亚洲汽车轻量化展
2025年7月9-11日
上海新国际博览中心N1-N4馆

中国国际铝工业展览会|锂电池负极用铜箔,正极用铝箔的原因你知道吗?

在锂电池中,负极用铜箔,正极用铝箔的主要原因是它们的物理和化学性质。为了保证集流体在电池内部稳定性,二者纯度都要求在98%以上。锂离子电池的正极为什么用铝箔,而负极用铜箔?接下来中国国际铝工业展览会小编就来告诉你。

原因有以下四点:

一、物理化学性质不同

铜箔具有良好的导电性和导热性,能够有效地提高电池的能量密度和充放电效率。此外,铜箔还具有较好的机械强度和柔韧性,能够满足电池在充放电过程中的变形和膨胀要求。

在化学性质方面,主要是因为铜箔在电化学反应中能够提供稳定的电极电位,从而保证电池的稳定性和安全性。此外,铜箔还能够与负极材料形成良好的接触,提高电池的充放电效率。

铝箔则具有较高的比强度和较好的延展性,能够满足电池在充放电过程中的膨胀和收缩要求。此外,铝箔还具有较好的耐腐蚀性和抗氧化性,能够提高电池的使用寿命。

在化学性质方面,主要是因为铝箔在电化学反应中能够提供较高的电极电位,从而提高电池的能量密度和充放电效率。此外,铝箔还能够与正极材料形成良好的接触,提高电池的充放电效率。

二、导电性好,质地柔软,价格便宜

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,金属材料是导电性最好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。最后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。

三、铜铝箔在空气中相对稳定

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。

四、电极电位不同

锂电池正负极电位决定正极用铝箔,负极用铜箔。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。采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。

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文章来源:锂电人的笔记