鋰離子電池集流體通常使用的正極是鋁箔，負極集流體是銅箔，為了保證鋰離子電池集流體在電(dian)池(chi)(chi)內(nei)部(bu)穩定性，二者純度都要求在98%以上。隨著鋰(li)電(dian)技術的(de)(de)不斷(duan)發展，無論(lun)是用于數碼產品的(de)(de)鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)還是電(dian)動(dong)汽(qi)車的(de)(de)電(dian)池(chi)(chi)，我們都希望電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)能(neng)量(liang)密(mi)度盡量(liang)高，電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)重量(liang)越來越輕，而(er)在鋰(li)離(li)子電(dian)池(chi)(chi)集流體這塊(kuai)最主要就是降低集流體的(de)(de)厚度和重量(liang)，從(cong)直觀上來減少電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)體積和重量(liang)。

1、鋰離(li)子電池集流體(ti)的(de)銅(tong)箔種類(lei)

根據(ju)銅(tong)箔制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)方(fang)法(fa)，主要有壓延銅(tong)箔和電解銅(tong)箔兩種(zhong)。電池發明的(de)(de)(de)早期，由于(yu)銅(tong)箔制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)工藝(yi)設備(bei)(bei)技術等(deng)的(de)(de)(de)限制(zhi)(zhi)，主要使用成本較(jiao)高的(de)(de)(de)壓延銅(tong)箔，壓延銅(tong)箔(RolledCopperFoil)是將銅(tong)板經過多(duo)次重(zhong)復輥(gun)軋而制(zhi)(zhi)成的(de)(de)(de)原(yuan)箔(也叫毛箔)，根據(ju)要求進行粗(cu)化處(chu)理。

解(jie)(jie)(jie)銅(tong)箔(bo)(bo)(bo)(ElectrodePositedcopper)是將銅(tong)先經溶解(jie)(jie)(jie)制成(cheng)溶液(ye)(ye)，再在專用的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)設備中將硫酸銅(tong)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)在直流電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)作用下(xia)，電(dian)(dian)(dian)沉積而制成(cheng)原(yuan)箔(bo)(bo)(bo)，然后(hou)根據(ju)要求對原(yuan)箔(bo)(bo)(bo)進行表(biao)面(mian)處(chu)理(li)、耐熱層處(chu)理(li)及防氧化處(chu)理(li)等一系列(lie)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)處(chu)理(li)。電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)銅(tong)箔(bo)(bo)(bo)不同于(yu)壓延銅(tong)箔(bo)(bo)(bo)，電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)銅(tong)箔(bo)(bo)(bo)兩面(mian)表(biao)面(mian)結晶形(xing)(xing)態不同，緊貼陰極輥的(de)(de)(de)一面(mian)比較光滑，稱為光面(mian);另一面(mian)呈現凹凸形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)結晶組織結構(gou)，比較粗(cu)糙，稱為毛面(mian)。

2、鋰離子電(dian)池集(ji)流體銅箔制(zhi)備工藝流程

(1)壓延銅箔制備流程

壓延銅(tong)箔是(shi)將銅(tong)板經過(guo)多次(ci)重復輥軋，并且進行一定溫度的(de)退火，反(fan)復酸洗軋制而成的(de)。銅(tong)箔軋制工藝參數控制嚴格(ge)，對(dui)設備及(ji)工藝控制的(de)要(yao)求很高，目(mu)前主要(yao)是(shi)日(ri)本在(zai)生產，少量用(yong)于鋰電池(chi)上(shang)。

(2)電解銅箔制備流程

電(dian)解(jie)銅箔(bo)是將(jiang)銅溶(rong)(rong)解(jie)制(zhi)成(cheng)溶(rong)(rong)液，在特制(zhi)的(de)溶(rong)(rong)解(jie)容器中將(jiang)硫酸銅電(dian)解(jie)液在直流電(dian)的(de)作(zuo)用下(xia)，電(dian)沉(chen)積而(er)制(zhi)成(cheng)原箔(bo)，然后(hou)根據要(yao)求(qiu)對原箔(bo)進行表(biao)面處(chu)(chu)理、耐(nai)熱層處(chu)(chu)理及防氧化處(chu)(chu)理等一系列的(de)表(biao)面處(chu)(chu)理。

相(xiang)比較壓延銅箔，電(dian)解銅箔的制備(bei)相(xiang)對簡單，設(she)備(bei)要求相(xiang)對簡單，成本相(xiang)對較低。鋰(li)離子電(dian)池用銅箔大部分(fen)使用電(dian)解銅箔作為(wei)負極(ji)基材。

電(dian)(dian)解(jie)銅(tong)箔(bo)在(zai)制備的過程中(zhong)，由于(yu)銅(tong)箔(bo)在(zai)電(dian)(dian)解(jie)時是依靠含銅(tong)電(dian)(dian)解(jie)液在(zai)鈦輥上生箔(bo)的，所以銅(tong)箔(bo)在(zai)貼近鈦輥面(mian)是光滑的，稱(cheng)作光面(mian);另(ling)一(yi)面(mian)是凸凹不平的結晶組織面(mian)，是相對較粗糙(cao)的，稱(cheng)作毛(mao)面(mian)。

在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)銅(tong)(tong)(tong)(tong)箔(bo)制(zhi)備過程中需(xu)要(yao)控制(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液溫度(du)(du)、電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液濃度(du)(du)、添加劑含量以及生(sheng)箔(bo)時(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液的(de)(de)流速(su)等因(yin)素。對(dui)于(yu)鋰(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)用電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)銅(tong)(tong)(tong)(tong)箔(bo)，前期(qi)制(zhi)箔(bo)過程中控制(zhi)的(de)(de)因(yin)素會影(ying)響到銅(tong)(tong)(tong)(tong)箔(bo)本身的(de)(de)純(chun)度(du)(du)、厚度(du)(du)/重量均勻性、強度(du)(du)和延伸率(lv)等性能。電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)銅(tong)(tong)(tong)(tong)箔(bo)經(jing)過電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)生(sheng)成后(hou)的(de)(de)厚度(du)(du)一(yi)般就是(shi)生(sheng)產廠家需(xu)要(yao)的(de)(de)厚度(du)(du)，后(hou)期(qi)需(xu)要(yao)對(dui)銅(tong)(tong)(tong)(tong)箔(bo)表面(mian)進(jin)行(xing)清洗處(chu)理，除去表面(mian)殘(can)留的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液，表面(mian)抗氧化(hua)處(chu)理以及干燥處(chu)理。在(zai)這過程中，表面(mian)處(chu)理的(de)(de)成都直(zhi)接影(ying)響著銅(tong)(tong)(tong)(tong)箔(bo)表面(mian)光(guang)潔度(du)(du)，以及銅(tong)(tong)(tong)(tong)箔(bo)表面(mian)的(de)(de)張力問題(ti)。

表(biao)面處理后(hou)(hou)需要符合鋰(li)電(dian)用銅(tong)箔涂覆(fu)要求(qiu)，過(guo)于光滑涂覆(fu)效果差，過(guo)于粗糙對電(dian)池性(xing)能(neng)均一性(xing)有影響(xiang)，同時，表(biao)面處理后(hou)(hou)銅(tong)箔的表(biao)面張力對于后(hou)(hou)期(qi)銅(tong)箔的分切效率(lv)及電(dian)池制(zhi)備工(gong)序起著(zhu)很(hen)重要的作用。

銅(tong)箔(bo)(bo)表(biao)面處理完成后就需(xu)要(yao)分(fen)(fen)切(qie)，分(fen)(fen)切(qie)成鋰電廠(chang)家需(xu)要(yao)的寬度(du)(du)(du)和長度(du)(du)(du)。對于大量使用銅(tong)箔(bo)(bo)基材的廠(chang)家，希(xi)望銅(tong)箔(bo)(bo)寬度(du)(du)(du)適合，銅(tong)箔(bo)(bo)長度(du)(du)(du)在可(ke)搬運范圍(wei)內(nei)長度(du)(du)(du)越長越好(hao)，這樣可(ke)以提高批量生產效率，降低(di)生產成本(ben)。但是(shi)目前由(you)于受到(dao)制箔(bo)(bo)設備(bei)和分(fen)(fen)切(qie)設備(bei)等的影響，銅(tong)箔(bo)(bo)長度(du)(du)(du)一般(ban)都(dou)在2500m范圍(wei)以內(nei)。

3、鋰離(li)子電池集流(liu)體的(de)鋁箔種(zhong)類

鋁箔主要(yao)以(yi)軋(ya)制的方法制備(bei)而成，其分(fen)類(lei)(lei)方法主要(yao)是(shi)按照雜質種類(lei)(lei)及含(han)量(liang)分(fen)類(lei)(lei)，鋰電用鋁箔主要(yao)有1系、3系和8系鋁箔，分(fen)別是(shi)工業純鋁、鋁錳系及鋁與其他(ta)不(bu)常見元素。

4、鋰(li)離(li)子電池集(ji)流體鋁箔(bo)的制備工(gong)藝流程(cheng)

鋁(lv)(lv)(lv)(lv)箔生產主要(yao)是通過將(jiang)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)箔胚料經過多(duo)次(ci)軋(ya)制(zhi)多(duo)次(ci)熱處理軋(ya)制(zhi)成需(xu)要(yao)的(de)(de)厚度(du)。在(zai)這個過程(cheng)中主要(yao)有(you)粗軋(ya)和精軋(ya)兩道(dao)工序，精軋(ya)后(hou)會對鋁(lv)(lv)(lv)(lv)箔進(jin)行(xing)表面(mian)處理，最后(hou)將(jiang)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)箔分切成鋰(li)電廠家需(xu)要(yao)的(de)(de)寬(kuan)度(du)和長度(du)，在(zai)這個過程(cheng)中也需(xu)要(yao)很好(hao)的(de)(de)控制(zhi)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)箔的(de)(de)張力。

一(yi)(yi)般鋰(li)電池用(yong)鋁箔(bo)(bo)生產廠(chang)家使(shi)用(yong)上游供(gong)(gong)應商(shang)(shang)(shang)提供(gong)(gong)的(de)(de)鋁錠進行軋制(zhi)(zhi)，所(suo)以(yi)鋁錠的(de)(de)成(cheng)分基(ji)本已定，后期對(dui)鋁箔(bo)(bo)的(de)(de)強度延(yan)伸率的(de)(de)需(xu)(xu)求(qiu)都是(shi)通過控制(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)壓力和(he)控制(zhi)(zhi)熱處(chu)理工藝來(lai)(lai)實現的(de)(de)。銅(tong)箔(bo)(bo)主(zhu)要供(gong)(gong)應商(shang)(shang)(shang)隨著電子產品的(de)(de)不(bu)斷發展，全(quan)球(qiu)對(dui)鋰(li)電池的(de)(de)依賴(lai)越來(lai)(lai)越強烈，對(dui)鋰(li)離子電池材料的(de)(de)需(xu)(xu)求(qiu)也(ye)越來(lai)(lai)越多，隨之帶來(lai)(lai)的(de)(de)更(geng)多的(de)(de)材料供(gong)(gong)應商(shang)(shang)(shang)。負極集流體(ti)銅(tong)箔(bo)(bo)的(de)(de)供(gong)(gong)應商(shang)(shang)(shang)也(ye)從(cong)國外逐漸(jian)轉向國內。對(dui)于全(quan)球(qiu)而(er)言，銅(tong)箔(bo)(bo)供(gong)(gong)應商(shang)(shang)(shang)主(zhu)要分布(bu)在亞洲地區，主(zhu)要有(you)(you)日本的(de)(de)三井(jing)金(jin)屬、日本能源、古河電工、福田金(jin)屬和(he)日光材料等，還(huan)有(you)(you)韓國第一(yi)(yi)大(da)廠(chang)日進公司，以(yi)及臺灣的(de)(de)長(chang)春銅(tong)箔(bo)(bo)和(he)南(nan)亞塑膠。全(quan)球(qiu)最大(da)銅(tong)箔(bo)(bo)廠(chang)是(shi)三井(jing)金(jin)屬，分布(bu)于日本、臺灣、美國、法國和(he)馬(ma)來(lai)(lai)西亞各地。

中(zhong)國(guo)國(guo)內供應商主要(yao)有上海金寶、廣東梅縣梅雁電解(jie)銅(tong)箔、靈(ling)寶華鑫銅(tong)箔、中(zhong)科英華高技術、惠州聯合銅(tong)箔以及其(qi)他一些較小的廠(chang)商，主要(yao)是生產電解(jie)銅(tong)箔。

國內銅(tong)箔產(chan)品產(chan)量(liang)相對較低，一般(ban)不能完全(quan)滿(man)足鋰(li)電池(chi)廠商的需(xu)求，需(xu)要從國外進(jin)口(kou)部分(fen)產(chan)品，同(tong)時國內也缺乏中高端銅(tong)箔，比如高強度高韌性、超薄銅(tong)箔。

5、鋁箔主要供應商

鋁(lv)箔供應商(shang)相對較少，國(guo)內主要有(you)福來順(shun)、杭州(zhou)五星(xing)、華西鋁(lv)業(ye)、南(nan)南(nan)鋁(lv)業(ye)、四(si)方達公司、中南(nan)鋁(lv)業(ye)、上(shang)海美鋁(lv)以(yi)及(ji)深圳市振鑫箔電子包裝材(cai)料等(deng)供應商(shang)。

國(guo)外也是主(zhu)要集(ji)中在日本(ben)，主(zhu)要是日本(ben)的東洋(yang)鋁業和日立(li)金屬等。

一些特殊集流體

鋰離(li)子電(dian)(dian)池(chi)的特(te)(te)殊集(ji)流(liu)體(ti)主要是(shi)針對(dui)特(te)(te)殊需求性(xing)能(neng)的鋰電(dian)(dian)池(chi)，或者是(shi)未為了開(kai)發更高性(xing)能(neng)材(cai)料的集(ji)流(liu)體(ti)。

前段時間有相關專家提出“無負極(ji)電池”，其實就(jiu)是設(she)想負極(ji)銅箔(bo)被金屬(shu)鋰替代，而且鋰層很(hen)薄;同時，也有專家提出用廉價(jia)鐵(tie)替代價(jia)格較(jiao)高(gao)的銅。但是這(zhe)些信息(xi)發布后很(hen)快就(jiu)遭到(dao)質疑(yi)：從(cong)鋰層、鐵(tie)箔(bo)材料本身來看(kan)，性能方面滿(man)足不了鋰電池說(shuo)需要的高(gao)性能，從(cong)制(zhi)造工序(xu)和設(she)備(bei)來看(kan)，很(hen)難滿(man)足生(sheng)產(chan)，最后的成本問題也基本很(hen)難解決(jue)。

而(er)也有研發(fa)團隊不用其他材料替代負極基材銅(tong)箔(bo)，而(er)是從(cong)銅(tong)箔(bo)本(ben)身出(chu)發(fa)，對其進(jin)行相應(ying)的處(chu)理，來改善性能(neng)，優化鋰電池的性能(neng)。從(cong)最直觀的就是跟銅(tong)箔(bo)供應(ying)商合(he)作開(kai)發(fa)高(gao)(gao)強度高(gao)(gao)延伸率的銅(tong)箔(bo)，以(yi)及開(kai)發(fa)更薄的銅(tong)箔(bo)，來提高(gao)(gao)電池能(neng)量(liang)密度;另外，就是采用銅(tong)網來提高(gao)(gao)電池能(neng)量(liang)密度。