了解锂电池负极集流体-铜箔
锂电铜箔是锂离子电池中的关键材料,主要用作负极集流体,承载活性物质并传导电子。以下是对锂电铜箔的系统分析:
锂电铜箔的核心作用与特性
集流体功能:在锂电池中,铜箔作为负极集流体,支撑石墨或硅基等活性材料,确保电子高效传输。
材料要求:需具备高导电性、机械强度、柔韧性及耐电解液腐蚀能力,通常纯度达99.9%以上。
铜箔的制造工艺
电解法:主流生产工艺,通过电解沉积在阴极辊上形成超薄铜箔(厚度4.5-12微米),适用于高能量密度需求。
压延法:较少使用,因厚度较大,但机械性能更优,可能用于特殊需求场景。
关键性能指标
厚度:直接影响电池能量密度,目前主流为6-8微米,趋向4.5微米及以下。
表面粗糙度:需平衡活性物质附着力与隔膜安全性(Ra值通常0.2-0.8微米)。
抗拉强度与延伸率:确保加工过程中的抗断裂性(抗拉强度≥300 MPa,延伸率≥5%)。
技术发展趋势
超薄化:4.5微米及以下铜箔研发加速,提升能量密度但需解决强度问题。
复合铜箔:采用高分子基材(如PET)镀铜,减轻重量(理论降幅50%以上)并增强安全性能。
表面处理技术:如抗氧化涂层、粗化处理,提升界面稳定性。
5. 挑战与替代材料
工艺挑战:超薄铜箔易褶皱、断裂,对生产设备和工艺控制要求极高。
替代可能性:铝箔因锂合金化问题不适合负极,但钠电池负极或可探索铝箔应用。
