リチウムイオン電池の場合、一般的に使用される正極集電体はアルミニウム箔、負極集電体は銅箔です。 バッテリー内の集電体の安定性を確保するには、両方の純度が 98% 以上である必要があります。 デジタル製品に使用されるリチウム電池であれ、電気自動車用の電池であれ、リチウム電池技術の継続的な開発により、私たちは皆、電池のエネルギー密度ができるだけ高く、電池の重量が軽くなり、より軽量になることを望んでいます。ライター。 集電体で最も重要なことは、集電体の厚みと重量を減らすことで、直感的に電池の体積と重量を減らすことができます。
リチウムイオン電池の正極にはアルミ箔が使われ、負極には銅箔が使われるのはなぜですか? 理由は 3 つあります。
まず、銅箔とアルミ箔は、導電性が良く、質感が柔らかく、価格が安いという特徴があります。 リチウム電池の動作原理は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する電気化学装置であることは誰もが知っています。 この過程では、化学エネルギーから変換された電気エネルギーを伝達する媒体が必要であり、ここに導電性材料が必要となります。 一般的な材料の中で最も導電性が高い材料は金属材料です。 金属材料の中でも銅箔やアルミ箔は安価であり、導電性も良好です。 一方、リチウム電池には主に「巻回加工」と「ラミネート加工」の2つの加工方法があります。 巻線と比較して、電池を作製するために使用される磁極片は、巻線中に磁極片が脆性破壊やその他の問題を起こさないように、ある程度の柔軟性を有する必要がある。 金属材料の中でも銅やアルミ箔も柔らかい金属です。 最後のステップは、バッテリーの準備にかかるコストを考慮することです。 銅やアルミ箔は比較的安価であり、世界には銅やアルミ元素資源が豊富です。
第二に、銅箔とアルミ箔は空気中で比較的安定です。 アルミニウムは空気中の酸素と容易に化学反応し、アルミニウムの表面に緻密な酸化膜を形成してアルミニウムのさらなる反応を防ぎます。 この薄い酸化膜は、電解液中のアルミニウムに対して一定の保護効果もあります。 銅自体は空気中では比較的安定であり、乾燥した空気中では基本的に反応しません。
第三に、リチウム電池の正極と負極の電位によって、正極にアルミニウム箔を使用し、負極に銅箔を使用するかが決まります。その逆はありません。 正極電位が高く、銅箔は高電位で酸化しやすいのに対し、アルミニウムの酸化電位は高く、アルミニウム箔の表面には緻密な酸化膜があり、アルミニウムに対する優れた保護効果もあります。内部。 どちらも、良好な導電性を持ち、比較的柔らかく（これは接着にも有益である可能性がある）、比較的一般的で安価であり、表面に保護酸化膜を形成できるため、集電体として使用されます。
