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鋁箔銅箔激光打微孔可提成電池能量比?

發布人:萊塞激光 發布時間:2022-02-18 10:01:32

【摘要】

目前鋰離子電池生產中使用的銅箔厚度為8μm~12μm(3C數字電池中使用的銅箔為6~7μm),鋁箔厚度為12μm~20μm,作為正負極導電基材,占鋰離子電池重量的15%~20%。打孔后,鋰離子的擴散路徑可轉化為三維全方位穿透,通過增加進入孔隙的正負極材料與箔的接觸面,可以縮小鋰離子的遷移半徑,提高導電效率。

提高電池比能量的方法是使用更高容量的正負極材料、更薄的隔膜紙、更薄的銅箔和鋁箔,以盡可能減少其他輔助添加劑。

目前鋰離子電池生產中使用的銅箔厚度為8μm~12μm(3C數字電池中使用的銅箔為6~7μm),鋁箔厚度為12μm~20μm,作為正負極導電基材,占鋰離子電池重量的15%~20%。如何進一步降低銅鋁箔的重量比,提高比能量?因此,在這樣的環境刺激下,微孔銅箔鋁箔誕生了:

鋁箔銅箔激光打微孔可提成電池能量比?(圖1)

鋁箔激光微孔的優點:

1.對于相同規格的箔,孔隙率為17%的微孔箔,重量減輕17%;表面密度相同,正負壓實增加(部分材料填充孔隙)。

2.有效提高鋰電池的倍率性能;對于傳統箔的鋰電池,鋰離子的遷移通過箔的二維方向擴散到極耳端。打孔后,鋰離子的擴散路徑可轉化為三維全方位穿透,通過增加進入孔隙的正負極材料與箔的接觸面,可以縮小鋰離子的遷移半徑,提高導電效率。

3.有效降低鋰電池內阻;同樣箔材的對比顯示,使用沖孔銅箔和鋁箔可有效降低8%~20%的內阻。

4.鋰電池電解液注入后的滲透效率可以大大提高,滲透一致性可以100%保證。對于傳統箔鋰電池,電解質從縱向擴散到中心,鉆孔后呈三維滲透擴散,完全消除了部分電池極片中心無法滲透的問題。在行業內,單體電池一致性不足的原因之一是滲透一致性。

5.提高了箔的表面附著力。正負極片涂層的正負兩面通過孔隙之間的材料形成工咬合狀態,大大降低了極片脫落的概率。

6.提高極片的彎曲柔軟度,更適合柔性電池的應用。(現有公司批量生產可穿戴鋰電池,性能明顯提高)

鋰電容、超級電容、鎳鎘、鎳氫電池采用微孔銅箔,性能明顯提高。未大規模推廣的原因是成本問題。激光打孔生產效率極高。預計量產后成本將比傳統雙光銅箔價格增長有限(估計最終價格在13萬/噸左右)。


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