磷酸鐵鋰電池需要銅嗎

　　【太平洋汽車網(wǎng)】磷酸鐵鋰電池需要銅，對(duì)于鋰離子電池來(lái)說(shuō)，通常使用的正極集流體是鋁箔，負(fù)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。

　　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(gè)過程中，需要一種介質(zhì)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化的電能傳遞出來(lái)，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(jià)格便宜導(dǎo)電性又好的就是銅箔和鋁箔。同時(shí)，在鋰電池中，主要有卷繞和疊片兩種加工方式。相對(duì)于卷繞來(lái)說(shuō)，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(shí)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(duì)來(lái)說(shuō)，銅鋁箔價(jià)格相對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(huì)有利于粘結(jié)），也相對(duì)常見比較廉價(jià)，同時(shí)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(jià)格相對(duì)低廉等優(yōu)勢(shì)，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(huì)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。

（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 問答叫獸）