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为什么锂电池负极用铜箔

作者:创始人 日期:2022-06-07 

锂电池负极用铜箔的原因

锂电池是利用储存在正极材料中的锂离子以及电子在充电放电过程中反向移动从而实现正常工作的,其主要结构为正极、负极和电解液。除了主要的四大部分外,用来存放正负极材料的集流体也是锂电池的重要组成部分,其主要功能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对外输出。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,因此被选择作为锂电池集流体的主要材料。锂电池的正极电位高,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。我们都知道,锂电池工作原理是将化学能转化为电能的一种电化学装置,那么在这个过程中,我们需要一种介质把化学能转化的电能传递出来,这里就需要导电的材料。而在普通材料中,金属材料是导电性*的材料而在金属材料里价格便宜导电性又好的就是铜箔和铝箔。同时,在锂电池中,我们主要有卷绕和叠片两种加工方式。相对于卷绕来说,需要用于制备电池的极片具有一定的柔软性,才能保证极片在卷绕时不发生脆断等问题,而金属材料中,铜铝箔也是质地较软的金属。*就是考虑电池制备成本,相对来说,铜铝箔价格相对便宜,世界上铜和铝元素资源丰富。


       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。铜在空气中本身比较稳定,在干燥的空气中基本不反应。

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。


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