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2鋰離子電池用銅箔的性能要求
鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組
成。充電時(shí)加在電池兩極的電勢(shì)迫使正極的嵌鋰化
合物釋放出鋰離子,通過(guò)隔膜后嵌入六方片層結(jié)構(gòu)的
石墨負(fù)極中:放電時(shí)鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的石墨中析
出,重新和正極的嵌鋰化合物結(jié)合,鋰離子的移動(dòng)產(chǎn)
生了電流。鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和充放電過(guò)程化學(xué)反
應(yīng)原理雖然很簡(jiǎn)單,然而在實(shí)際的商業(yè)化應(yīng)用中需要
考慮很多問(wèn)題。例如,正負(fù)極材料的導(dǎo)電性能、充放電
電位、活性、脫插鋰的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能、倍率性能和安全性
能等,以及電解液的穩(wěn)定性、導(dǎo)電性和環(huán)境適應(yīng)性等。
除上述因素外,鋰離子電池的內(nèi)阻必須足夠小,只有這
樣才能-使用的-性和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。
近年來(lái),碳納米技術(shù)的研究相當(dāng)活躍,多種多樣的納米碳結(jié)晶、針狀、棒狀、桶狀等層出不窮。2000年德國(guó)和美國(guó)科學(xué)家還制備出由20個(gè)碳原子組成的空心籠狀分子。根據(jù)理論推算,包含20個(gè)碳原子僅是由正五邊形構(gòu)成的,電解銅箔特點(diǎn),c60分子是富勒烯式結(jié)構(gòu)分子中的一種,考慮到原于間結(jié)合的角度、力度等問(wèn)題,人們一直認(rèn)為這類分子很不穩(wěn)定,難以存在。德、美科學(xué)家制出了c60籠狀分子為材料學(xué)領(lǐng)域解決了一個(gè)重要的研究課題。碳納米材料中納米碳纖維、納米碳管等新型碳材料具有許多優(yōu)異的物理和化學(xué)特性,被廣泛地應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。
(ed銅箔)兩大類。壓延銅箔具有較好的性能,而電
解銅箔的優(yōu)勢(shì)是成本較低。鋰離子電池發(fā)展初期,電解銅箔標(biāo)準(zhǔn),由
于當(dāng)時(shí)電解銅箔的性能較低,電池廠家全部采用壓延
銅箔。但壓延銅箔的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高,且全球
產(chǎn)能極度集中于少數(shù)幾家公司(如日本的日礦(n ir
pon m in ing)、福田金屬(fukuda). h ituch icable m ienr
hard美國(guó)的0 lin bnass)。 近年來(lái),隨著電解銅箔的物
理、化學(xué)、機(jī)械和冶金性能的提高,遼源電解銅箔,以及生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)
單、、成本低等優(yōu)勢(shì),-大部分鋰離子電池
廠家都改用電解銅箔制作電池負(fù)極集流體,但有些類
型的電池仍選用壓延銅箔。
電解銅箔有多種類型,如高延伸率型、單面毛型,
雙面毛型、雙面光型、雙面粗化型等。壓延銅箔和電
解銅箔主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比見表27.
北京
上海
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