Медная фольга используется в качестве носителя отрицательного электрода и токосъемника литий-ионных аккумуляторов. Толщина медной фольги играет важную роль в литиевых аккумуляторах и влияет на производительность, безопасность и стоимость литиевых аккумуляторов.

1.1 Плотность массы энергии

Медная фольга, как батарея токосъемник , сам по себе не участвует в электрохимической реакции. Чем тоньше его толщина, тем выше доля активных материалов (таких как графит) в батарее. Например, уменьшение толщины медной фольги с 10 мкм до 6 мкм уменьшит общую массу неактивных материалов в батарее примерно на 40%, и больше активных материалов можно будет разместить в том же объеме. Теоретически, массовая плотность энергии может быть увеличена на 5%-8%.

1.2 Объемная плотность энергии

Преимущество толщины тонкой медной фольги напрямую снижает объемную долю неактивных материалов внутри батареи. Если взять в качестве примера батареи 18650, то использование 8-мкм медной фольги по сравнению с 12-мкм медной фольгой может увеличить использование внутреннего пространства батареи примерно на 3%, а объемная плотность энергии соответственно увеличится.

Тонкая медная фольга имеет меньшее сопротивление, а распределение тока более равномерное при зарядке и разрядке большим током, что позволяет избежать локального перегрева. Например, батарея с 6-мкм медной фольгой может поддерживать уровень сохранения разрядной емкости 85% при токе 10С, тогда как батарея с 10-мкм медной фольгой — только 78%. Особенно в мощных батареях тонкая медная фольга имеет более существенное улучшение показателей скорости.

3.2 Риск проникновения литиевых дендритов

4.2 Проведение теста на прокол иглой

Толщина медной фольги линейно связана со стоимостью: цена за единицу 8-мкм медной фольги составляет около 120 юаней/кг, а цена за единицу 4-мкм медной фольги может достигать более 200 юаней/кг из-за сложного производственного процесса. Если взять в качестве примера аккумулятор мощностью 1 ГВт·ч, то материальные затраты на использование 6-мкм медной фольги примерно на 800 000 юаней выше, чем на 10-мкм медную фольгу.

Тонкая медная фольга (<5 мкм) склонна к неравномерной толщине во время прокатки, поэтому точность роликов должна достигать ±0,5 мкм, а инвестиции в оборудование на 50% выше, чем у обычных производственных линий.

Если тонкая медная фольга несет активные вещества, требования к контролю натяжения покрытия более строгие. Колебания натяжения, превышающие 5 Н, приведут к сморщиванию полюсного наконечника, а выход годного упадет с 95% до менее 85%.