2024年5月5日发(作者：酷派手机参数)

电池集流体基本原理

• 集流体的功能：1.承载性，自身承载正负极活性物质；2.传导性，在充放电过程中，将正负极电流输入给活性物质，也将活性物质产生的电流汇集输出。

• 一般而言，在锂电池集流体中，正极通常使用铝箔，负极使用铜箔，原因在于：正极电位较高，负极电位较低。铜箔在较高电位时容易被氧化，故主要用于负极

集流体，厚度通常为6-12um，目前以6um厚度为主。铝箔在较低电位时腐蚀问题严重，因此主要用于正极集流体，厚度通常为10um-16um，目前以12um厚度为主。

图1：锂电池充放电反应与集流体示意图

图2：集流体反应示意图

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集流体的趋势——轻薄化增效

• 当下，铝箔厚度通常为10um，更低可达到8um；铜箔厚度通常为6um，更低可达到4.5um；质量占比方面铜箔约占9%，铝箔约占7%；

• 成本占比方面，以动力电池的三元5系为例，铝箔成本占比为1.3%，铜箔成本占比7.8%；

• 以磷酸铁锂为例，铝箔成本占比1.7%，铜箔成本占比近10%；

• 集流体轻薄化主要带来：1.降低电池的材料成本；2.通过减薄和减重从而提升电池能量密度，相较8um锂电铜箔，采用6um/4.5um锂电铜箔分别可提升锂电池

5%/9%的能量密度。

图3：三元电池电池质量占比

隔膜, 3.6%

图4：电池成本占比（三元5系）

铝箔 结构件

铜箔

图5：电池成本占比（磷酸铁锂）

结构件

铝箔

1.7 %

铜箔9.9%

其他

0.7%

粘结剂

3.8%

导电剂

1.2%

铝箔, 6.9%

其他0.5%

7.8%

结构件, 30.2%

粘结剂

3.0%

导电剂

0.5%

1.3% 4.4%

铜箔, 8.9%

电解液, 11.2%

电解液

9.9%

隔膜

2.3%

负极材料

5.4%

正极, 14.5%

负极, 25.5%

正极材料

64.9%

5.6%

正极材料

52.2%

电解液

13.1%

隔膜

4.0%

负极材料

7.9%

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复合集流体：符合降本增效趋势

• 由于铜箔需要保持一定机械强度，因此集流体不可能无限减薄，同时集流体减薄将提升加工环节的成本。

• 复合集流体为新的技术路径，通过在高分子材料层材料两侧镀一定厚度的铜层，形成“三明治”型的复合结构，目前复合集流体中采用的高分子层厚度一般约

4um，上下两层铜层厚度各1um，合计约6um。中间层选用高分子材料，可选择PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PP(聚丙烯）、PI（聚酰亚胺）。

• 复合集流体通过高分子材料的替代部分金属材料，可显著降低集流体的材料成本和重量。

图6：复合集流体优点 图7：复合集流体结构图

高安全性

复合集流体 高能量密度

高循环寿命

低成本

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