磷酸鐵鋰電池的正負極材料為什么跟普通鋰電池不同？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-30 18:41
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磷酸鐵鋰電池為什么正極用鋁箔負極用銅箔？用來存放正負極材料的集流體也是磷酸鐵鋰電池的重要組成部分，其主要功能是將電池活性物質產(chǎn)生的電流匯集起來，以便形成較大的電流對外輸出。磷酸鐵鋰電池為什么正極用鋁箔負極用銅箔？本文小編就來說說。
磷酸鐵鋰電池為什么正極用鋁箔負極用銅箔？
對于鋰離子電池來說，通常使用的正極集流體是鋁箔，負極集流體是銅箔，為了保證集流體在電池內部穩(wěn)定性，二者純度都要求在98%以上。隨著鋰電技術的不斷發(fā)展，無論是用于數(shù)碼產(chǎn)品的鋰電池還是電動汽車的電池，我們都希望電池的能量密度盡量高，電池的重量越來越輕，而在集流體這塊最主要就是降低集流體的厚度和重量，從直觀上來減少電池的體積和重量。磷酸鐵鋰電池的正極為什么用鋁箔，而負極用銅箔，原因有以下三點：
一、銅鋁箔導電性好，質地軟，價格便宜。
我們都知道，磷酸鐵鋰電池工作原理是將化學能轉化為電能的一種電化學裝置，那么在這個過程中，我們需要一種介質把化學能轉化的電能傳遞出來，這里就需要導電的材料。
而在普通材料中，金屬材料是導電性最好的材料而在金屬材料里價格便宜導電性又好的就是銅箔和鋁箔。同時，在鋰電池中，我們主要有卷繞和疊片兩種加工方式。相對于卷繞來說，需要用于制備電池的極片具有一定的柔軟性，才能保證極片在卷繞時不發(fā)生脆斷等問題，而金屬材料中，銅鋁箔也是質地較軟的金屬。最后就是考慮鋰電池制備成本，相對來說，銅鋁箔價格相對便宜，世界上銅和鋁元素資源豐富。
二、銅鋁箔在空氣中也相對比較穩(wěn)定。
鋁很容易跟空氣中的氧氣發(fā)生化學反應，在鋁表面層生成一層致密的氧化膜，阻止鋁的進一步反應，而這層很薄的氧化膜在電解液中對鋁也有一定的保護作用。銅在空氣中本身比較穩(wěn)定，在干燥的空氣中基本不反應。
三、鋰電池正負極電位決定正極用鋁箔，負極用銅箔。
正極電位高，銅箔在高電位下很容易被氧化，而鋁的氧化電位高，且鋁箔表層有致密的氧化膜，對內部的鋁也有較好的保護作用。采用兩者做集流體都是因為兩者導電性好,質地比較軟(可能這也會有利于粘結)，也相對常見比較廉價，同時兩者表面都能形成一層氧化物保護膜。
銅箔和鋁箔具有良好的導電性、、已形成氧化保護膜、質地較軟有利于粘結、制造技術較成熟、價格相對低廉等優(yōu)勢，因此被選擇作為鋰電池集流體的主要材料。磷酸鐵鋰電池的正極電位高，鋁箔的氧化層比較致密，可防止集流體氧化，而銅在高電位下會發(fā)生嵌鋰反應，不宜做正極集流體，正極集流體一般采用鋁箔；而負極的電位低，鋁箔在低電位下易形成鋁鋰合金，負極集流體一般采用銅箔，銅箔和鋁箔之間不具備互替性。
磷酸鐵鋰電池為什么正極用鋁箔負極用銅箔？
對于鋰離子電池來說，通常使用的正極集流體是鋁箔，負極集流體是銅箔，為了保證集流體在電池內部穩(wěn)定性，二者純度都要求在98%以上。隨著鋰電技術的不斷發(fā)展，無論是用于數(shù)碼產(chǎn)品的鋰電池還是電動汽車的電池，我們都希望電池的能量密度盡量高，電池的重量越來越輕，而在集流體這塊最主要就是降低集流體的厚度和重量，從直觀上來減少電池的體積和重量。磷酸鐵鋰電池的正極為什么用鋁箔，而負極用銅箔，原因有以下三點：
一、銅鋁箔導電性好，質地軟，價格便宜。
我們都知道，磷酸鐵鋰電池工作原理是將化學能轉化為電能的一種電化學裝置，那么在這個過程中，我們需要一種介質把化學能轉化的電能傳遞出來，這里就需要導電的材料。
而在普通材料中，金屬材料是導電性最好的材料而在金屬材料里價格便宜導電性又好的就是銅箔和鋁箔。同時，在鋰電池中，我們主要有卷繞和疊片兩種加工方式。相對于卷繞來說，需要用于制備電池的極片具有一定的柔軟性，才能保證極片在卷繞時不發(fā)生脆斷等問題，而金屬材料中，銅鋁箔也是質地較軟的金屬。最后就是考慮鋰電池制備成本，相對來說，銅鋁箔價格相對便宜，世界上銅和鋁元素資源豐富。
二、銅鋁箔在空氣中也相對比較穩(wěn)定。
鋁很容易跟空氣中的氧氣發(fā)生化學反應，在鋁表面層生成一層致密的氧化膜，阻止鋁的進一步反應，而這層很薄的氧化膜在電解液中對鋁也有一定的保護作用。銅在空氣中本身比較穩(wěn)定，在干燥的空氣中基本不反應。
三、鋰電池正負極電位決定正極用鋁箔，負極用銅箔。
正極電位高，銅箔在高電位下很容易被氧化，而鋁的氧化電位高，且鋁箔表層有致密的氧化膜，對內部的鋁也有較好的保護作用。采用兩者做集流體都是因為兩者導電性好,質地比較軟(可能這也會有利于粘結)，也相對常見比較廉價，同時兩者表面都能形成一層氧化物保護膜。
銅箔和鋁箔具有良好的導電性、、已形成氧化保護膜、質地較軟有利于粘結、制造技術較成熟、價格相對低廉等優(yōu)勢，因此被選擇作為鋰電池集流體的主要材料。磷酸鐵鋰電池的正極電位高，鋁箔的氧化層比較致密，可防止集流體氧化，而銅在高電位下會發(fā)生嵌鋰反應，不宜做正極集流體，正極集流體一般采用鋁箔；而負極的電位低，鋁箔在低電位下易形成鋁鋰合金，負極集流體一般采用銅箔，銅箔和鋁箔之間不具備互替性。
