锂离子电池辅材索鎏敏中国科学院物理研究所公众号·锂电科学社课程提纲1.锂电池辅材概述2.锂离子电池集流体3.锂离子电池电极添加剂公众号·锂电科学社1.正极材料2.负极材料3.隔膜4.电解液5.粘合剂6.导电添加剂7.铝集流体8.铜集流体主材辅材+AI7.铝集流体锂离子电池与辅材-8.铜集流体cu公众号·锂电科学社隔膜电解液1.正极钴酸锂6.导电添加剂2.负极石墨5.粘合剂3.4.收集活性电极电化学反应产生电流将活性物质粉体之间粘合在一起，提高电极与集流体结合性在电极内部建立良好导电网络提高电极电子电导能力集流体粘合剂导电添加剂辅材在锂离子电池中的作用公众号·锂电科学社辅材22.2%37.1%2.5%12.2%2.4%23.6%辅材在锂离子电池中重量占比辅材重量占比：26.1%(集流体，粘合剂，导电添加剂)学社锂离子电池(NCM811/石墨)■Cathode■Currentcollector■Anode■Carbon&Binder■Separator■Electrolyte■PositiveActiveMaterial■NegativeActiveMaterial■CarbonandBinders■PositiveCurrentCollector■NegativeCurrentCollector■Separators■Electrolyte■CellHardwareModuleHardware公众号·锂电科学字社8%13%4%12%17%18%13%2%9%4%辅材在锂离子电池中成本占比锂离子电池(NCM622/石墨)辅材成本占比：15%BatteryJacket集流体选取：1.集流体电化学稳定性与正负极电位匹配2.铜和铝箔导电性好3.延展性好(卷对卷工艺)4.价格便宜和易加工5.在空气中也相对比较稳定氧化电位>5V氧化电位～3.6VAlCuLi-Al合金化电位0.3VLi-Cu几乎不形成合金锂离子电池集流体选取公众号·锂电科学社集流体电化学稳定性与正负极电位匹配0V口纯度要求：>98%口足够的延展性和机械强度口高电子电导率和低面电阻口锂电用铜铝箔表面粗糙度要求集流体希望实现双面对称一致，表面粗糙度和表面结构相同铜箔：单面毛、双面毛、双面粗化铝箔：单面光铝箔口集流体厚度和重量要求正极铝箔：16um降低到14um,再到12um,现在已经有量产使用10um和8um。负极铜箔：厚度由12um减低到8um,到目前量产6um,正在研发5um/4um。锂离子电池对集流体总体需求公众号·锂电科学社铝箔胚料经过多次轧制多次热处理轧制成需要的厚度。在这个过程中主要有粗轧和精轧两道工序，精轧后会对铝箔进行表面处理，最后将铝箔分切成锂电厂家需要的宽度和长度。正极Al集流体制造工艺公众号·锂电科学社解铜箔是将铜先经溶解制成溶液，再在专用的电解设备中将硫酸铜电解液在直流电的作用下，电沉积而制成原箔，然后根据要求对原箔进行表面处理、耐热层处理及防氧化处理等一系列的表面处理。电池发明的早期，由于铜箔制备工艺设备技术等的限制，主要使用成本较高的压延铜箔，压延铜箔是将铜板经过多次重复辊轧而制成的原箔(也叫毛箔),根据要求进行粗化处理。负极Cu集流体分类1.压延铜箔2.电解铜箔公众号·锂电科学社负极Cu集流体制造工艺电解铜箔，是由电解液中的铜离子在光滑旋转不锈钢板(一般用钛板)圆形阴极滚筒上沉积而成，铜箔紧贴阴极滚筒面的面称为光面，而另一面称为毛面。4.电化学电镀5.分切成型公众号·锂电科学社2.过滤1.溶铜3.降温集流体成本：原料成本+制造成本Al集流体制造：轧制成材Cu集流体制造：压延或电镀铜箔的原料成本占比：23%铝箔的铝原料占比：16%Cu集流体价格远远高于Al集流体价格，制造成本是大头电科学社Copper—Copper20yravg○-Aluminum—Aluminum20yravg0.900.800.700.600.500.400.300.200.101985199019952000YearMetallngotcostin2010slm"集流体成本200520100.0022.2%37.1%2.5%12.2%2.4%23.6%集流体重量占比和成本占比■PositiveActiveMaterial■NegativeActiveMaterial■CarbonandBinders■PositiveCurrentCollector■NegativeCurrentCollector■Separators■Electrolyte■CellHardwareModuleHardware■BatteryJacket重量占比：23.6%集流体成本占比：9%铜集流体，4%铝集流体公众号·锂电科学社8%13%4%12%17%18%13%2%4%锂离子电池(NCM811/石墨)锂离子电池(NCM622/石墨)■Cathode■Currentcollector■Anode■Carbon&Binder#Separator■Electrolyte9%面向下一代锂电池集流体设计如何通过集流体设计提高能量密度?如何通过集流体设计提高金...