與大眾認(rèn)識(shí)不同,鋰電銅箔有著較高的技術(shù)要求,絕非銅箔“大路貨”。鋰電池嚴(yán)苛的工作環(huán)境,對(duì)銅箔提出了多方面的技術(shù)要求,包括:1)厚度非常小,以滿足鋰離子電池的高體積容量要求;通常厚度多在8-12μm之間。2)與負(fù)極活性材料層的粘合強(qiáng)度高,表面能均勻地涂敷負(fù)極活性材料而不脫落;3)化學(xué)與電化學(xué)性能穩(wěn)定(抗氧化),具有良好的耐蝕性;4)電導(dǎo)率高;5)成本低,從而盡可能的降低鋰電池成本。
鋰電銅箔的性能也對(duì)鋰電池質(zhì)量密切相關(guān),銅箔是名副其實(shí)的被忽視的、不可或缺的鋰電基礎(chǔ)材料。如銅箔厚度的均勻性對(duì)電池容量和一致性會(huì)產(chǎn)生直接影響。
更進(jìn)一步,動(dòng)力電池對(duì)鋰電銅箔則有著更高的要求。如上文所述,鋰電銅箔又可以分為動(dòng)力電池用和非動(dòng)力電池用(如3C、儲(chǔ)能等)兩大品類;因新能源汽車鋰電池使用量大,能源密度與循環(huán)次數(shù)要求高、工作或制造過(guò)程中,溫度較高,這些對(duì)動(dòng)力電池鋰電銅箔也就提出了更高的要求:
1)屈服強(qiáng)度要求更高。新能源汽車在追求高能量密度,而使用新型負(fù)極材料時(shí),對(duì)銅箔的屈服強(qiáng)度(即抵抗微量塑性變形的應(yīng)力)提出了更高的要求。
2)高溫穩(wěn)定性要求更高。如在鋰離子電池制作過(guò)程中,銅箔會(huì)被加熱至200℃左右,因此要求銅箔在加熱200℃時(shí)不發(fā)生軟化且維持初始的屈服強(qiáng)度。
3)從減重、輕量化的角度出發(fā)對(duì)銅箔的厚度提出了更高的要求。尤其是純電動(dòng)汽車配備的電池單元數(shù)量比較多,僅銅箔的重量就達(dá)10 kg以上(與電池容量有關(guān))。因此,減輕電池上銅箔的質(zhì)量,降低銅箔原材料成本,同時(shí)提供高能量密度,成為對(duì)未來(lái)鋰離子電池用銅箔的又一要求。要達(dá)到這一要求,當(dāng)前最主要的方式是減小銅箔厚度,目前,主流鋰離子電池銅箔的厚度為8~10 μm(其中,動(dòng)力電池多采用8μm雙面光鋰電銅箔,而3C電池則可采用9μm以上或單面毛的產(chǎn)品)?;蛘卟捎么蚩椎确绞浇抵兀缛毡救饘俟鹃_發(fā)出空隙率為50%的銅箔。