鋁箔在動力鋰電池中應用

鋰離子電池作為新一代綠色高能可充電電池，具有電壓高、能量密度大、循環性能好、自放電小、無記憶效應等突出優點，在近10年來取得了飛速發展，并以其卓越的高性價比優勢在全球各國的筆記本電腦、移動電話、攝錄機、武器裝備等移動電子終端設備領域占據了主導地位，被認為是21世紀對國民經濟和人民生活具有重要意義的高新技術產業。

2002年全球鋰離子電池銷量達到86億塊，同比增長51%，銷售額達到28.18億美元，同比增長18%，主要成長驅動力來自于手機市場，其用量占全部銷量的6成;2003年全球銷量達到12.55億塊，同比增長45%，但總體價格下降了16%，銷售額達到36.34億美元，同比增長29%;2005年銷量達到17.1億塊;2006年保守估計達到了25億塊;預計2010年全球銷量超過30億塊，其中動力電池和聚合物電池將成為新的增長點。

鋰離子電池的迅猛發展帶動了相關產業的發展。銅箔是制造鋰離子電池負極集流體的關鍵材料，其品質的好壞直接影響到鋰離子電池的制作工藝、性能和生產成本。開展高性能、高附加值鋰離子電池用銅箔的研究對銅箔工業、電子、通訊、能源、交通、航天、軍事等產業的發展有重大意義。

在中國“十二五”規劃中新能源汽車是七大新興產業之一，已成為國家振興經濟和轉變產業結構的重要突破口。新能源汽車的發展是低碳經濟重要組成部分，對緩解能源供需矛盾、改善環境、促進經濟可持續發展有著重要的推動作用。

新能源汽車是最能反映一個國家科技發展水平、自主創新能力和國際競爭力的產業之一，推進我國交通能源轉型，通過能源多元化、動力電氣化、排放清潔化，實現我國從汽車生產大國到汽車技術強國的轉變。在我國出臺的《汽車與新能源汽車產業發展規劃》（2011年～2020年）草案中規定，中央財政將投入上千億元支持節能與新能源汽車核心技術的研發和推廣，使我國成為全球最大的新能源汽車生產國，使中國在新能源汽車生產技術方面與發達國家的并駕齊驅或處于領先水平，中國已將電動汽車作為新能源汽車發展中的重中之重，是發展新能源汽車的主攻方向。電動車的電力源是電池，電力電池是由陽極、陰極和電解液組成的移動能量源。充電時離子從正極流出，通過電解液流到負極，工作或放電時正極和負極發生相反的電化學反應，產生的電壓降驅動外加負載，使汽車運轉。

電動汽車用的動力電池為鋰電池：正極片為涂在鋁箔上的磷酸鐵鋰（氧化鈷鋰LiCoO2，或氧化錳鋰LiMn2O4或三元化合物Li（NiCo）O2），但以磷酸鐵鋰最佳。負極為涂有石墨或鈦酸鋰等的銅箔。正負極箔片之間有隔膜，共同卷繞。將卷繞好的正負片（包括隔膜）一同放入電池殼內，注入電解液，然后真空封裝，即完成單個電池生產。

鋰電池正極材料的采購成本占30%，負極材料的占20%，隔膜材料占20%，電解液占20%，外殼占10%。隔膜為聚丙烯酸。正極材料對電池性能的影響很大（指涂于鋁箔上的鋰化物），整個正極是電池最為關鍵的零件。新能源汽車行業的發展既關系到國家能源安全、民生環保，也牽涉我國汽車工業發展的命運。電動汽車鋰電池的正極需用鋁箔，而且要求汽車自身質量盡量輕些，而鋁是當前汽車零部件輕量化的首選材料，鋁在電動汽車與混合動力汽車發展中扮演著至關重要的角色。據預測，2030年中國電動汽車保有量將占總保有量的30%以上，中國新能源汽車工業為鋁的應用開拓出一個新的應用領域，潛力大，用量可觀。鋰電池陽極鋁箔對鋁箔的性能沒有特別要求，中國鋁箔產業能充分滿足對這種箔的所有要求。

涂碳鋁箔/銅箔的性能優勢

一、顯著提高電池組使用一致性，大幅降低電池組成本。

如：明顯降低電芯動態內阻增幅，提高電池組的壓差一致性，延長電池組壽命，大幅降低電池組成本；涂碳鋁箔

二、提高活性材料和集流體的粘接附著力，降低極片制造成本。涂碳鋁箔

如：改善使用水性體系的正極材料和集電極的附著力； 改善納米級或亞微米級的正極材料和集電極的附著力； 改善鈦酸鋰或其他高容量負極材料和集電極的附著力； 提高極片制成合格率，降低極片制造成本。

三、減小極化，提高倍率和克容量，提升電池性能。涂碳鋁箔

如：部分降低活性材料中粘接劑的比例，提高克容量； 改善活性物質和集流體之間的電接觸， 減少極化，提高功率性能。

四、保護集流體，延長電池使用壽命。涂碳鋁箔

如：防止集流極腐蝕、氧化； 提高集流極表面張力，增強集流極的易涂覆性能； 可替代成本較高的蝕刻箔或用更薄的箔材替代原有的標準箔材。