磷酸鐵鋰電池的正極為什么用鋁箔，而負(fù)極用銅箔，原因是什么？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2022-03-04 16:27
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一、銅鋁箔導(dǎo)電性好，質(zhì)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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學(xué)裝置，那么在這個過程中，我們需要一種介質(zhì)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化的電能傳遞出來，這里就需要導(dǎo)電的材料。
而在普通材料中，金屬材料是導(dǎo)電性最好的材料而在金屬材料里價格便宜導(dǎo)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(zhì)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(xué)反應(yīng)，在鋁表面層生成一層致密的氧化膜，阻止鋁的進(jìn)一步反應(yīng)，而這層很薄的氧化膜在電解液中對鋁也有一定的保護(hù)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(yīng)。
三、鋰電池正負(fù)極電位決定正極用鋁箔，負(fù)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(nèi)部的鋁也有較好的保護(hù)作用。采用兩者做集流體都是因?yàn)閮烧邔?dǎo)電性好,質(zhì)地比較軟(可能這也會有利于粘結(jié))，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(hù)膜。
銅箔和鋁箔具有良好的導(dǎo)電性、、已形成氧化保護(hù)膜、質(zhì)地較軟有利于粘結(jié)、制造技術(shù)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(yīng)，不宜做正極集流體，正極集流體一般采用鋁箔；而負(fù)極的電位低，鋁箔在低電位下易形成鋁鋰合金，負(fù)極集流體一般采用銅箔，銅箔和鋁箔之間不具備互替性。
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