リチウム電池の正極と負極について何を知っていますか？

リチウムイオン電池を構成する４つの主要な構成要素は、正極材料、負極材料、セパレーター、および電解質であることはよく知られている。ただし、主要な4つの部分に加えて、正と負の材料を格納するための集電体もリチウム電池の重要な部分です。今日は、リチウム電池の正と負の集電材料についてお話します。

1、現在のコレクターの基本情報

リチウムイオン電池の場合、一般的に使用される流体の正のセットはアルミホイルであり、流体は銅箔の負のセットであり、セル内の流体の安定性を保証するために、両方とも98％以上の純度要件があります。デジタル製品用のリチウム電池であれ、電気自動車用の電池であれ、リチウム電池のデジタル製品であれ、電気自動車の電池であれ、リチウム電池技術の継続的な発展により、電池のエネルギー密度が高い、可能な限りバッテリーの重量はますます軽くなり、コレクターでは、バッテリーの体積と重量を減らすための直感的なものから、流体の厚さと重量を減らすことが最も重要です。

銅箔の厚さの要件を持つリチウムイオン電池

近年の急速な発展に伴い、リチウム電気、セット流体のリチウム電池も間もなく開発されます。数年前までに陽極アルミホイルは16μmから12μmに減少しましたが、今では多くの電池メーカーが10μmのホイルを使用して生産しており、8μmを使用しています。また、カソード銅箔と銅箔の柔軟性は良好です。これは、12um以前の厚さが10から8umに減少したためです。これまで、バッテリーメーカーの大部分が6 umで大量生産されており、一部はメーカーは5umを開発しています/ 4umが使用する可能性があります。銅箔用のリチウム電池は高純度であるため、同じレベルの基本的な材料の密度、現像の厚さの損失、その表面密度の減少、電池の重量もますます増加していますリチウム電池の需要に応じて小型。

銅箔の表面粗さが要求されるリチウムイオン電池

流体の収集には、リチウム電池に影響を与える厚さの重量に加えて、製造のための設定された流体表面性能と電池の性能も大きな影響を及ぼします。特に負の集電体の場合、準備技術の欠陥により、市場に出回っている銅箔は主に片面毛、両面毛、両面粗面で構成されています。非対称構造の非対称性によって引き起こされる接触抵抗をコーティングする2つの負の側面は、2つの負の容量を解放することさえできません。同時に非対称であるため、両側で負極コーティングの結合強度が発生し、両側のアノードコーティングの充放電サイクル寿命が不均衡になり、バッテリー容量の減衰が加速します。

同様に、アノードアルミホイルも可能な限り二重対称構造の開発に使用されますが、現在のアルミホイル製造技術の影響下で、メインまたは単一の軽いアルミホイルを使用しています。アルミホイルの厚みが大きいため、アルミ圧延の基本であり、アルミを圧延する過程でロールとの接触を制御する必要があるため、通常、アルミホイルの表面に潤滑剤を添加して、アルミインゴットとロール、および潤滑剤はバッテリーポールピースに一定の影響を与えるため、潤滑剤以外のアルミホイル表面も重要な要素です。

なぜ銅箔は負極にアルミ箔を使用しているのですか？

まず、銅箔は導電性が良く、風合いが柔らかく、価格が安いです。ご存知のように、リチウムイオン電池の動作原理は化学エネルギーを電気エネルギーに変換する電気化学デバイスであるため、その過程で化学エネルギーを電気エネルギーに変換する媒体が必要です。これには導電性材料が必要です。そして、通常の材料では、金属材料が最高の材料であり、金属材料の電気伝導率は、安価な電気伝導率と優れた銅箔とアルミ箔です。同時に、リチウム電池では、2種類の加工方法を巻いてラミネートしています。巻線に比べて、バッテリーポールピースの準備の必要性には一定の柔軟性があり、巻線時にシートが脆性破壊、金属材料、銅およびアルミニウム箔、材料の軟質金属の品質などの問題を引き起こさないようにすることができます。最後に、バッテリーの準備コストを検討します。比較的言えば、銅箔の価格は比較的安く、世界の銅とアルミニウムは資源が豊富です。

第二に、銅箔は空気中で比較的安定していた。アルミニウムは空気中の酸素と反応しやすく、アルミニウムのさらなる反応を防ぐためにアルミニウム表面に酸化膜が作成されており、電解液中のアルミニウムの酸化膜のこの非常に薄い層には一定の保護効果があります。銅自体は空気中で比較的安定しており、乾燥した空気ではほとんどまたはまったく反応しません。

第三に、リチウム電池のアノード電位は、アノードアルミホイル、カソード銅ホイルに決定されますが、その逆ではありません。陽極電位が高く、銅箔は高電圧下で酸化しやすく、酸化電位が高く、アルミニウムとアルミ箔表層および酸化皮膜は内部アルミニウムの保護にも優れています。

2、現在のコレクターカテゴリと準備プロセス

銅箔の種類

銅箔の製法によれば、主に圧延銅箔と電解銅箔があります。初期に発明された電池は、銅箔製造設備技術などの制約により、主に高コストの圧延銅箔を使用しており、圧延銅箔（圧延銅箔）は、圧延と元の箔を繰り返した後、銅板で作られています（粗大化処理の要件に応じて、MAO箔と呼ばれます）。

圧延銅箔

銅箔（電極ポジショニング銅）の溶液は、最初に溶液を溶解し、次に特殊な電解装置で、直流（dc）、電極位置の影響下で硫酸銅電解液を作成し、要件に従って元の箔を作成した銅です。オリジナルの箔層の表面処理と熱処理および酸化防止などの一連の表面処理。両面電解銅箔は、圧延銅箔とは異なり、陰極ローラー側に近い電解銅箔表面の結晶形態が滑らかであり、滑らかと呼ばれます。凹面と凸面の反対側、ウール表面として知られているラフの結晶構造。

電解銅箔

銅箔製造プロセス

（1）圧延銅箔の製造工程

圧延銅箔は、一定の温度に何度も圧延を繰り返し、焼きなましと酸洗いを何度も繰り返した後の銅です。銅箔の圧延工程パラメータは厳しく管理されており、設備や工程管理への要求が高く、現在は主に日本での生産で、リチウム電池に少量使用されています。

（2）電解銅箔の準備プロセス

電解銅箔は、直流（dc）、電極位置の影響下で、銅、硫酸銅電解質をテーラーメードの溶液容器に溶解溶解させ、元の箔を作成し、その後、元の箔層の表面処理と熱の要件に従って作成します一連の表面処理などの処理と抗酸化。

比較して圧延銅箔、電解銅箔の準備は比較的簡単で、比較的簡単な機器要件、コストは比較的低いです。リチウムイオン電池用の銅箔のほとんどは、負極基板として電解銅箔を使用しています。

準備の過程での電解銅箔は、銅箔が箔のチタンロール上の電解の銅電解質に依存し、ロール表面に近いチタンの銅箔が滑らかであるため、滑らかと呼ばれます。反対側は、髪の表面と呼ばれる比較的粗い凹凸のある表面の結晶化です。

電解銅箔の製造工程では、電解質温度、電解質濃度、添加剤含有量、生箔時の電解液の流量を制御する必要があります。リチウム電池用の電解銅箔の場合、プレ箔プロセスで制御される要因は、銅箔自体の純度、厚さ/重量の均一性、強度、および伸びに影響を与えます。電気分解が電解銅箔の厚さを生成した後、一般的に製造業者の厚さが必要であり、銅箔の表面をきれいにする遅い必要性、表面残留電解質の除去、表面酸化処理および乾燥プロセス。このプロセスでは、表面処理の程度が銅箔の表面仕上げと銅箔表面の張力に直接影響します。表面処理が銅箔コーティングを施したリチウムイオン電池の要件に準拠する必要がある場合、滑らかすぎるコーティング効果は不十分であり、粗すぎると、表面張力の表面処理後の電池性能の均一性に影響を及ぼします。後期銅箔切断効率と電池準備プロセスのための銅箔の使用は非常に重要な役割を果たします。

銅箔の表面処理が完了した後、切断が必要になり、リチウムイオン電池メーカーの幅と長さを必要に応じて切断します。銅箔基板メーカーを多用するためには、銅箔の幅、携帯可能な長さの範囲内の銅箔の長さをできるだけ長くして、大量生産の効率を高め、製造コストを削減できるようにしたいと考えています。 。しかし、現時点では、箔設備や切断設備などにより、銅箔の長さの影響は一般に2500mの範囲内です。

アルミホイルタイプ

アルミホイルは主に圧延法で製造されます。分類方法は、主に不純物の種類と含有量によって分類されます。リチウム電池用アルミホイルは、主に1シリーズ、3シリーズ、8シリーズのアルミホイルで、工業用純アルミニウム、アルミマンガン、アルミなどの一般的な要素があります。

アルミホイルの準備の技術的プロセス

アルミ箔の製造は、主に多くの圧延アルミ箔シートを何度も熱処理が必要な厚さに圧延した後に行われます。この工程は主に粗面加工と仕上げ工程であり、アルミ箔の表面処理を終えた後、アルミホイルをリチウム電気に切断するメーカーは幅と長さを必要とし、張力の過程でアルミ箔を適切に制御する必要があります。

アルミホイルメーカーのリチウム電池は、一般的に上流の圧延アルミニウムインゴットを使用しているため、基本的なアルミニウムインゴットの組成が設定され、アルミホイルの晩強度伸び要件は、圧延圧力と熱処理プロセスの制御によって制御されます。

3、集電装置の主なサプライヤー

銅箔

電子製品の継続的な開発、リチウム電池への世界的な依存の高まりに伴い、リチウムイオン電池材料の需要もますます高まっており、材料サプライヤーも増えています。陰極銅箔コレクター、サプライヤーも徐々に海外から国内へ。グローバルサプライヤー向けの銅箔は主にアジアに流通しており、日本の三井金属、ジャパンエナジー、古川電器、福田金属、日光材料、日本最大のメーカーであるリジン、台湾の長春銅箔と南アジアプラスチックがあります。世界最大の銅箔工場は三井金属であり、日本、台湾、米国、フランス、マレーシアに分布しています。

中国の国内サプライヤーには、主に上海金宝、広東美燕電解銅箔、霊宝華新銅箔、中慶英華ハイテクノロジー、恵州ユナイテッド銅箔、その他の小規模メーカーが含まれ、主に電解銅箔を製造しています。

国内の銅箔の生産は比較的少なく、一般的にリチウム電池メーカーのニーズを完全に満たすことができず、海外からいくつかの製品を輸入する必要がありますが、高強度、高靭性、超などのハイエンドの国内銅箔も不足しています-薄い銅箔。

アルミホイル

アルミホイルのサプライヤーは比較的少ないです。主にFulaishun、Hangzhou Wuxing、Huaxi Aluminium、Nannan Aluminium、Sifangda、Zhongnan Aluminium、Shanghai Alcoa、Shenzhen Zhenxin Foil ElectronicPackagingMaterialsなどのサプライヤーがあります。

海外は主に日本、主に日本のオリエンタルアルミニウムや日立金属などにあります。

4、流体のいくつかの特別なコレクション

流体の特別な収集は、主にリチウム電池の性能に関する特別な要件を目的としており、または流体のより高性能な材料収集を開発するための将来です。

最近、関連する専門家が「ネガティブセルなし」を持っています。実際には、カソードの銅箔が金属リチウム、リチウムに置き換えられ、層が薄いと想像されています。同時に、高い銅価格の代わりに安い鉄を持っている専門家がいます。しかし、問題となった情報が発表された直後：リチウム層、鉄箔材料自体の観点から、性能は高性能を必要とするリチウムイオン電池を満足させることができず、製造プロセスと機器の観点から、生産を満たす、最終的なコストは基本的であり、解決するのは難しいです。ただし、一部の研究開発チームは、負極基板の銅箔の代わりに他の材料を使用せず、銅箔自体から処理して性能を向上させ、リチウム電池の性能を最適化します。最も直感的なのは、銅箔のサプライヤーと一緒に高強度で高伸びの銅箔を開発し、より薄い銅箔を開発してバッテリーのエネルギー密度を高めることです。さらに、銅メッシュを使用してバッテリーのエネルギー密度を高めています。

アルミホイルの場合、既存のアルミホイルは、主に粗面処理、洗浄処理、またはアルミホイルの表面への導電性炭素のコーティングなどの表面処理が施されている。最近、バッテリー性能を最適化するために通常のアルミホイルの表面に導電性カーボンの薄層でコーティングされたカーボンコーティングされたアルミホイルについてより多くの研究が行われている。

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