鉅大LARGE | 點擊量：3315次 | 2022年03月25日
鋰離子電池制造中的銅箔技術介紹
據日本媒體報道，日本銅箔制造商在鋰離子電池生產中加快布局，使其向電動車用鋰電池和智能手機用鋰電池的應用領域擴張。
銅箔是生產鋰離子電池的關鍵材料之一，其品質的優劣直接影響到電池工藝和性能，最初，銅箔僅僅應用于PCB板的制作上，并且分為壓延法生產與電解法生產兩種抽取工藝，因前者存在工序長、成本高、一致性差的缺陷，全球目前以電解銅箔為比較一致的制取方法。
索尼鋰電池產業化開啟了鋰電池應用的新時代，根據鋰離子電池工作原理，石墨等負極材料需涂布在導電集流體上，銅箔由于具有導電性好、質地柔軟、自然資源多而成為鋰電池負極集流體首選材料。因此，銅箔在鋰離子電池內既充當負極活性材料的載體，又充當負極電子收集與傳導體。
鋰離子電池類型不同，其生產過程也存在不同方法和生產體系。一般來說，方形鋰電池負極多采用水性體系生產，而圓柱形鋰電池負極多采用有機體系。針對不同的需求，用于鋰電池的銅箔種類主要有高延伸率型、單面毛型、雙面毛型、雙面光型、雙面粗化型。在電解銅箔的制造中，其抗拉強度、延伸性、表面粗糙度、厚度均勻性、外觀質量五個方面的質量對于鋰電池負極材料制造和鋰電池性能都會造成直接影響。
1、表面粗糙大的電解銅箔與石墨等負極活性物質的接觸性差，易產生涂布活性物質的脫落，直接影響電池壽命。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2、當銅箔抗拉強度較高時，銅箔較硬，在將含有石墨活性物質的負極進行軋輥的過程中，銅箔無足夠變形以適應活性物質表面特性，兩者的接觸性能變差；相反，抗拉強度較低時易使電極尺寸穩定性和平整性變差，易產生銅箔斷裂。這些將導致負極材料成品率下降，影響電池容量、內阻及壽命。
3、高性能鋰電池的銅箔必須有足夠的延伸率，如果延伸率低，在軋輥工序中銅箔將產生內應力，出現分裂，影響電池容量等。
4、用于鋰電池的銅箔外觀必須潔凈、平整，不允許有任何條紋、表面凹陷、斑點和機械拉傷，否則容易導致銅箔附著力下降，涂布出現漏箔點，兩面涂布量不等。
5、厚度均勻性對負極活性物質涂布量有直接影響。
在處理上述技術工藝的同時，也應注重銅箔制作中銅材料的選擇，一般來說要注意四個方面：附著性、抗氧化能力、耐折性、耐腐蝕性。
日本是目前全球最先進的銅箔制造大國，三井金屬公司在2003年就開發出了耐高溫的無鹵素樹脂銅箔，JX日礦日石公司在大地震中受到重創，仍然在去年末率先將鋰離子電池用銅箔應用到了車載動力鋰電池上。
