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锂电池负极集流体材料的介绍

2022.9.08

  负极集流体材料一般用铜箔(10μm~20μm厚)。

  铜箔作为一种有色金属箔体材料,用于锂电池负极集流体,主要要求其以下三项技术指标:(1)厚度(8μm~12μm);(2)拉伸强度( >30kg/mm2);(3)延伸率( >5%)

  锂电池用铜箔大致可分为两种:(1)压延铜箔(光面);(2)电解(电沉积)铜箔(毛面)。日本的锂电池普遍采用8μm~10μm压延铜箔作为集流体,压延铜箔最大的优点在于相同厚度条件下,其拉伸强度和延伸率高于电解铜箔,制备圆柱型高能量密度锂电池要求铜箔不但要厚度薄,而且拉伸强度和延伸率要高,日本所用8μm~10μm压延铜箔能够满足此要求,而且日本企业一直采用压延铜箔,压延铜箔的性能和成本相对都要高于电解铜箔。将电解铜箔用于锂电池可以说是中国人的发明,在中国企业开始尝试生产锂电池之初,也使用压延铜箔,但是一方面国产压延铜箔的厚度难以达到10μm左右,另一方面压延铜箔的表面光滑,使负极浆料的涂布存在一定困难(估计日本企业存在铜箔表面处理和浆料添加特种黏附剂的工艺),所以国内企业改用电解铜箔(毛面),不但实现了国产化,而且负极涂布容易,负极材料黏附强度高,产品合格率高,生产成本低,一直使用至今。

  目前来看,中国锂电池厂商普遍采用10μm~15μm的电解铜箔,其性能完全能够满足移动通讯用1Ah以下的方型锂电池的需要,但用于高能量密度锂电池的低厚度(10μm以下)、高拉伸强度、高延伸率、高均匀性的高性能的铜箔(一般指压延铜箔,电解铜箔在8μm时强度和延伸率难以保证),还有待开发,而且电池加工工艺也需要和铜箔匹配才行。我国在相关技术方面的进步非常迅速,目前许多企业已经宣称能够提供10μm以下的高性能锂电池用铜箔。

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