眾所周知組成鋰電池的四大重要部分是正極材料、負極材料、隔離膜和電解液。但是，除了重要的四大部分外，用來存放正負極材料的集流體也是鋰電池的重要組成部分。今天我們就來聊聊鋰電池正負極集流體材料。

1、集流體基本信息

關于鋰電池來說，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(nèi)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，而在集流體這塊最重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。

鋰電用銅鋁箔厚度要求

隨著近些年鋰電迅猛發(fā)展，鋰電池用集流體發(fā)展也很快。正極鋁箔由前幾年的16um降低到14um，再到12um，現(xiàn)在已經(jīng)不少電池生產(chǎn)廠商已經(jīng)量產(chǎn)使用10um的鋁箔，甚至用到8um。而負極用銅箔，由于本身銅箔柔韌性較好，其厚度由之前12um降低到10um，再到8um，到目前有很大部分電池廠商量產(chǎn)用6um，以及部分廠商正在開發(fā)的5um/4um都是有可能使用的。由于鋰電池關于使用的銅鋁箔純度要求高，材料的密度基本在同一水平，隨著開發(fā)厚度的降低，其面密度也相應降低，電池的重量自然也是越來越小，符合我們關于鋰電池的需求。

鋰電用銅鋁箔表面粗糙度要求

關于集流體，除了其厚度重量對鋰電池有影響外，集流體表面性能對電池的生產(chǎn)及性能也有較大的影響。尤其是負極集流體，由于制備技術的缺陷，市場上的銅箔以單面毛、雙面毛、雙面粗化品種為主。這種兩面結(jié)構不對稱導致負極兩面涂層接觸電阻不對稱，進而使兩面負極容量不能均勻釋放；同時，兩面不對稱也引發(fā)負極涂層粘結(jié)強度不一致，是的兩面負極涂層充放電循環(huán)壽命嚴重失衡，進而加快電池容量的衰減。

同理，正極鋁箔也盡量向雙面對稱結(jié)構發(fā)展，但是目前受到鋁箔制備工藝的影響，重要還是用單面光鋁箔。由于鋁箔基本都是由厚度較大的鋁錠軋制而成，在軋制過程中要控制鋁錠和軋輥的接觸，所以一般都會對鋁箔表面進行添加潤滑劑，來保護鋁錠和軋輥，而表面的潤滑劑對電池極片有一定的影響，因此，對鋁箔來說，表面除潤滑劑也是關鍵因素。

為何負極用銅箔，正極用鋁箔？

一是銅鋁箔導電性好，質(zhì)地軟，價格便宜。我們都了解，鋰電池工作原理是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學裝置，那么在這個過程中，我們要一種介質(zhì)把化學能轉(zhuǎn)化的電能傳遞出來，這里就要導電的材料。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，我們重要有卷繞和疊片兩種加工方式。相關于卷繞來說，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，而的金屬材料中，銅鋁箔也是質(zhì)地較軟的金屬。最后就是考慮電池制備成本，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。

二是銅鋁箔在空氣中也相比較較穩(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用途。銅在空氣中本身比較穩(wěn)定，在干燥的空氣中基本不反應。

三是鋰電池正負極電位決定正極用鋁箔，負極用銅箔，而非反過來。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用途。