你知道現(xiàn)在的鋰離子電池銅箔特點(diǎn)以及發(fā)展前景嗎?
什么是鋰離子電池銅箔?在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中,為我們的生活帶來便利,那么你知道這些高科技可能會含有的鋰離子電池銅箔嗎?
鋰離子電池作為新一代綠色高能可充電電池,具有電壓高、能量密度大、循環(huán)性能好、自放電小、無記憶效應(yīng)等突出優(yōu)點(diǎn),在近10年來取得了飛速發(fā)展,并以其卓越的高性價(jià)比優(yōu)勢在全球各國的筆記本電腦、移動(dòng)電話、攝錄機(jī)、武器裝備等移動(dòng)電子終端設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位,被認(rèn)為是21世紀(jì)對國民經(jīng)濟(jì)和人民生活具有重要意義的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
銅箔是鋰離子電池負(fù)極關(guān)鍵材料,對電池能量密度等性能有重要影響,約占鋰離子電池成本的5%-8%,在當(dāng)前電池行業(yè)提質(zhì)降本的大背景下,超薄化、高端化是其技術(shù)發(fā)展和市場需求的關(guān)鍵詞。銅箔是生產(chǎn)鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一,其品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到電池工藝和性能。最初,銅箔僅僅應(yīng)用于PCB板的制作上,并且分為壓延法生產(chǎn)與電解法生產(chǎn)兩種抽取工藝,因前者存在工序長、成本高、一致性差的缺陷,全球目前以電解銅箔為比較一致的制取方法。
鋰離子電池主要由正極,負(fù)極,隔膜和電解質(zhì)組成。充電過程中施加在電池兩極上的電勢迫使正極的鋰嵌入化合物釋放出鋰離子,這些鋰離子通過隔板后被插入六邊形層狀結(jié)構(gòu)的石墨負(fù)極中。鋰離子在放電過程中從層狀結(jié)構(gòu)的石墨中沉淀出來,并與正極重新連接。鋰嵌入化合物結(jié)合,并且鋰離子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流。盡管鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和充電和放電過程的化學(xué)反應(yīng)原理很簡單,但在實(shí)際的商業(yè)應(yīng)用中仍需要考慮許多問題。例如,鋰脫嵌材料的電導(dǎo)率,充放電電勢,活性,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能,倍率性能和安全性能,以及電解質(zhì)的穩(wěn)定性,電導(dǎo)率和環(huán)境適應(yīng)性。
隨著能量密度的不斷提高,動(dòng)力鋰離子電池制造商也對銅箔提出了更高的要求,例如超薄銅箔(≤6μm),高拉伸強(qiáng)度銅箔,多孔銅箔,涂層銅箔等。 盡管它可以增加負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)荷并允許負(fù)極形成三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),但是在大規(guī)模生產(chǎn)中,不可避免地要解決巨大的困難。在涂層,軋制中,在諸如剪切,纏繞等方面仍然存在某些技術(shù)難題,因此同事必須共同努力解決這些問題。
為了確保涂覆在電解銅箔上的負(fù)極材料不會脫落,在制備過程中必須添加合適的粘合劑。據(jù)了解,目前常用的膠粘劑有PVDF,PTFE,SBR,LA133等。膠接強(qiáng)度不僅取決于膠粘劑本身的理化性質(zhì),而且與銅的表面特性有很大關(guān)系。當(dāng)涂層的結(jié)合強(qiáng)度足夠高時(shí),可以防止負(fù)極在充電和放電循環(huán)過程中粉化和掉落,或由于過度的膨脹和收縮而使基材剝離,從而降低循環(huán)容量保持率。相反,如果結(jié)合強(qiáng)度不滿足要求,則隨著循環(huán)次數(shù)的增加,由于涂層的剝離程度的增加,電池的內(nèi)阻抗增加,并且循環(huán)容量的下降加劇。
鋰離子電池集電器的主要材料是金屬箔(例如銅箔,鋁箔),其功能是收集電池活性材料產(chǎn)生的電流以形成較大的電流輸出。因此,集電器應(yīng)與活性物質(zhì)充分接觸。并且內(nèi)部電阻應(yīng)盡可能小,這是鋰離子電池使用價(jià)格更高的銅箔和鋁箔的主要原因。銅箔具有良好的導(dǎo)電性,柔韌性,適中的電勢,耐纏繞和滾動(dòng)性以及成熟的生產(chǎn)工藝,因此已成為鋰離子電池負(fù)極集流體的首選。
鋰離子電池是在鋰電池的基礎(chǔ)上開發(fā)的高能電池。鋰離子電池的雛形是鋰電池,以金屬鋰為負(fù)極。由于在放電過程中電解質(zhì)與鋰的反應(yīng),鋰枝晶形成在表面上,刺穿電池隔膜,并嚴(yán)重影響鋰離子電池的安全性和循環(huán)性能。 由于鋰在碳材料中的嵌入電勢接近于鋰的電勢,并且不容易與有機(jī)溶劑反應(yīng),并且具有良好的鋰嵌入和解吸性能,因此碳材料廣泛用于商業(yè)鋰離子電池中。
以上就是鋰離子電池銅箔的一些值得大家學(xué)習(xí)的詳細(xì)資料解析,希望在大家剛接觸的過程中,能夠給大家一定的幫助,如果有問題,也可以和小編一起探討。