알루미늄 호일 집전체는 리튬 이온 배터리의 주요 양극 집전체 재료 중 하나입니다. 양극 활물질에서 발생한 전류를 모아 외부 회로로 전도하는 역할을 한다. 동시에 양극 활물질의 담체 역할을 하여 화학 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있습니다. 따라서 알루미늄 호일 집전체는 리튬 이온 배터리에 널리 사용됩니다.
전지 양극은 일반적으로 양극탭, 고온접착테이프, 알루미늄박 양극집전체, 양극활물질로 구성된다. 음극 집전체로 사용되는 알루미늄 호일의 두께는 일반적으로 0.010mm~0.015mm입니다. 이는 삼원계 리튬 배터리, 리튬인산철(LFP) 배터리, 나트륨 이온 배터리 및 기타 배터리 시스템에 널리 사용됩니다.
집전체 포일에 사용되는 주요 알루미늄 합금 등급에는 1060, 1070, 1100 및 1235가 포함됩니다. 주류 두께는 10μm~20μm인 반면 일부 배터리 제조업체는 8μm 포일을 사용합니다. 향후 추세는 잠재적으로 6μm까지 두께를 줄이는 것입니다.
알루미늄박은 주로 열간압연이나 연속주조 및 압연에 의해 생산됩니다. 가장 일반적인 산업용 더블 제로 포일, 싱글 제로 포일, 전지 포일은 순수 알루미늄 시리즈에 속하며 일반적으로 연속 주조 및 압연 생산에 적합합니다. 배터리 포일은 표준 0.1mm 알루미늄 포일보다 요구 사항이 훨씬 높지만 기본 생산 기술과 프로세스는 대체로 유사합니다.
배터리 알루미늄 호일의 일반적인 유형
배터리 등급 알루미늄 호일: 단면밝음 / 양면밝음
탄소 코팅 알루미늄 호일: 단면 코팅/양면 코팅
1. 배터리 등급 알루미늄 호일
알루미늄은 구리보다 전기 전도성이 낮지만 알루미늄 도체는 동일한 양의 전기를 전송하는 데 구리 도체 질량의 약 절반만 필요합니다. 따라서 알루미늄 집전체를 사용하면 리튬이온 배터리의 에너지 밀도를 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한 알루미늄은 구리보다 비용 효율적입니다.
리튬 이온 배터리 충전 및 방전 중에 알루미늄 호일 집전체 표면에 치밀한 산화막이 형성됩니다. 이 필름은 알루미늄 호일의 내식성을 향상시킵니다.
2. 탄소 코팅 알루미늄 호일
탄소 코팅 알루미늄 호일은 배터리 집전체를 위한 혁신적인 표면 개질 기술입니다. 하나 이상의 전도성 물질을 함유한 기능성 코팅을 알루미늄 호일 표면에 적용하여 우수한 2차원 또는 3차원 전도성 네트워크를 형성합니다.
코팅된 호일은 수성 시스템에 적합한 전도성 수지와 결합됩니다. 이론적 시뮬레이션과 반복적인 실험 검증을 통해 공식, 구조 설계 및 공정 조건이 지속적으로 최적화됩니다.
이 공정을 통해 코팅층을 얇게 하고 코팅 저항을 낮추며 접착력을 강화할 수 있습니다. 이는 리튬 배터리의 전기화학적 성능과 제품 안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있으며 특히 실리콘-탄소 배터리 시스템에 적합합니다.
제품특징
| 배터리 등급 알루미늄 호일(단면 밝음/양면 밝음) | 탄소 코팅 알루미늄 호일(단면/양면) |
우수한 전기 전도성; 좋은 화학적 안정성; 전극 활물질과의 상용성 및 접착력이 우수합니다. 대칭형 양면 구조; 알루미늄의 이론적 밀도에 가까운 금속 밀도; 매우 낮은 표면 거칠기; 높은 신장률과 인장 강도. | 알루미늄 호일의 표면 장력을 높이십시오. 알루미늄 호일과 활물질 사이의 접착력을 강화합니다. 전극에 필요한 바인더의 양을 줄입니다. 배터리 에너지 밀도와 사이클 수명을 향상시킵니다. 전류 수집 장치를 보호하십시오. 계면 저항을 줄입니다. 제품 안정성과 일관성을 향상시킵니다. 개별 셀의 수율과 배터리 팩 조립의 일치율을 높입니다. 생산 비용 절감. |
리튬 이온 배터리 알루미늄 호일 사양
| 목 | 일반적인 범위 |
| 합금 | 1235, 1050, 1060, 1070, 1100 등 |
| 성질 | O, H18 등 |
| 일반적인 두께 | 10μm, 12μm, 15μm, 16μm, 18μm, 20μm 등 |
| 두께 범위 | 일반적으로 8μm~30μm; 요청 시 특별 사양을 이용할 수 있습니다. |
| 폭 범위 | 100mm~1650mm |
| ID | 76mm, 152mm, 300mm, 505mm 등 또는 요청 시 맞춤 제작 |
| 의 | 장비 호환성 및 롤 무게에 따라 결정 |
| 코일 무게 | 고객의 장비 적재 용량 및 생산 속도에 따라 맞춤화 가능 |
| 표면 상태 | 양쪽이 깨끗하고 평평합니다. 기름 얼룩, 산화 얼룩, 압흔 자국이 없음 |
| 공급 형태 | 마스터 롤, 슬릿 롤, 폭이 좁은 롤, 길이에 맞게 절단된 시트/코일 등 |
| MOQ | 3톤 |
| 제품명 | 단면 탄소 코팅 알루미늄 호일 | 양면 탄소 코팅 알루미늄 호일 |
| 알루미늄 호일 두께 | 16μm | |
| 알루미늄 호일 폭 | 260±1mm | |
| 코팅 폭 | 230±1mm | |
| 코팅 두께 | 11μm | |
| 코팅 마진(왼쪽/오른쪽) | 15mm | |
| 표면 습윤성 | >50명의 여성 | / |
| 길이 | 20m, 50m, 맞춤형 | / |
| 보푸라기가 없는 천으로 닦으십시오. 벗겨짐 없음. | >200번. | |
| 24시간 동안 전해질에 담그십시오. 벗겨짐 없음. | 없음 | |
| 면적 밀도 | 41.8 ± 2g/m² | 42 ± 2g/m² |
| 연장 | >1.5% | |
| 인장강도 | >180N/mm² | |
| 맞춤형 | 맞춤형(길이, 너비, 두께) | |
리튬 배터리 음극에 알루미늄 호일이 사용되는 이유는 무엇입니까?
리튬 배터리는 전기화학적 전위 호환성 때문에 양극에는 알루미늄 호일을, 음극에는 구리 호일을 사용합니다.
음극은 일반적으로 3V 이상의 상대적으로 높은 전위에서 작동합니다. 이러한 높은 전압에서 구리 포일은 산화 및 부식되기 쉽기 때문에 음극 집전체로 적합하지 않습니다. 그러나 알루미늄은 자연적으로 표면에 치밀한 산화알루미늄(Al2O₃) 보호막을 형성합니다. 이 산화물 층은 높은 전위에서 탁월한 내산화성 및 내식성을 제공하여 밑에 있는 알루미늄 기판을 효과적으로 보호합니다.
반대로, 알루미늄 호일을 양극에 사용하는 경우 낮은 전위(일반적으로 Li/Li⁺에 비해 0.5V 미만)에서 리튬과 합금되어 호일 구조를 손상시킬 수 있습니다. 따라서 알루미늄 호일은 음극 집전체에 선호되고 표준적인 선택입니다.
전기화학적 호환성 외에도 알루미늄 호일은 높은 전도성, 우수한 기계적 특성, 낮은 밀도 및 비용 이점을 결합하기 때문에 널리 사용됩니다. 알루미늄은 전기 전도도가 약 62% IACS로 우수하고 연성이 뛰어나며 쉽게 초박형 포일로 만들 수 있습니다. 또한 배터리 전해질 부식에 대한 강력한 저항성을 제공합니다.
배터리 알루미늄 호일의 성능 요구 사항
| 품질 품목 | 요구사항 |
| 두께 | 현재 가장 얇은 배터리 포일은 8μm에 이릅니다. 두께 공차는 일반적으로 ±4% 이내로 엄격하게 제어되어야 합니다. 일부 배터리 제조업체에서는 ±2%를 요구합니다. |
| 표면 품질 | 표면에는 직경 1mm보다 큰 핀홀이나 구멍이 있어서는 안 됩니다. 0.5mm~1mm 크기의 피트의 경우 일반적으로 m²당 3개 미만의 결함이 허용됩니다. 무광택 면에는 융기된 점이나 밝은 점이 없어야 합니다. |
| 표면 습윤 장력 | 대부분의 고객은 30-32dyne/cm의 표면 습윤 장력을 요구하는 반면, 일부 민감한 재료 시스템은 더 높은 다인 값을 요구합니다. |
| 가장자리 품질 | 슬릿 가장자리는 고품질이어야 하며 가장자리 균열 및 버가 없어야 합니다. |
| 기계적 성질 | 호일 두께가 감소함에 따라 인장 강도(Rm)는 적절한 파손 저항을 보장하기 위해 향상되어야 합니다. 상업적으로 순수한 알루미늄의 가공 경화 한계는 약 310N/mm²입니다. 현재 전지박 인장강도는 일반적으로 190~280 N/mm² 범위입니다. |
리튬 배터리 알루미늄 호일의 포장 및 운송 요구 사항
배터리 알루미늄 호일은 매우 얇고 표면 품질 요구 사항이 높습니다. 운송 및 보관 중에는 습기, 먼지, 압력 손상, 긁힘 및 산화로부터 보호되어야 합니다.
일반적인 포장 방법은 다음과 같습니다.
보호 종이 또는 보호 필름으로 알루미늄 호일 표면을 덮는 단계;
밀봉 포장에는 방습지와 방습 필름을 사용합니다.
해상 화물 또는 장거리 운송 중 습기 노출을 줄이기 위해 건조제를 추가합니다.
나무 팔레트, 나무 상자 베이스 또는 강철 지지 프레임으로 코일을 고정합니다.
운송 중 풀림을 방지하기 위해 강철 스트랩 또는 스트레치 필름으로 코일을 강화합니다.
국제 운송 요구 사항에 따라 수출 배송에 훈증 소독된 목재 팔레트 또는 무훈증 포장 재료를 사용합니다.
보관하는 동안 알루미늄 호일은 부식성 매체가 없는 건조하고 깨끗하며 통풍이 잘되는 환경에 보관해야 합니다. 취급 시 모서리 손상, 표면 긁힘, 코일 변형을 방지하기 위해 충돌, 압축, 날카로운 물체와의 접촉을 피해야 합니다.