锂离子电池用铜箔

锂离子电池用铜箔
锂离子电池用铜箔

锂离子电池用铜箔

所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池,俗称“锂电”。锂电池的构造主要包括:正极、负极、电解质及其它辅助材料。

在20世纪的后半个世纪中,制造印刷线路板( PCB ) 几乎是电解铜箔的唯一用途。近年来随着铜箔装备水平的提升和制造技术的进步,电解铜箔的物理、化学、机械和冶金等性能得到大幅提高, 再加上生产控制连续、生产效率较高、价格相对便宜等优势,因此,采用高性能电解铜箔代替压延铜箔已在锂电池实际生产中得以广泛应用。目前,国内外大部分锂离子电池厂家都采用电解铜箔作为锂电池的负极集流体。

铜箔在锂电池中既充当负极活性物质的载体,又充当负极电子流的收集与传输体, 因此电解铜箔的抗拉强度、延伸性、致密性、表面粗糙度、厚度均匀性及外观质量等对锂离子电池负极制作工艺和锂离子电池的电化学性能有着很大的影响。

新一代安全廉价的锂电池材料,大大拓宽了锂电池的应用范围。未来高容量、高功率、高安全、高寿命的新型锂电池将会在改善全球能源紧缺和地球环境恶化等方面发挥重要的作用,与此同时,锂电池行业的良好前景也必将推动着锂电池铜箔向着强度高、缺陷少、表面粗糙度低、延展性好、厚度更薄等方向发展。

由于锂电池铜箔在性能方面,要求铜箔具有缺陷少、晶粒细、抗氧化性好、耐折性好、表面粗糙度低、抗拉强度高及延展性高等特点,

因此在系统设计中需采用多添加剂自动控制装置、恒流进液控制技术、横向均匀度随机调控系统、鼓面在线抛光装置等多项先进技术。

二、锂电池用铜箔达到的各项性能指标

1. 锂电池铜箔厚度、标重、抗拉强度、常温延伸率、粗糙度等常规指标:

2.外观、抗氧化性等其它指标:

(1)压痕:无压坑和划痕。

(2)皱褶:无永久变形性质的皱褶。

(3)缺口和撕裂:无缺口和撕裂。

(4)清洁度:无污物、侵蚀、盐类、油脂、指印、外来物及其它影响铜箔使用的外观缺陷。

(5)耐热性:180℃下60min,表面无氧化。

(6)亲水性:铜箔表面具有良好的水润湿性。

锂离子电池用铜箔的应用与发展现状(完整版)

第37卷 第1期有色金属加工 Vo l 37 No 1 2008年2月NONFERROUS METALS PROCESS I NG Feb ruary 2008 锂离子电池用铜箔的应用与发展现状 赵玲艳 (江西理工大学材料与化学工程学院,江西赣州341000) 摘 要:作为锂离子电池关键材料之一的铜箔,其品质的优劣直接影响到锂离子电池的制作工艺和综合性能,已成为锂离子电池应用研究的热点。本文综述了铜箔在锂离子电池中的应用,及其对锂离子电池负极制作工艺和电池性能的影响,同时展望了锂离子电池用铜箔的发展趋势。关键词:铜箔;锂离子电池;负极 中图分类号:TG146.1+1 文献标识码:A 文章编号:1671-6795(2008)01-0008-04 收稿日期:2007 10 12 1 锂离子电池的应用概况 锂离子电池作为新一代绿色高能可充电电池,具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点,在近10年来取得了飞速发展,并以其卓越的高性价比优势在全球各国的笔记本电脑、移动电话、摄录机、武器装备等移动电子终端设备领域占据了主导地位,被认为是21世纪对国民经济和人民生活具有重要意义的高新技术产业 [1-4] 。 图1为2001-2006年全球锂离子电池市场增长状况[4] 。2002年全球锂离子电池销量达到8 6亿块,同比增长51%,销售额达到28 18亿美元,同比增长18%,主要成长驱动力来自于手机市场,其用量占全部销量的6成;2003年全球销量达到12 55亿块,同比增长45%,但总体价格下降了16%,销售额达到36 34亿美元,同比增长29%;2005年销量达到17 1亿块;2006年保守估计达到了25亿块;预计2010年全球销量超过30亿块,其中动力电池和聚合物电池将成为新的增长点。 锂离子电池的迅猛发展带动了相关产业的发展。 铜箔是制造锂离子电池负极集流体的关键材料,其品质的好坏直接影响到锂离子电池的制作工艺、性能和生产成本。开展高性能、高附加值锂离子电池用铜箔的研究对铜箔工业、电子、通讯、能源、交通、航天、军事等产业的发展有重大意义。 2 锂离子电池用铜箔的性能要求 锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液组成。充电时加在电池两极的电势迫使正极的嵌锂化合物释放出锂离子,通过隔膜后嵌入六方片层结构的石墨负极中;放电时锂离子则从片层结构的石墨中析出,重新和正极的嵌锂化合物结合,锂离子的移动产生了电流。锂离子电池的结构和充放电过程化学反应原理虽然很简单,然而在实际的商业化应用中需要考虑很多问题。例如,正负极材料的导电性能、充放电电位、活性、脱插锂的结构稳定性能、倍率性能和安全性能等,以及电解液的稳定性、导电性和环境适应性等。除上述因素外,锂离子电池的内阻必须足够小,只有这样才能保证使用的可靠性和较长的循环寿命。这不仅取决于正负极活性,而且与集流体有着相当大的关系。 锂离子电池集流体的主要材料是金属箔(如铜箔、铝箔),其功用是将电池活性物质产生的电流汇集起来,以便形成较大的电流输出,因此集流体应与活性物质充分接触,并且内阻应尽可能小,这也是锂离子电池为什么选用价格较高的铜箔和铝箔的主要原因。铜箔具有良好的导电性、柔韧性和适中的电位,耐卷绕和辗压,生产技术较成熟,因而成为锂离子电 池负极集流体的首选材料。

锂离子电池用铜箔的质量管理

锂离子电池用铜箔的质量管理 车用锂离子电池的迅速发展使得电池行业对铜箔的质量要求越来越高。铜箔作为锂离子电池的关键原材料,其质量水平严重影响着锂离子电池的加工工艺和锂离子电池的质量。文章对铜箔质量问题进行了详细说明,对产生原因和质量管控方法进行了分析和研究,为优化锂离子电池的加工工艺、提升铜箔的质量和成品率提供了强有力的保障。 标签:锂离子电池;铜箔;质量管理 经过近20年的技术储备,中国的锂离子电池工艺已经完全成熟,锂离子电池不仅应用于手机等数码产品,更是广泛的用于私家车和大巴车系统,使得电动汽车走进了千家万户。中国自主品牌的电动汽车代表比亚迪,更是随着国家主席的出访,走出国门,走向世界。铜箔作为锂离子电池的重要原材料,在锂离子电池中作为负极集流体,充当负极电子流的收集与传输[1-3],在2013年之前基本依赖于日韩进口,进口铜箔价格高,交期不确定,严重制约了锂离子电池的发展。车用锂离子电池的迅猛发展,推动了铜箔国产化的进度,国产铜箔化可以大幅降低锂离子电池的成本,使其更具市场竞争力。但是国产铜箔在生产工艺和制造过程控制上,尚待完善,成品率较低,铜箔的行业成品率水平在80%左右,所以提升国产电解铜箔的质量迫在眉睫。 1 电解铜箔的外观不良及其管控方法 电解铜箔在制造过程和存储过程由于加工工艺和存储环境的不同,往往会出现外观花纹和色差,以及外观凹凸点的质量问题。下面逐个阐述外观的影响因素、失效模式及管控方法。 1.1 外观花纹和色差 铜箔的外观花纹有多种表现形式,有条纹状花纹、人字形花纹、边缘局部条状花纹,这些不良品的产生和铜箔的多个制造工序有關。生箔过程的防氧化后的水洗能力不足或者喷嘴堵塞,防氧化电流不稳定,防氧化液浓度低等都会造成外观花纹以及外观色差问题。铜箔分切设备的辊表面脏污、设备漏油、员工用手直接触摸铜箔都会造成铜箔外观脏污。这类不良电解铜箔会造成锂离子电池的极片粘结力不均匀,影响锂离子电池的循环性能。因此,要解决这类外观问题,需要做下面几项控制:控制生箔工序的电流,使电流值稳定在工艺范围内;控制防氧化液的配比,使得浓度在合格范围;生产过程中每隔1小时对水洗喷嘴进行巡检,发现喷嘴堵塞,立即维修设备,并对不良铜箔进行标示,在分切时将不良品去除,防止不良铜箔流出到客户手里。 1.2 外观凹凸点 铜箔制造工艺的生箔和分切工序对环境洁净度要求较高,锂离子电池用铜

铜箔物性对电池的影响

1、铜箔物理性能 亲水性 铜箔的亲水性与本身的组织结构及表面粗糙度相关, 直接影响到与负极活性物质的接触能力、附着能力、电极制作过程和电极质量。电解铜箔对负极活性物质必须具备较好的粘结强度, 以便均匀地涂敷负极物质而不脱落, 否则会影响到电池内阻和循环使用寿命等, 这就要求铜箔表面要有一定粗糙度。但据涂布在线了解,表面粗糙度并不是越大越好, 随着表面粗糙程度的增加,容易润湿的表面变得更容易润湿、亲水性更好, 而难润湿的表面变得更难润湿、亲水性更差。石墨等负极活性物质与表面粗糙度大的电解铜箔接触性差、附着力低、易脱落, 直接影响电池的循环寿命。 面密度 铜箔的面密度是指单位面积的质量, 反映铜箔厚度的均匀程度, 直接影响负极电极活性物质的涂敷量。铜箔的厚度均匀度如果波动太大, 最终将影响到电池容量和一致性。 耐折性 不同类型的锂离子电池对负极铜箔耐折性能的要求也不同。相对于叠片式电池来说, 卷绕式电池要求铜箔具有更好的耐折性能。 抗拉强度及延伸率 铜箔必须具有足够的抗拉强度及延伸率, 否则在对涂有石墨等活性物质的负极极片进行压平的过程中, 铜箔与活性物质间的接触性能会变差, 使负极的尺寸稳定性和平整性变差, 同时易产生极片断裂等问题。这些都将影响负极制作的成品率、电池容量、内阻和循环寿命等。 2、铜箔的化学性能 电解铜箔生产中, 生箔具有较强活性, 易与空气中的氧发生氧化反应, 故必须进行钝化处理, 形成一层氧化物保护膜(钝化膜)。据涂布在线了解,若氧化膜属半导体、太厚, 电子难以导通, 阻抗较大, 将会增加电池内阻, 从而导致电池容量衰减; 若氧化层太疏松, 将会降低负极活性物质的附着力。此外, 锂离子电池用有机电解液有较强的腐蚀性, 因此要求铜箔应有良好的耐蚀性。 3、铜箔表面质量 铜箔表面质量对负极制作过程、制作质量和电池性能都会有明显影响(表3)。表面瑕疵将导致铜箔附着力下降, 出现涂布露箔点、阴阳面(双面涂敷量不均) , 对

锂离子电池用铜箔

锂离子电池用铜箔 所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池,俗称“锂电”。锂电池的构造主要包括:正极、负极、电解质及其它辅助材料。 在20世纪的后半个世纪中,制造印刷线路板( PCB ) 几乎是电解铜箔的唯一用途。近年来随着铜箔装备水平的提升和制造技术的进步,电解铜箔的物理、化学、机械和冶金等性能得到大幅提高, 再加上生产控制连续、生产效率较高、价格相对便宜等优势,因此,采用高性能电解铜箔代替压延铜箔已在锂电池实际生产中得以广泛应用。目前,国内外大部分锂离子电池厂家都采用电解铜箔作为锂电池的负极集流体。 铜箔在锂电池中既充当负极活性物质的载体,又充当负极电子流的收集与传输体, 因此电解铜箔的抗拉强度、延伸性、致密性、表面粗糙度、厚度均匀性及外观质量等对锂离子电池负极制作工艺和锂离子电池的电化学性能有着很大的影响。 新一代安全廉价的锂电池材料,大大拓宽了锂电池的应用范围。未来高容量、高功率、高安全、高寿命的新型锂电池将会在改善全球能源紧缺和地球环境恶化等方面发挥重要的作用,与此同时,锂电池行业的良好前景也必将推动着锂电池铜箔向着强度高、缺陷少、表面粗糙度低、延展性好、厚度更薄等方向发展。 由于锂电池铜箔在性能方面,要求铜箔具有缺陷少、晶粒细、抗氧化性好、耐折性好、表面粗糙度低、抗拉强度高及延展性高等特点,

因此在系统设计中需采用多添加剂自动控制装置、恒流进液控制技术、横向均匀度随机调控系统、鼓面在线抛光装置等多项先进技术。 二、锂电池用铜箔达到的各项性能指标 1. 锂电池铜箔厚度、标重、抗拉强度、常温延伸率、粗糙度等常规指标: 2.外观、抗氧化性等其它指标: (1)压痕:无压坑和划痕。

负极集流体铜箔对锂离子电池的影响

期廣蚀科考与防护技术^0119 1^0.4】0011110810^ 8012^08 ^1^0 ?110160710^ 71:011^0^00^ ^2007 负极集流体铜箔对锂离子电池的影响 唐致远,贺艳兵,刘元刚,刘强,阳晓霞 天津大学化工学院应用化学系,天津300072 摘要:用循环伏安、扫描电子显微镜和循环检测装置研究了表面状况不同的铜箔集流体对锂离子电池性能的影响. 结果表明,电解液在毛面铜箔表面发生还原反应的程度比在光面铜箔表面显著,其阳极溶解电位比光面铜箔约低 15.8 V,且溶解需要的能量较少,相对耐腐蚀性较差.光面铜箔集流体锂离子电池的容量循环衰减要比毛面铜箔小, 且随着循环的进行,后者的容&衮减趋势明显加剧. 关键词:锂离子电池;毛面铜箔;光面铜箔 中围分类号似1:1^1215.9 文献标识码4文章编号:1002^6495(2007)04*0265*04 61^60X80?00??511 八80八丁11006丁 001.1.60X011050?11-1088八7161116:8 7八2(1;-丫1180,册:丫如士|08,^111711811-88118,1111913118,丫八!'10 幻的-士六冲七过0x^111x31^0^1)0^111^111^80/10010^0^771*0(1^ &1^166/^7!客7101^111^300072 八:11166260(80?6^118\^1出出0'枕6015111^806口!"0^116&801117^111001160101-00^1^0011311060^ 0-1011 1*811617 816 111^68118016*1 ^ 0^0110 抑匕而此町 111688111*11161118, 8031111111^ 6160(101110 [^咖⑶卩丨 0匕'- ^311008 38 ^611 35 0163811161116111 0? 0? 0^0110 ^61^0111181106 0? 1)31161163^1*116 1^31|115 111(110316 1^131 1^16 1-680(10110^61枕加1”6011出6『0;1\\^出1^11^8111^8061311111011^1811)16出811011出81埘;出^^!!!)'8111^806,1)16 1)0(611(191 0? 1118116枕 6)11 19 0^ 8 V 10埘枕 1(13111(1810^~出6 811111^6)11^1011 11111)1168 出31出6 1*6(111011011 163011011 011 1)16的11^1 1011 1166*13 11111011 16381|! 0(1167 ^31^8,1116 1011^1 6)11 13 1638 001X031011 1^918(3111^1^16 09^)861(7 ^601^6886 0? 1)811617出 3111117 00|5只61 &11 85 03(110^6 0111X6111 001160101- &1 0-100 1)8116068 13 01110(1 801811汉出8!1出81 \^出0181(6 1^11’311过 1116^601^886 6)1 出6 181161-1)60011168 0111011 0^101131^ 8|366办灯沾打名. : 0-1011 1)311617; 咖如。0即汉 &|11; 811111^6)11 在20世纪的后半个世纪中,制造印刷线路板几乎是电 解铜箔的唯一用途.近年来,随着电池技术的发展,一个崭新 的应用领域展现在电解铜箔面前:锂离子电池用电解铜箔.作为锂离子电池的负极集流体,铜箔在电池中既充当负极活 性物质的载体,又充当负极电子流的收集与传输体,因此,铜 箔集流体对锂离子电池的电化学性能有很大的影响. 早期的锂离子电池多采用压延铜箔作为负扱集流体,但 随着电池生产技术的发展和电解铜箔性能的提高,目前国内 外大部分裡离子电池厂家多采用电解铜箔制作电池负极集流 体11#^随着便携式电子产品的迅速发展,移动通讯的使用普 及,锂离子电池负扱集流体铜箔的需求童必然大幅提升.影响 电池电化学性能的因素除了正负极材料以及电解液外,还有 收搞丨:1期:2006^0647初稿;2006^0948修改搞 作者简介:唐致远0946-),男,教授,博士生导师,研究方向为新型 化学能源 1^1:022 - 27401684^ ~1118111111.011正负极集流体招箔和铜箔.本文主要研究了负极集流体毛面 和光面电解铜箔对锂离子电池循环性能的影响其及原因^ 1实验方法 1.1实验设备和试剂 设备丨83-9300 二次锂离子电池性能测试装置〈广州擎 天实业有限公司〉^~650扫描电子显微镜〈日本日立公司〉,电化学工作站20型手套箱〖南京大 学仪器厂自制三电极体系. 试剂:商用电解液1+ 1:1质董比〉、锂片、00:002、复合石墨、聚苯乙烯丁橡胶 、竣甲基纤维素钠(⑶匸)、聚偏氣乙梯、[^甲 基吡咯烷酮《㈣?)等均为电池纯,毛面铜箔〈,3—06 11011@||11685:511111^ 51(16^^?,) ^0.3|^111,&131(6 51^6 (/(^) ^3.5’光面铜箱〈1^01*8,5111&06 1101161111688:81)111751(16^ /^.) & 0^3 1X01,^8116 专2 ^)).上述两种锅箱各有一面粗糙度相当,而另一面,即各自的较粗糙面的粗糙度不相等丨

锂离子电池铜箔简介

锂离子电池铜箔简介 锂离子电池用铜箔所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池,俗称“锂电”。锂电池的构造主要包括:正极、负极、电解质及其它辅助材料。 在20世纪的后半个世纪中,制造印刷线路板( PCB ) 几乎是电解铜箔的唯一用途。近年来随着铜箔装备水平的提升和制造技术的进步,电解铜箔的物理、化学、机械和冶金等性能得到大幅提高, 再加上生产控制连续、生产效率较高、价格相对便宜等优势,因此,采用高性能电解铜箔代替压延铜箔已在锂电池实际生产中得以广泛应用。目前,国内外大部分锂离子电池厂家都采用电解铜箔作为锂电池的负极集流体。 铜箔在锂电池中既充当负极活性物质的载体,又充当负极电子流的收集与传输体, 因此电解铜箔的抗拉强度、延伸性、致密性、表面粗糙度、厚度均匀性及外观质量等对锂离子电池负极制作工艺和锂离子电池的电化学性能有着很大的影响。 新一代安全廉价的锂电池材料,大大拓宽了锂电池的应用范围。未来高容量、高功率、高安全、高寿命的新型锂电池将会在改善全球能源紧缺和地球环境恶化等方面发挥重要的作用,与此同时,锂电池行业的良好前景也必将推动着锂电池铜箔向着强度高、缺陷少、表面粗糙度低、延展性好、厚度更薄等方向发展。 由于锂电池铜箔在性能方面,要求铜箔具有缺陷少、晶粒细、抗氧化

性好、耐折性好、表面粗糙度低、抗拉强度高及延展性高等特点, 因此在系统设计中需采用多添加剂自动控制装置、恒流进液控制技术、横向均匀度随机调控系统、鼓面在线抛光装置等多项先进技术。 锂电池用铜箔达到的各项性能指标 1. 锂电池铜箔厚度、标重、抗拉强度、常温延伸率、粗糙度等常规指标: 2. 外观、抗氧化性等其它指标: (1)压痕:无压坑和划痕。 (2)皱褶:无永久变形性质的皱褶。 (3)缺口和撕裂:无缺口和撕裂。 (4)清洁度:无污物、侵蚀、盐类、油脂、指印、外来物及其它影响铜箔使用的外观缺陷。 (5)耐热性:180℃下60min,表面无氧化。 (6)亲水性:铜箔表面具有良好的水润湿性

锂离子电池专用电解铜箔青海省地方标准

ICS77.120.30 H60 备案号:42527-2014 DB63 青海省地方标准 DB 63/ T1299—2014 锂离子电池专用电解铜箔 文稿版次选择 2014-06-09发布2014-07-01实施

前言 本标准依据GB/T 1.1-2009规则起草 本标准由青海省科学技术厅提出并归口 本标准主要起草单位:青海电子材料产业发展有限公司、联合铜箔(惠州)有限公司 本标准主要起草人:尹卫华、郑惠军、李永贞、邹迪华、谢长江、王武军、阿力、汪兴权

锂离子电池专用电解铜箔 1 范围 本标准规定了锂离子电池用电解铜箔的术语和定义、产品分类、要求、试验方法、检验规则及包装、标志、贮存及运输。 本标准适用于锂离子电池用电解铜箔。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 5121.1 铜及铜合金化学分析方法第1部分:铜含量的测定 GB/T 5230 电解铜箔 GB/T 8888 重有色金属产品包装、标志、运输和贮存要求 YS/T455.1-2003 铝箔试验方法铝箔表面润湿张力试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 润湿性 液体在固体表面的扩展性能。 4 产品分类 本标准按锂离子电池用铜箔的表面特性不同进行分类,分为双面光、单面毛、双面毛。型号及特性见表1。 表1

5 要求 5.1 外观要求 5.1.1 铜箔表面光滑、平整,不应有褶皱、毛刺、针孔、划痕、压痕、尖锐凹凸点,允许有不影响负极材料涂覆的电镀条纹。铜箔边缘应整齐、无裂痕、折叠、无卷偏。 5.1.2 铜箔表面不允许有肉眼可见的夹杂物。 5.1.3 不允许有规则间隔重复出现的压痕和麻点,但允许有不影响使用的轻微皱纹。 5.1.4 铜箔面清洁,不应有灰尘、油污、腐蚀物、盐类、油脂、指印、外来物及其它影响使用的外观缺陷。 5.2 尺寸及公差 卷状箔的宽度允许偏差为(0-+2)mm。 5.3 性能要求 铜箔的单位面积质量、性能应符合表2规定。 表2 性能要求 注:铜箔以单位面积质量供货,名义厚度只作为规格的代称;型号及性能有特殊要求的,可由供需双方协议。 6 试验方法 6.1 外观

锂离子电池简介及组成部分

锂离子电池简介及组成部分 锂离子电池作为新型电池的一种已经开始逐渐进入人们的视野,就像大家现在随时不离身的手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,可想而知锂离子电池的火热程度,可是对于锂离子电池的认识程度对于大树人而言可能还没到这种火热程度,今天中国电器交易网就带领大家进入锂离子电池的世界一探究竟。 锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,锂离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。 专家对中国电器交易网说到锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,通常人们俗称其为锂电池,而真正的锂电池由于危险性大,很少应用于日常电子产品。 据中国电器交易网了解到锂离子电池容易与下面两种电池混淆: (1)锂电池:以金属锂为负极。 (2)锂离子聚合物电池:用聚合物来凝胶化液态有机溶剂,或者直接用全固态电解质。 组成部分: 钢壳/铝壳/圆柱/软包装系列: (1)正极——活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂,镍钴锰酸锂材料,电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂(俗称三元)或者三元+少量锰酸锂,纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导电集流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。 (2)隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过,而电子不能通过。 (3)负极——活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。 (4)有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液。 (5)电池外壳——分为钢壳(方型很少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装)等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端。 关于锂离子电池的内容实在太多,中国电器交易网今天带来的锂离子电池简介及组成部分内容可谓凤毛麟角,中国电器交易网还会努力继续寻找关于锂离子电池的相关报道,为喜欢电池或是对于锂离子电池有兴趣的读者带来更多报道。

锂离子电池用电解铜箔领域专利技术综述

锂离子电池用电解铜箔领域专利技术综述 文章主要从专利申请年份分布、全球及国内重点申请人、国内主要省份分布、电解铜箔性能改进点及铜箔性能提高手段等技术分支,对全球锂离子电池用电解铜箔技术领域进行分析,希望能够给电解铜箔领域工作者一些参考。 标签:锂离子电池;电解铜箔;专利;分析 Abstract:This paper mainly analyzes the technical field of electrolytic copper foil for lithium-ion batteries in the world from the distribution of patent applications,global and domestic key applicants,distribution of major provinces in China,performance improvement points of electrolytic copper foil,and improvement of copper foil performances,hoping to give some reference to workers in the field of electrolytic copper foil. Keywords:lithium ion battery;electrolytic copper foil;patent;analysis 1 概述 铜箔作为锂离子电池负极的集流体,是制作锂离子电池的核心原材料,占电池总成本的5%左右[1-2],其生产技术的发展和性能的好坏直接影响到锂离子电池的制作工艺、性能和生产成本。随着近年来智能手机、新能源汽车的迅猛发展,对锂离子电池的需求暴增,并对其性能和质量提出了更高的要求。在锂电池生产发展初期,电池厂家全部选择压延铜箔来制作电池负极集流体。随着电解铜箔性能的提高,逐渐开始使用电解铜箔作为锂电池的集流体。锂电池用铜箔与传统印刷电路板(PCB)用铜箔相比,不仅在厚度上要求更薄,粗糙度低,而且要有较高的抗拉强度、高的伸长率、良好的导电性、抗氧化性、耐折性和耐腐蚀性等。 本文选用CNABS为中文专利数据库,DWPI为外文专利数据库,采用关键词和分类号组合的方式进行检索,通过逐篇阅读去噪、人工标引获得有效专利文献,同族专利均统计为1篇,数据截止时间为2018年4月16日。以下将从专利申请年份分布、全球及国内重点申请人、电解铜箔性能改进点及铜箔性能提高手段各技术分支进行分析,希望能为各企业和科研院所开展技术研发、专利布局及分析竞争对手等提供支持。 2 专利分析 2.1 专利申请态势分析 由图1可以看出,从全球领域来看,锂离子电池用电解铜箔的专利申请最早始于1993年,在1993-1999年间,专利申请较少,处于缓慢发展时期,2000-2005年间,申请量略有提升,呈稳步发展趋势,2006-2009年申请量锐减,专利申请进入一个低谷期,这是由于铜箔的主要应用领域印刷电路板业(PCB)受到IT

锂离子电池铜箔技术

为什么负极要用铜/镍箔而正极要用铝箔呢? 1.采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。 2. 铜/镍表面氧化层属于半导体,电子导通,氧化层太厚,阻抗较大;而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体,氧化层不能导电,但由于其很薄,通过隧道效应实现电子电导,若氧化层较厚,铝箔导电性级差,甚至绝缘。一般集流体在使用前最好要经过表面清洗,一方面洗去油污,同时可除去厚氧化层。 3.正极电位高,铝薄氧化层非常致密,可防止集流体氧化。而铜/镍箔氧化层较疏松些,为防止其氧化,电位比较低较好,同时Li难与Cu/镍在低电位下形成嵌锂合金,但是若铜/镍表面大量氧化,在稍高电位下Li会与氧化铜/镍发生嵌锂发应。而铝箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。 4.集流体要求成分纯。Al的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀,更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金 负极集流体不能用铝箔的,要用铜箔。正极用铝箔。原因在于: 1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。 2、铜表面氧化层属于半导体,电子导通,氧化层太厚,阻抗较大;而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体,氧化层不能导电,但由于其很薄,通过隧道效应实现电子电导,若氧化层较厚,铝箔导电性级差,甚至绝缘。一般集流体在使用前最好要经过表面清洗,一方面洗去油污,同时可除去厚氧化层。 3、正极电位高,铝箔氧化层非常致密,可防止集流体氧化。而铜箔氧化层较疏松些,为防止其氧化,电位比较低较好,同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金,但是若铜表面大量氧化,在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。 4、集流体要求成分纯。AL的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀,更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金。 AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。 铝合金作为铝电池的阳极材料有其独特的有点:1、电化当量高。铝的电化当量为2980A*h/kg,为除锂外质量比能量最高的金属。2、电极电位较负。对阳极材料来说,电位越负越好。铝的电位负于锌,因而能提供更大的功率。铝-空气电池的质量比能量实际也可达到450W*h/kg,体积比能量小于铅酸电池,比功率为50~200W/kg。3、铝的资源丰富,价格低廉。4、适用范围广泛。对电池而言,可制成碱性、中性和有机电池。 我设计的动力电池组 东日本大地震对我国锂电池与材料产业之影响评估

江门电解铜箔项目可行性研究报告

江门电解铜箔项目可行性研究报告 xxx实业发展公司

摘要 21世纪初,锂离子电池凭借其高能量密度、长循环使用寿命等优 点率先在手机、笔记本电脑等3C数码领域得到广泛应用。近年来,全 球温室效应日趋显著,世界各国政府均加大对可再生资源的重视程度,在政策大力支持下,全球新能源汽车市场进入快速发展通道。动力电 池领域受全球新能源汽车市场快速发展带动,成为近年来拉动全球锂 离子电池市场高速增长的主要因素。据高工产研锂电研究所(GGII) 调研统计,2018年全球锂离子电池市场产量同比增长21.81%,达 188.80GWh,过去5年从细分应用领域来看,传统3C数码市场增速逐 渐放缓,过去5年CAGR为6.05%;储能市场增速较快,过去5年CAGR 为31.57%;动力电池领域受新能源汽车市场的快速发展带动,成为增 长最为强劲的细分领域,过去5年CAGR达66.87%。GGII分析认为, 未来5年动力电池仍将是锂离子电池行业增长最快的板块,其增长主 要受全球各国及地区积极开发、推动新能源汽车带动。在新能源汽车 产业规划方面,挪威、芬兰、德国、英国、法国分别宣布在2025年、2025年、2030年、2040年、2040年开始全面禁售燃油车。从各国对 汽车产业的规划和主流车企对车型规划来看,新能源汽车替代传统燃

油汽车是大势所趋,全球动力电池市场将保持高增长的态势,预计到2020年全球动力电池产量将突破246.30GWh。 未来动力电池是锂离子电池领域增长最大的引擎,其往高能量密度、高安全方向发展的趋势已定,动力电池及高端数码锂离子电池将成为锂离子电池市场主要增长点,6μm以内的锂电铜箔将作为锂离子电池的关键原材料之一,成主流企业布局重心。 未来动力电池是锂离子电池领域增长最大的引擎,其往高能量密度、高安全方向发展的趋势已定,动力电池及高端数码锂离子电池将成为锂离子电池市场主要增长点,6μm以内的锂电铜箔将作为锂离子电池的关键原材料之一,成主流企业布局重心。 该电解铜箔项目计划总投资15614.40万元,其中:固定资产投资12138.77万元,占项目总投资的77.74%;流动资金3475.63万元,占项目总投资的22.26%。 达产年营业收入32978.00万元,总成本费用25374.41万元,税金及附加294.42万元,利润总额7603.59万元,利税总额8946.78万元,税后净利润5702.69万元,达产年纳税总额3244.09万元;达产年投资利润率48.70%,投资利税率57.30%,投资回报率36.52%,全部投资回收期4.24年,提供就业职位437个。

锂离子电池材料研究重点及解决方案

锂离子电池材料研究重点及解决方案 引言 伴随着经济全球化进程和化石燃料的大量使用,环境污染和能源短缺的问题日渐突出。为了减少化石燃料使用过程的污染,发展风、光、电可持续再生能源及新型动力电池和高效储能系统,实现可再生能源的合理配置及电力调节,对于提高资源利用效率,解决能源危机和保护环境都具有战略意义。 锂离子电池具有比能量高、低自放电、循环性能好、无记忆效应和绿色环保等优点,是目前最具发展前景的高效二次电池和发展最快的化学储能电源。近年来,锂离子电池在航空航天领域的应用逐渐加强,火星着陆器、无人机、地球轨道飞行器、民航客机等航空航天器中,锂离子电池的身影随处可见。随着节能环保、信息技术、新能源汽车及航空航天等战略性新兴产业的发展,科研工作者们亟需在材料创新的基础上研发具有更高能力密度、更高安全性的高效锂二次电池。 什么是锂电池 锂电池是一类由锂金属或 锂合金为负极材料、使用非点 解质溶液的电池。锂电池具有 比能量高、使用寿命长、额定 电压高、重量轻、高低温适应 性强、绿色环保等优点,因而 得到了越来越多的应用,成为 目前最主要的电池种类。 锂电池的分类 锂电池分为锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池即平常所说的纽扣电池,一般是使用二氧化锰为正极材料,金属锂或其合金金属为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料,石墨为负极材料,使用非水电解质的电池。人们通常说的锂电池主要是指锂离子电池。 锂离子电池的组成 锂离子电池的组成为正极、负极、隔膜和有机电解液。一般为锰酸锂或者镍钴锰锂,电动自行车则普遍用镍钴锰酸(俗称三元)或者三元加少量锰酸锂,纯的锰酸锂和磷酸铁锂则体积大、性能不好、成本高而逐渐淡出。导电集流体使用厚度10-20um的电解铝箔。 活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度7-15um的电解铜箔。 隔膜是一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通

鄂州电解铜箔项目可行性研究报告

鄂州电解铜箔项目可行性研究报告 xxx科技发展公司

摘要 锂离子电池作为目前应用最为广泛的二次电池(又称充电电池或 蓄电池),以其高能量密度、无记忆效应、循环寿命长、高电压、可 实现大倍率充放电等优势,已经广泛应用于新能源汽车、3C数码产品 及储能系统等领域,且在国家大力发展新能源汽车产业的大趋势下, 锂离子电池成为二次电池中最具发展潜力的种类。通常,锂离子电池 根据使用的领域不同,可以分为动力电池、数码电池和储能电池。锂 离子电池的主要原材料有正极材料、负极材料、隔膜、电解液、铜箔、铝箔等材料。其中,铜箔作为负极集流体,负极浆料涂布在锂电铜箔上,再经过干燥、辊压、分切等工序,从而得到负极极片。 电解铜箔是指以铜料为主要原料,采用电解法生产的金属铜箔。 将铜料经溶解制成硫酸铜溶液,然后在专用电解设备中将硫酸铜液通 过直流电电沉积而制成原箔,再对其进行粗化、固化、耐热层、耐腐 蚀层、防氧化层等表面处理,锂电铜箔主要进行表面有机防氧化处理,最后经分切、检测后制成成品。 21世纪初,锂离子电池凭借其高能量密度、长循环使用寿命等优 点率先在手机、笔记本电脑等3C数码领域得到广泛应用。近年来,全 球温室效应日趋显著,世界各国政府均加大对可再生资源的重视程度,

在政策大力支持下,全球新能源汽车市场进入快速发展通道。动力电池领域受全球新能源汽车市场快速发展带动,成为近年来拉动全球锂离子电池市场高速增长的主要因素。据高工产研锂电研究所(GGII)调研统计,2018年全球锂离子电池市场产量同比增长21.81%,达188.80GWh,过去5年从细分应用领域来看,传统3C数码市场增速逐渐放缓,过去5年CAGR为6.05%;储能市场增速较快,过去5年CAGR 为31.57%;动力电池领域受新能源汽车市场的快速发展带动,成为增长最为强劲的细分领域,过去5年CAGR达66.87%。GGII分析认为,未来5年动力电池仍将是锂离子电池行业增长最快的板块,其增长主要受全球各国及地区积极开发、推动新能源汽车带动。在新能源汽车产业规划方面,挪威、芬兰、德国、英国、法国分别宣布在2025年、2025年、2030年、2040年、2040年开始全面禁售燃油车。从各国对汽车产业的规划和主流车企对车型规划来看,新能源汽车替代传统燃油汽车是大势所趋,全球动力电池市场将保持高增长的态势,预计到2020年全球动力电池产量将突破246.30GWh。 该电解铜箔项目计划总投资12821.95万元,其中:固定资产投资10680.68万元,占项目总投资的83.30%;流动资金2141.27万元,占项目总投资的16.70%。

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