dcxp
-
爲什麽FPV電池爆發力這麽強勁？
2024/10/11
在無人機競速與第一人稱視角(FPV)飛行的世界裏，每一毫秒的響應速度、每一次精准的控制操作，都是決定勝負的關鍵。而在這場速度與激情的較量中，FPV電池作爲...
news
-
電池監測分流器是什麽？有哪些功能？
2025/02/11
第一：电池监测分流器简介 随着能源系统变得越来越复杂精密，对精确的电池监测的需求比以往任何时候都更为迫切。无论是在可再生能源系统、电动汽车(EVs)、工...
锂離子電池集流體的類別及工藝流程
锂離子電池集流體通常使用的正極是鋁箔，負極集流體是銅箔，爲了保證锂離子電池集流体在电池内部稳定性，二者纯度都要求在98%以上。随着锂电技术的不断发展，无论是用于数码产品的锂电池还是电动汽车的电池，我们都希望电池的能量密度尽量高，电池的重量越来越轻，而在锂離子電池集流体这块最主要就是降低集流体的厚度和重量，从直观上来减少电池的体积和重量。
1、锂離子電池集流体的铜箔种类
根據銅箔制備方法，主要有壓延銅箔和電解銅箔兩種。電池發明的早期，由于銅箔制備工藝設備技術等的限制，主要使用成本較高的壓延銅箔，壓延銅箔(RolledCopperFoil)是將銅板經過多次重複輥軋而制成的原箔(也叫毛箔)，根據要求進行粗化處理。
解銅箔(ElectrodePositedcopper)是將銅先經溶解制成溶液，再在專用的電解設備中將硫酸銅電解液在直流電的作用下，電沈積而制成原箔，然後根據要求對原箔進行表面處理、耐熱層處理及防氧化處理等一系列的表面處理。電解銅箔不同于壓延銅箔，電解銅箔兩面表面結晶形態不同，緊貼陰極輥的一面比較光滑，稱爲光面;另一面呈現凹凸形狀的結晶組織結構，比較粗糙，稱爲毛面。
2、锂離子電池集流体铜箔制备工艺流程
(1)壓延銅箔制備流程
壓延銅箔是將銅板經過多次重複輥軋，並且進行一定溫度的退火，反複酸洗軋制而成的。銅箔軋制工藝參數控制嚴格，對設備及工藝控制的要求很高，目前主要是日本在生産，少量用于锂電池上。
(2)電解銅箔制備流程
電解銅箔是將銅溶解制成溶液，在特制的溶解容器中將硫酸銅電解液在直流電的作用下，電沈積而制成原箔，然後根據要求對原箔進行表面處理、耐熱層處理及防氧化處理等一系列的表面處理。
相比较压延铜箔，电解铜箔的制备相对简单，设备要求相对简单，成本相对较低。锂離子電池用铜箔大部分使用电解铜箔作为负极基材。
電解銅箔在制備的過程中，由于銅箔在電解時是依靠含銅電解液在钛輥上生箔的，所以銅箔在貼近钛輥面是光滑的，稱作光面;另一面是凸凹不平的結晶組織面，是相對較粗糙的，稱作毛面。
在電解銅箔制備過程中需要控制電解液溫度、電解液濃度、添加劑含量以及生箔時電解液的流速等因素。對于锂電用電解銅箔，前期制箔過程中控制的因素會影響到銅箔本身的純度、厚度/重量均勻性、強度和延伸率等性能。電解銅箔經過電解生成後的厚度一般就是生産廠家需要的厚度，後期需要對銅箔表面進行清洗處理，除去表面殘留的電解液，表面抗氧化處理以及幹燥處理。在這過程中，表面處理的成都直接影響著銅箔表面光潔度，以及銅箔表面的張力問題。
表面處理後需要符合锂電用銅箔塗覆要求，過于光滑塗覆效果差，過于粗糙對電池性能均一性有影響，同時，表面處理後銅箔的表面張力對于後期銅箔的分切效率及電池制備工序起著很重要的作用。
銅箔表面處理完成後就需要分切，分切成锂電廠家需要的寬度和長度。對于大量使用銅箔基材的廠家，希望銅箔寬度適合，銅箔長度在可搬運範圍內長度越長越好，這樣可以提高批量生産效率，降低生産成本。但是目前由于受到制箔設備和分切設備等的影響，銅箔長度一般都在2500m範圍以內。
3、锂離子電池集流体的铝箔种类
鋁箔主要以軋制的方法制備而成，其分類方法主要是按照雜質種類及含量分類，锂電用鋁箔主要有1系、3系和8系鋁箔，分別是工業純鋁、鋁錳系及鋁與其他不常見元素。
4、锂離子電池集流体铝箔的制备工艺流程
鋁箔生産主要是通過將鋁箔胚料經過多次軋制多次熱處理軋制成需要的厚度。在這個過程中主要有粗軋和精軋兩道工序，精軋後會對鋁箔進行表面處理，最後將鋁箔分切成锂電廠家需要的寬度和長度，在這個過程中也需要很好的控制鋁箔的張力。
一般锂电池用铝箔生产厂家使用上游供应商提供的铝锭进行轧制，所以铝锭的成分基本已定，后期对铝箔的强度延伸率的需求都是通过控制轧制压力和控制热处理工艺来实现的。铜箔主要供应商随着电子产品的不断发展，全球对锂电池的依赖越来越强烈，对锂離子電池材料的需求也越来越多，随之带来的更多的材料供应商。负极集流体铜箔的供应商也从国外逐渐转向国内。对于全球而言，铜箔供应商主要分布在亚洲地区，主要有日本的三井金属、日本能源、古河电工、福田金属和日光材料等，还有韩国第一大厂日进公司，以及台湾的长春铜箔和南亚塑胶。全球最大铜箔厂是三井金属，分布于日本、台湾、美国、法国和马来西亚各地。
中國國內供應商主要有上海金寶、廣東梅縣梅雁電解銅箔、靈寶華鑫銅箔、中科英華高技術、惠州聯合銅箔以及其他一些較小的廠商，主要是生産電解銅箔。
國內銅箔産品産量相對較低，一般不能完全滿足锂電池廠商的需求，需要從國外進口部分産品，同時國內也缺乏中高端銅箔，比如高強度高韌性、超薄銅箔。
5、鋁箔主要供應商
鋁箔供應商相對較少，國內主要有福來順、杭州五星、華西鋁業、南南鋁業、四方達公司、中南鋁業、上海美鋁以及深圳市振鑫箔電子包裝材料等供應商。
國外也是主要集中在日本，主要是日本的東洋鋁業和日立金屬等。
一些特殊集流體
锂離子電池的特殊集流体主要是针对特殊需求性能的锂电池，或者是未为了开发更高性能材料的集流体。
前段時間有相關專家提出“無負極電池”，其實就是設想負極銅箔被金屬锂替代，而且锂層很薄;同時，也有專家提出用廉價鐵替代價格較高的銅。但是這些信息發布後很快就遭到質疑：從锂層、鐵箔材料本身來看，性能方面滿足不了锂電池說需要的高性能，從制造工序和設備來看，很難滿足生産，最後的成本問題也基本很難解決。
而也有研發團隊不用其他材料替代負極基材銅箔，而是從銅箔本身出發，對其進行相應的處理，來改善性能，優化锂電池的性能。從最直觀的就是跟銅箔供應商合作開發高強度高延伸率的銅箔，以及開發更薄的銅箔，來提高電池能量密度;另外，就是采用銅網來提高電池能量密度。
上一篇: 電動車電池防盜絕招有哪些？
下一篇: 多晶矽太陽能電池發展潛力
粵ICP備11041765號-6