锂电池铜箔真的越薄越好吗?
在锂电池中,铜箔作为负极的集流体。随着铜箔制备技术的提升和锂电池能量密度的提升,铜箔是越做越薄,有的甚至只有4 μm厚。
铜箔薄了,有哪些优势?
能量密度提升
并不是因为铜箔变薄,直接提升能量密度。而是较薄的铜箔可以容纳更多的极片,这样能量密度提升。
铜箔薄了,有哪些劣势?
内阻增加
6μm的铜箔能使电池的能量密度提升5%。厚度低于4.5 μm的铜箔,导致电阻上升,能量密度增长不明显。
抗拉强度降低
铜箔越薄,抗拉性越差,容易在辊压过程中断带。
为了提高生产的效率,一般需要选择较高抗拉强度的铜箔。一般普抗(300-400 MPa),中抗(400-500MPa),高抗(500-600MPa)。
延伸率降低
高延伸率可增强极片的压实密度。但箔材太薄了,延伸率自然就降下来了。
热稳定性变差
铜箔越薄,热膨胀系数越高。当电池内部或环境中温度发生较大变化时,铜箔因热膨胀变化大,可能会导致极片发生变形,影响电池的性能。
可以这样说,铜箔的厚度从12 μm降到 8μm或者6 μm,能提升能量密度,甚至降低成本(铜箔的用量减少了)。铜箔的厚度从6 μm降到 4μm,不仅提升能量密度不显著,反而对电池性能有害,并增加了成本(铜箔越薄,制造成本越高)。【一些超薄铜箔一般用于特定的电池,并不是所有电池都合适,无需跟风】
