锂电池制造中的铜箔技术介绍

　　据日本媒体报道，日本铜箔制造商在锂离子电池生产中加快布局，使其向电动车用锂电池和智能手机用锂电池的应用领域扩张。

　　铜箔是生产锂离子电池的关键材料之一，其品质的优劣直接影响到电池工艺和性能，最初，铜箔仅仅应用于PCB板的制作上，并且分为压延法生产与电解法生产两种抽取工艺，因前者存在工序长、成本高、一致性差的缺陷，全球目前以电解铜箔为比较一致的制取方法。

　　索尼锂电池产业化开启了锂电池应用的新时代，根据锂离子电池工作原理，石墨等负极材料需涂布在导电集流体上，铜箔由于具有导电性好、质地柔软、自然资源多而成为锂电池负极集流体首选材料。因此，铜箔在锂离子电池内既充当负极活性材料的载体，又充当负极电子收集与传导体。

　　锂离子电池类型不同，其生产过程也存在不同方法和生产体系。一般来说，方形锂电池负极多采用水性体系生产，而圆柱形锂电池负极多采用有机体系。针对不同的需求，用于锂电池的铜箔种类主要有高延伸率型、单面毛型、双面毛型、双面光型、双面粗化型。在电解铜箔的制造中，其抗拉强度、延伸性、表面粗糙度、厚度均匀性、外观质量五个方面的质量对于锂电池负极材料制造和锂电池性能都会造成直接影响。

　　1、表面粗糙大的电解铜箔与石墨等负极活性物质的接触性差，易产生涂布活性物质的脱落，直接影响电池寿命。

　　2、当铜箔抗拉强度较高时，铜箔较硬，在将含有石墨活性物质的负极进行轧辊的过程中，铜箔无足够变形以适应活性物质表面特性，两者的接触性能变差；相反，抗拉强度较低时易使电极尺寸稳定性和平整性变差，易产生铜箔断裂。这些将导致负极材料成品率下降，影响电池容量、内阻及寿命。

　　3、高性能锂电池的铜箔必须有足够的延伸率，如果延伸率低，在轧辊工序中铜箔将产生内应力，出现分裂，影响电池容量等。

　　4、用于锂电池的铜箔外观必须洁净、平整，不允许有任何条纹、表面凹陷、斑点和机械拉伤，否则容易导致铜箔附着力下降，涂布出现漏箔点，两面涂布量不等。

　　5、厚度均匀性对负极活性物质涂布量有直接影响。

　　在处理上述技术工艺的同时，也应注重铜箔制作中铜材料的选择，一般来说要注意四个方面：附着性、抗氧化能力、耐折性、耐腐蚀性。

　　日本是目前全球最先进的铜箔制造大国，三井金属公司在2003年就开发出了耐高温的无卤素树脂铜箔，JX日矿日石公司在大地震中受到重创，仍然在去年末率先将锂离子电池用铜箔应用到了车载动力锂电池上。