探一探電池極耳正負極裏的高深學問!你都知道嗎?
发布时间:2023-02-11 02:02:23
作者:銘泰激光_淩編
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極耳,是锂離子聚合物電池産品的一種原材料,例如我們生活中用到的手機藍牙、藍牙電池、筆記本電池等都需要用極耳。
锂電池是分正負極的,極耳就是從電芯中將正負極引出來的金屬導電體,通俗的說,電池的正負兩極的耳朵在進行充放電時的接觸點,(就好比我們要通過鼻子來呼吸一樣)但是這個接觸點並不是我們看到的電池外表的那個銅片,而是電池內部的一種連接,極耳一般分爲三種材料,電池的正極使用鋁(Al)材料,負極使用鎳(Ni),也有銅鍍鎳(Ni-Cu)材料,它們都是由膠片和金屬帶兩部分複合而成。
麽,問題來了,爲什麽锂電池芯的正極要用鋁做極耳,負極用鎳呢?
1. 采用兩者做集流體都是因爲兩者的導電性好,質地比較軟(也許也有利于粘接),也相對常見比較廉價,同時兩者表面都能形成一層氧化物保護膜。
2. 銅/鎳表面氧化層屬于半導體,電子導通,氧化層太厚,阻抗較大;而鋁表面氧化層的氧化鋁屬于絕緣體,氧化層不能導電,但因爲其很薄,通過隧道效應實現電子電導,若氧化層較厚,鋁箔導電性極差,甚至絕緣。一般集流體在使用前最好經過表面清洗,一方面洗去油汙,也可除去厚氧化層。
3. 正極電位高,鋁薄氧化層非常致密,可防止集流體氧化。而銅/鎳薄氧化層較爲疏松些,爲防止其氧化,同時锂難與銅/鎳在低電位下形成嵌锂合金,但是若銅/鎳表面大量氧化,在稍高電位下锂會與氧化銅/鎳發生嵌锂反應,而鋁箔不能用作負極,低電位下會發生锂鋁合金化。
4. 集流體要求成分純,鋁的成分不純會導致表面膜不致密而發生點腐蝕,更甚于因爲表面膜的破壞耳導致生産锂鋁合金。
綜上所述,就是電池正極用鋁,負極有鎳的講究了。