Хотя использование алюминиевой фольги в качестве токосъёмника батареи имеет множество преимуществ, всё же существует ряд проблем, которые необходимо решить во время применения. Во-первых, определенная жесткость алюминиевой фольги приводит к ограничению площади контакта с катодным материалом, что, в свою очередь, влияет на внутреннее сопротивление катодного листа; во-вторых, прочность связи алюминиевой фольги со связующим и активным материалом ограничена, а объем электрода изменяется во время цикла зарядки и разрядки. Частицы неплотно соединены и легко опадают, что ускоряет быстрое снижение емкости аккумулятора и сокращение срока службы; наконец, продукты окислительного разложения электролита вызывают электрохимическую реакцию на поверхности алюминиевой фольги, вызывая коррозию алюминиевой фольги. Чтобы преодолеть эти проблемы, необходимо модифицировать алюминиевую фольгу.
Поверхностное углеродное покрытие является основным методом модификации, который может значительно улучшить внутреннее сопротивление алюминиевой фольги. Основные методы модификации алюминиевой фольги включают обработку поверхности (например, химическое травление, электрохимическое травление, анодирование постоянным током, обработку коронным разрядом), проводящее покрытие (например, поверхностное углеродное покрытие, графеновое покрытие, покрытие из углеродных нанотрубок, композитное покрытие), трехмерную пористую структуру ( такие как структура пены, структура нанолент, структура наноконуса, структура плетения волокон) и обработка модификации композита. Эти методы играют ключевую роль в улучшении характеристик алюминиевой фольги и улучшении связности материалов электродов.
Новая композитная алюминиевая фольга демонстрирует превосходные комплексные характеристики с точки зрения безопасности, плотности энергии и срока службы аккумуляторов. Композитная алюминиевая фольга представляет собой композитную пленку с алюминиевым покрытием, полученную методом испарения с использованием полиэтилентерефталата (ПЭТ) и других материалов в качестве основного материала. Его преимущества включают в себя: 1) Повышенная безопасность: композитная алюминиевая фольга образует органический изолирующий слой в середине токосъемника. Этот слой может обеспечить бесконечное сопротивление при возникновении термического разгона и является негорючим, что эффективно снижает риск возгорания и взрыва аккумулятора, а также значительно снижает риск возгорания и взрыва аккумулятора. Для повышения безопасности аккумулятора; 2) Улучшите плотность энергии: поскольку материал ПЭТ легче, общая масса алюминиевой фольги ПЭТ меньше (что эквивалентно замене средней части металлической фольги слоем ПЭТ), что уменьшает вес батареи и улучшает плотность энергии аккумулятора. Плотность энергии. Согласно данным Xinchen Lithium Battery, композитная алюминиевая фольга на 50%-80% легче, чем традиционный токоотвод из рулонной алюминиевой фольги, без увеличения общей толщины. Более того, композитная алюминиевая фольга может быть тоньше, а конечная литиевая батарея меньше по размеру. , плотность энергии может быть увеличена на 5%-10%; 3) Увеличенный срок службы: согласно литиевой батарее Gaogong, в композитной алюминиевой фольге используются полимерные материалы для формирования многослойной кольцевой губчатой структуры, которая может поглощать слой активного материала полюсного наконечника, образующийся в процессе зарядки и разрядки. Напряжение расширения-сжатия, вызванное интеркаляцией и экстракцией ионов лития. Это эффективно сохраняет долговременную целостность интерфейса полюсного наконечника, увеличивая срок службы на 5%.
