集流体有较好的延展性。当活性资料连同集流体被辊压时,活性资料涂覆面积会有变大的趋势,假如集流体没有相应的变化,活性资料极大或许会与集流体别离。其次,铜箔、铝箔较好的延展性也避免了它们因为较大的辊压压力而破裂。
4. 价格便宜
这一点不再过多解说。
5. 空气中稳定性较好
上面现已罗列了4点,不过,估计会有不少朋友会说:“铁也满足以上条件,为什么不用铁箔?”。小编为您总结了两点(欢迎补充):一是铁的导电性并不是特别好(锂电对及流体的导电性要求仍是较高的,否则发热过大会引发一系列安全问题);二是因为铁的化学性质相对不稳定(铝的化学性质较铁生动,但其表面会生成细密的氧化铝薄膜),铁简单生锈,生成的铁锈对电池的稳定性和安全性等是丧命的。相反,铝箔、铜箔在空气中的稳定性是好的。
6. 为什么正极用铝箔,负极用铜箔,反过来呢?
这个问题问的好!
正极电位高,金属铜简单在高电位下氧化,所以不宜作正极集流体。铝的氧化电位高,且铝表面生成的细密氧化铝薄膜可以进一步维护内层的铝。当然,铝箔表面生成的钝化层并不是电子的良好导体,但该钝化层很薄,可通过地道效应实现电子传导。
那么铝可不可以做负极集流体呢?锂和铝在一起易生成锂铝合金(LiAl、Li3Al2、Li4Al3等,铝晶格的八面体结构空隙巨细与锂接近,简单构成金属空隙化合物),所以说不适合。相反,铜并不简单和锂构成铜锂合金。
本文内容来自网络,仅供学习、参考、了解,不作为投资建议。股市有风险,投资需谨慎!