Was wissen Sie über den positiven und negativen Pol der Lithiumbatterie?

Es ist bekannt, dass die vier Hauptkomponenten, aus denen eine Lithiumionenbatterie besteht, ein positives Elektrodenmaterial, ein negatives Elektrodenmaterial, ein Separator und ein Elektrolyt sind. Neben den vier Hauptteilen ist jedoch auch der Stromkollektor zur Speicherung der positiven und negativen Materialien ein wichtiger Bestandteil der Lithiumbatterie. Heute werden wir über die positiven und negativen Stromkollektormaterialien von Lithiumbatterien sprechen.

1, die aktuellen Kollektor-Basisinformationen

Bei Lithium-Ionen-Batterien ist der positive Satz der üblicherweise verwendeten Flüssigkeit Aluminiumfolie, die Flüssigkeit ist ein negativer Satz aus Kupferfolie, um die Stabilität der Flüssigkeit innerhalb der Zelle zu gewährleisten, wobei die Reinheitsanforderungen beide mehr als 98% betragen. Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Lithiumbatterietechnologie, ob es sich um eine Lithiumbatterie für digitale Produkte oder eine Batterie für Elektrofahrzeuge handelt, ob sie für digitale Produkte von Lithiumbatterien oder für Batterien von Elektroautos verwendet wird, hoffen wir alle, dass die Batterieenergiedichte gleich ist hoch, so weit wie möglich ist das Gewicht der Batterie immer leichter, und im Kollektor besteht die Hauptaufgabe darin, die Dicke und das Gewicht der Flüssigkeit zu reduzieren, von intuitiv, um das Volumen und das Gewicht der Batterie zu reduzieren.

li-ionen-akku mit Anforderungen an die Kupferfoliendicke

Neben der rasanten Entwicklung in den letzten Jahren auch Lithium-Elektrizität, lithium-batterie mit Set-Fluid-Entwicklung auch bald. Die Anodenaluminiumfolie von vor einigen Jahren die 16 auf 14 um, auf 12 um reduziert, hat jetzt viele Batteriehersteller Produktion mit 10 um Folie, sogar mit 8 um. Und die Flexibilität der Kathodenkupferfolie und der Kupferfolie ist gut, da sich durch ihre Dicke vor 12 um auf 10 bis 8 um reduziert hat. Bis jetzt gibt es einen großen Teil des Batterieherstellers, der mit 6 um und einigen von ihnen in Massenproduktion hergestellt werden kann Die Hersteller entwickeln 5 um / 4 um werden voraussichtlich verwenden. Aufgrund der Lithiumbatterie zur Verwendung von Kupferfolie sind hochreine, die Materialdichte auf dem gleichen Niveau basisch, mit dem Verlust der Dicke der Entwicklung wird ihre Oberflächendichte verringert, das Gewicht der Batterie wird auch immer mehr klein, entsprechend unserer Nachfrage nach Lithiumbatterien.

Li-Ionen-akku mit Anforderungen an die Oberflächenrauheit der Kupferfolie

Für das Sammeln von Flüssigkeit hat neben dem für Lithiumbatterien einflussreichen Dickengewicht auch die Leistung der eingestellten Flüssigkeitsoberfläche für die Produktion und die Leistung der Batterie einen großen Einfluss. Insbesondere für den Negativstromkollektor besteht die auf dem Markt befindliche Kupferfolie aufgrund der Mängel der Präparationstechnologie hauptsächlich aus einseitigem Haar, doppelseitigem Haar und doppelseitigem Aufrauen. Die zwei negativen Seiten beschichten den Kontaktwiderstand, der durch asymmetrische Strukturasymmetrie verursacht wird, und lassen dann zwei negative Kapazitäten nicht einmal freisetzen; Asymmetrisch zugleich verursachen die beiden Seiten auch eine negative Bindungsstärke der Elektrodenbeschichtung, ja eine unausgeglichene Lebensdauer des Lade- / Entladezyklus der Anodenbeschichtung auf beiden Seiten, wodurch die Dämpfung der Batteriekapazität beschleunigt wird.

Aus dem gleichen Grund ist die Anodenaluminiumfolie auch so weit wie möglich zur doppelsymmetrischen Strukturentwicklung, jedoch unter dem Einfluss der Aluminiumfolienvorbereitungstechnologie derzeit die Haupt- oder mit einer einzigen leichten Aluminiumfolie. Aufgrund der großen Dicke der Aluminiumfolie ist die Grundvoraussetzung für das Walzen von Aluminium und die Notwendigkeit, beim Walzen den Kontakt von Aluminium mit der Walze zu kontrollieren. Fügen Sie daher normalerweise auf der Oberfläche der Aluminiumfolie Schmiermittel hinzu, um die Aluminiumbarren und die Walze sowie die Oberfläche von zu rollen Das Schmiermittel hat einen gewissen Einfluss auf das Batteriepolstück, daher ist für die Aluminiumfolienoberfläche außer dem Schmiermittel auch ein Schlüsselfaktor.

Warum verwendet die Kupferfolie die negative Elektrode und die Aluminiumfolie die positive Elektrode?

Erstens ist die Kupferfolie gute elektrische Leitfähigkeit, Textur weich, Preis ist billig. Wie wir alle wissen, ist das Arbeitsprinzip von Lithium-Ionen-Batterien, die chemische Energie in elektrische Energie umwandeln, ein elektrochemisches Gerät. Daher benötigen wir ein Medium, das die chemische Energie in elektrische Energie überträgt. Dies erfordert leitfähige Materialien. Und in gewöhnlichem Material ist Metallmaterial das beste Material und die elektrische Leitfähigkeit in Metallmaterial ist eine billige elektrische Leitfähigkeit und eine gute Kupfer- und Aluminiumfolie. Gleichzeitig wickeln und laminieren wir in der Lithiumbatterie zwei Arten von Verarbeitungsmethoden. In Bezug auf die Wicklung weist die Notwendigkeit der Vorbereitung des Batteriepolstücks eine gewisse Flexibilität auf, kann sicherstellen, dass das Blech beim Wickeln keine Probleme wie Sprödbruch und Metallmaterialien, Kupfer- und Aluminiumfolie und die Qualität eines Materials aus weichem Metall verursacht. Schließlich ist zu berücksichtigen, Kosten für die Batterievorbereitung, relativ gesehen, Kupferfolie Preis ist relativ billig, Kupfer und Aluminium in der Welt ist reich an Ressourcen.

Zweitens war die Kupferfolie in der Luft relativ stabil. Aluminium ist leicht mit Luftsauerstoff zu reagieren, und der Oxidfilm wurde auf einer Aluminiumoberfläche hergestellt, um eine weitere Reaktion von Aluminium zu verhindern, und diese sehr dünne Oxidoxidschicht aus Aluminium im Elektrolyten hat eine gewisse Schutzwirkung. Kupfer an sich ist in der Luft relativ stabil, in der trockenen Luft reagiert es kaum oder gar nicht.

Drittens wird das Anodenpotential der Lithiumbatterie für die Anodenaluminiumfolie, die Kathodenkupferfolie, nicht umgekehrt bestimmt. Das Anodenpotential ist hoch, die Kupferfolie ist unter Hochspannung, hohem Oxidationspotential leicht zu oxidieren, und Aluminium und die Aluminiumfolienoberflächenschicht und der Oxidfilm haben auch einen guten Schutz für das innere Aluminium.

2, Aktuelle Kollektorkategorie und Vorbereitungsprozess

Arten von Kupferfolie

Gemäß den Kupferfolienherstellungsverfahren hat hauptsächlich gewalzte Kupferfolie und elektrolytische Kupferfolie. Die Batterie, die in der frühen Zeit aufgrund von Einschränkungen wie der Kupferfolienherstellungstechnologie erfunden wurde, verwendet hauptsächlich die hohen Kosten für gewalzte Kupferfolie. Die gewalzte Kupferfolie (gerollte Kupferfolie) besteht nach dem Wiederholen der Walze und der Originalfolie (auch) aus Kupferplatte MAO-Folie genannt), entsprechend der Anforderung der Vergröberungsverarbeitung.

Gerollte Kupferfolie

Die Lösung der Kupferfolie (elektrodenpositiertes Kupfer) ist das Kupfer, das zuerst durch Auflösen der Lösung hergestellt wird, dann in einer speziellen Elektrolytausrüstung, Kupfersulfat-Elektrolyt unter dem Einfluss von Gleichstrom (DC), Elektrodenposition und Herstellung der Originalfolie, dann gemäß den Anforderungen der ursprünglichen Folienschicht Oberflächenbehandlung und Wärmebehandlung und Antioxidation und so weiter eine Reihe von Oberflächenbehandlungen. Auf beiden Seiten ist die elektrolytische Kupferfolie im Gegensatz zur gewalzten Kupferfolie die Kristallmorphologie der Oberfläche der elektrolytischen Kupferfolie nahe der Seite der Kathodenwalze glatt und wird als glatt bezeichnet. Die andere Seite in konkaver und konvexer Form, Kristallstruktur des Rough, bekannt als Wolloberfläche.

Elektrolytische Kupferfolie

Herstellungsverfahren für Kupferfolien

(1) Verfahren zur Herstellung von gewalzten Kupferfolien

Gerollte Kupferfolie ist Kupfer nach vielen wiederholten Walzen bis zu einer bestimmten Temperatur und Glühen und Beizen des Walzens immer wieder. Kupferfolienwalzprozessparameter werden streng kontrolliert, stellen hohe Anforderungen an die Ausrüstung und Prozesskontrolle, derzeit hauptsächlich in der Produktion in Japan, eine geringe Menge in Lithiumbatterien verwendet.

(2) Das Verfahren zur Herstellung der elektrolytischen Kupferfolie

Elektrolytische Kupferfolie wird in Lösung gebracht Kupfer, Kupfersulfat-Elektrolyt in einem maßgeschneiderten Lösungsbehälter unter Einwirkung von Gleichstrom (DC), Elektrodenposition auflösen und die Originalfolie herstellen, dann gemäß den Anforderungen der Oberflächenbehandlung und Wärme der Originalfolienschicht Behandlung und Antioxidation und so weiter eine Reihe von Oberflächenbehandlungen.

Zu vergleichen und gewalzte Kupferfolie, elektrolytische Kupferfolienherstellung ist relativ einfach, relativ einfache Geräteanforderungen, Kosten sind relativ gering. Der größte Teil der Kupferfolie für Lithium-Ionen-Batterien verwendet elektrolytische Kupferfolie als negatives Elektrodensubstrat.

Elektrolytische Kupferfolie bei der Herstellung, aufgrund der Kupferfolie ist abhängig von dem Kupferelektrolyten in Elektrolyt auf Titanrolle Folie und Kupferfolie in Titan nahe der Walzenoberfläche ist glatt, genannt glatt; Die andere Seite ist die Kristallisation einer unebenen Oberfläche, die relativ rau ist und als Haaroberfläche bezeichnet wird.

Bei der Herstellung der elektrolytischen Kupferfolie ist es erforderlich, die Elektrolyttemperatur, die Elektrolytkonzentration, den Additivgehalt und die Fließgeschwindigkeit des Elektrolyten zum Zeitpunkt der Rohfolie zu steuern. Bei elektrolytischer Kupferfolie für Lithiumbatterien beeinflussen die im Vorfolienprozess kontrollierten Faktoren die Reinheit, Gleichmäßigkeit von Dicke / Gewicht, Festigkeit und Dehnung der Kupferfolie selbst. Nach der Elektrolyse erzeugt die Dicke der elektrolytischen Kupferfolie im Allgemeinen die Dicke des Herstellers, die späte Notwendigkeit, die Oberfläche der Kupferfolie zu reinigen, die Entfernung des Oberflächenelektrolyten, die Oberflächenoxidationsbehandlung und den Trocknungsprozess. Bei diesem Verfahren wirkt sich der Grad der Oberflächenbehandlung direkt auf die Oberflächenbeschaffenheit der Kupferfolie und die Spannung der Kupferfolienoberfläche aus. Nachdem die Oberflächenbehandlung den Anforderungen der Li-Ionen-Batterie mit Kupferfolienbeschichtung entsprechen muss, ist ein zu glatter Beschichtungseffekt schlecht, zu rau hat Einfluss auf die Gleichmäßigkeit der Batterieleistung, gleichzeitig nach der Oberflächenbehandlung der Oberflächenspannung der Kupferfolie für späte Kupferfolienschneideeffizienz und Batterievorbereitungsprozess spielt eine sehr wichtige Rolle.

Nach Abschluss der Kupferfolie muss die Oberflächenbehandlung geschnitten werden, wobei die Breite und Länge des Herstellers der Lithium-Ionen-Batterie nach Bedarf geschnitten werden muss. Für den umfangreichen Einsatz von Kupferfoliensubstratherstellern hoffen, für die Kupferfolienbreite geeignet zu sein, die Länge der Kupferfolie im Bereich der tragbaren Länge so lang wie möglich zu halten, damit wir die Effizienz der Massenproduktion verbessern, die Produktionskosten senken können . Im Moment liegt der Einfluss der Länge der Kupferfolie aufgrund von Folienausrüstung und Schneidausrüstung usw. im Allgemeinen im Bereich von 2500 m.

Aluminiumfolientyp

Aluminiumfolie wird hauptsächlich im Walzverfahren hergestellt. Die Klassifizierungsmethode wird hauptsächlich nach Art und Gehalt der Verunreinigungen klassifiziert. Die Aluminiumfolie für Lithiumbatterien besteht hauptsächlich aus Aluminiumfolien der Serien 1, 3 und 8, bei denen es sich um industrielles reines Aluminium, Aluminiummangan und Aluminium sowie andere übliche Elemente handelt.

Technologischer Prozess der Herstellung von Aluminiumfolie

Die Herstellung von Aluminiumfolie erfolgt hauptsächlich durch viel gewalztes Aluminiumfolienblech, das viele Male in die Dicke der Notwendigkeit einer Wärmebehandlung gerollt wird. Bei diesem Verfahren handelt es sich hauptsächlich um Schrupp- und Veredelungsverfahren. Nach dem Veredeln auf einer Aluminiumfolienoberflächenbehandlung benötigt der Hersteller von Aluminiumfolien, die in Lithiumelektrizität schneiden, Breite und Länge sowie eine gute Kontrolle der Aluminiumfolie während des Spannungsprozesses.

Lithiumbatterien mit Aluminiumfolienherstellern verwenden üblicherweise vorgelagerte Aluminiumbarren, so dass die Zusammensetzung der Aluminiumbarren basisch festgelegt wird und die Anforderungen an die späte Dehnung der Aluminiumfolie durch die Steuerung des Walzdrucks und des Wärmebehandlungsprozesses gesteuert werden.

3, Hauptlieferant des Stromkollektors

Kupferfolie

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung elektronischer Produkte, der weltweit zunehmenden Abhängigkeit von Lithiumbatterien, steigt auch die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batteriematerial immer mehr und bringt dann mehr Materiallieferanten. Der Kathodenkupferfolienkollektor liefert auch schrittweise aus dem Ausland ins Inland. Kupferfolie für globale Lieferanten wird hauptsächlich in Asien vertrieben, mit Japans Mitsui Metals, Japan Energy, Furukawa Electric, Fukuda Metal und Nikko Materials in Japan sowie Japans größtem Hersteller Rijin und Taiwans Changchun Copper Foil und South Asia Plastics. Die weltweit größte Kupferfolienfabrik ist Mitsui Metals, die in Japan, Taiwan, den USA, Frankreich und Malaysia vertrieben wird.

Zu Chinas inländischen Lieferanten zählen hauptsächlich Shanghai Jinbao, Guangdong Meiyan Electrolytic Copper Foil, Lingbao Huaxin Copper Foil, Zhongke Yinghua High Technology, Huizhou United Copper Foil und andere kleine Hersteller, die hauptsächlich elektrolytische Kupferfolie herstellen.

Die inländische Kupferfolienproduktion war relativ gering, kann im Allgemeinen die Anforderungen der Lithiumbatteriehersteller nicht vollständig erfüllen, muss einige Produkte aus dem Ausland importieren, aber es fehlt auch an hochwertiger inländischer Kupferfolie, wie z. B. hohe Festigkeit und hohe Zähigkeit, ultra -dünne Kupferfolie.

Die Aluminiumfolie

Es gibt relativ wenige Anbieter von Aluminiumfolie. Es gibt hauptsächlich Lieferanten wie Fulaishun, Hangzhou Wuxing, Huaxi Aluminium, Nannan Aluminium, Sifangda, Zhongnan Aluminium, Shanghai Alcoa und Shenzhen Zhenxin Foil Electronic Packaging Materials.

Im Ausland ist hauptsächlich in Japan, hauptsächlich in Japans orientalischem Aluminium und Hitachi-Metallen usw.

4, eine spezielle Sammlung von Flüssigkeit

Eine spezielle Sammlung von Flüssigkeiten zielt hauptsächlich auf spezielle Anforderungen an die Leistung von Lithiumbatterien ab oder ist die Zukunft, um eine leistungsstärkere Materialsammlung von Flüssigkeiten zu entwickeln.

Kürzlich haben relevante Experten "keine negative Zelle", stellen sich tatsächlich vor, die Kathodenkupferfolie wird durch Metalllithium ersetzt, Lithium und Schicht ist dünn; Gleichzeitig gibt es Experten mit billigem Eisen anstelle hoher Kupferpreise. Aber kurz nachdem die Informationen in Frage gestellt wurden: Vom Standpunkt der Lithiumschicht, dem Eisenfolienmaterial selbst, kann die Leistung die Lithium-Ionen-Batterien, die eine hohe Leistung benötigen, nicht befriedigen. Vom Standpunkt des Herstellungsprozesses und der Ausrüstung ist dies schwierig erfüllen die Produktion, die endgültigen Kosten sind grundlegend, es ist schwer zu lösen. Einige Forschungs- und Entwicklungsteams verwenden jedoch keine anderen Materialien, um die Kupferfolie des negativen Elektrodensubstrats zu ersetzen, sondern gehen von der Kupferfolie selbst aus, um sie zu behandeln, um die Leistung zu verbessern und die Leistung der Lithiumbatterie zu optimieren. Am intuitivsten ist es, mit Lieferanten von Kupferfolien hochfeste und langgestreckte Kupferfolien zu entwickeln und dünnere Kupferfolien zu entwickeln, um die Batterieenergiedichte zu erhöhen. Zusätzlich wird ein Kupfernetz verwendet, um die Batterieenergiedichte zu erhöhen.

Bei Aluminiumfolie wird die vorhandene Aluminiumfolie hauptsächlich einer Oberflächenbehandlung wie Aufrauungsbehandlung, Reinigungsbehandlung oder Beschichtung der Oberfläche der Aluminiumfolie mit leitfähigem Kohlenstoff unterzogen. In letzter Zeit wurden weitere Untersuchungen an kohlenstoffbeschichteter Aluminiumfolie durchgeführt, die mit einer dünnen Schicht leitfähigen Kohlenstoffs auf der Oberfläche normaler Aluminiumfolie beschichtet ist, um die Batterieleistung zu optimieren.

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