鋁箔在動力鋰離子電池中應(yīng)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(huán)性能好、自放電小、無記憶效應(yīng)等突出優(yōu)點，在近10年來取得了飛速發(fā)展，并以其卓越的高性價比優(yōu)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(shè)備領(lǐng)域占據(jù)了主導地位，被認為是21世紀對國民經(jīng)濟和人民生活具有重要意義的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

2002年全球鋰離子電池銷量達到86億塊，同比上升51%，銷售額達到28.18億美元，同比上升18%，重要成長驅(qū)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，同比上升45%，但總體價格下降了16%，銷售額達到36.34億美元，同比上升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，其中動力鋰電池和聚合物電池將成為新的上升點。

鋰離子電池的迅猛發(fā)展帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。銅箔是制造鋰離子電池負極集流體的關(guān)鍵材料，其品質(zhì)的好壞直接影響到鋰離子電池的制作工藝、性能和生產(chǎn)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(yè)、電子、通訊、能源、交通、航天、特種等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有重大意義。

在我國十二五規(guī)劃中新能源汽車是七大新興產(chǎn)業(yè)之一，已成為國家振興經(jīng)濟和轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要突破口。新能源汽車的發(fā)展是低碳經(jīng)濟重要組成部分，對緩解能源供需矛盾、改善環(huán)境、促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展有著重要的推動用途。

新能源汽車是最能反映一個國家科技發(fā)展水平、自主創(chuàng)新能力和國際競爭力的產(chǎn)業(yè)之一，推進我國交通能源轉(zhuǎn)型，通過能源多元化、動力電氣化、排放清潔化，實現(xiàn)我國從汽車生產(chǎn)大國到汽車技術(shù)強國的轉(zhuǎn)變。在我國出臺的《汽車與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（2011年～2020年）草案中規(guī)定，中央財政將投入上千億元支持節(jié)能與新能源汽車核心技術(shù)的研發(fā)和推廣，使我國成為全球最大的新能源汽車生產(chǎn)國，使我國在新能源汽車生產(chǎn)技術(shù)方面與發(fā)達國家的并駕齊驅(qū)或處于領(lǐng)先水平，我國已將電動汽車作為新能源汽車發(fā)展中的重中之重，是發(fā)展新能源汽車的主攻方向。電動汽車的電力源是電池，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(fā)生相反的電化學反應(yīng)，出現(xiàn)的電壓降驅(qū)動外加負載，使汽車運轉(zhuǎn)。

電動汽車用的動力鋰電池為鋰離子電池：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(nèi)，注入電解液，然后真空封裝，即完成單個電池生產(chǎn)。

鋰離子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(guān)鍵的零件。新能源汽車行業(yè)的發(fā)展既關(guān)系到國家能源安全、民生環(huán)保，也牽涉我國汽車工業(yè)發(fā)展的命運。電動汽車鋰離子電池的正極需用鋁箔，而且要求汽車自身質(zhì)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(fā)展中扮演著至關(guān)重要的角色。據(jù)預測，2030年我國電動汽車保有量將占總保有量的30%以上，我國新能源汽車工業(yè)為鋁的應(yīng)用開拓出一個新的應(yīng)用領(lǐng)域，潛力大，用量可觀。鋰離子電池陽極鋁箔對鋁箔的性能沒有特別要求，我國鋁箔產(chǎn)業(yè)能充分滿足對這種箔的所有要求。