与大众认识不同,锂电铜箔有着较高的技术要求,绝非铜箔“大路货”。锂电池严苛的工作环境,对铜箔提出了多方面的技术要求,包括:1)厚度非常小

锂电材料之 PCB板材涨价主因的“锂电铜箔超级成长周期”

与大众认识不同,锂电铜箔有着较高的技术要求,绝非铜箔“大路货”。锂电池严苛的工作环境,对铜箔提出了多方面的技术要求,包括:1)厚度非常小,以满足锂离子电池的高体积容量要求;通常厚度多在8-12μm之间。2)与负极活性材料层的粘合强度高,表面能均匀地涂敷负极活性材料而不脱落;3)化学与电化学性能稳定(抗氧化),具有良好的耐蚀性;4)电导率高;5)成本低,从而尽可能的降低锂电池成本。

锂电材料之 PCB板材涨价主因的“锂电铜箔超级成长周期”

锂电铜箔的性能也对锂电池质量密切相关,铜箔是名副其实的被忽视的、不可或缺的锂电基础材料。如铜箔厚度的均匀性对电池容量和一致性会产生直接影响。

锂电材料之 PCB板材涨价主因的“锂电铜箔超级成长周期”

锂电材料之 PCB板材涨价主因的“锂电铜箔超级成长周期”

更进一步,动力电池对锂电铜箔则有着更高的要求。如上文所述,锂电铜箔又可以分为动力电池用和非动力电池用(如3C、储能等)两大品类;因新能源汽车锂电池使用量大,能源密度与循环次数要求高、工作或制造过程中,温度较高,这些对动力电池锂电铜箔也就提出了更高的要求:

1)屈服强度要求更高。新能源汽车在追求高能量密度,而使用新型负极材料时,对铜箔的屈服强度(即抵抗微量塑性变形的应力)提出了更高的要求。

2)高温稳定性要求更高。如在锂离子电池制作过程中,铜箔会被加热至200℃左右,因此要求铜箔在加热200℃时不发生软化且维持初始的屈服强度。

3)从减重、轻量化的角度出发对铜箔的厚度提出了更高的要求。尤其是纯电动汽车配备的电池单元数量比较多,仅铜箔的重量就达10 kg以上(与电池容量有关)。因此,减轻电池上铜箔的质量,降低铜箔原材料成本,同时提供高能量密度,成为对未来锂离子电池用铜箔的又一要求。要达到这一要求,当前最主要的方式是减小铜箔厚度,目前,主流锂离子电池铜箔的厚度为8~10 μm(其中,动力电池多采用8μm双面光锂电铜箔,而3C电池则可采用9μm以上或单面毛的产品)。或者采用打孔等方式降重,如日本三井金属公司开发出空隙率为50%的铜箔。

[责任编辑:赵卓然]

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