Dalam baterai lithium, foil aluminium digunakan untuk elektroda positif, dan foil tembaga digunakan untuk elektroda negatif, terutama karena sifat fisik dan kimianya. Untuk memastikan stabilitas baterai, kemurnian foil aluminium dan foil tembaga harus di atas 98%. Jadi, mengapa kita harus menggunakan foil aluminium untuk elektroda positif baterai?
Apa saja persyaratan kinerja produsen untuk Foil Baterai?
Produsen baterai semua berharap baterai memiliki kepadatan energi yang tinggi, mengurangi beratnya, dan memperpanjang masa pakainya. Oleh karena itu, mereka biasanya memiliki persyaratan kinerja berikut untuk baterai:
| Nama Persyaratan | Detail |
| Ketebalan | Ketebalan foil baterai tertipis telah mencapai 8 mikron, dan penyimpangan ketebalan harus kecil, umumnya dalam ±4%, dan beberapa produsen baterai mensyaratkan dalam ±2%. |
| Kuantitas Permukaan | Permukaan tidak boleh memiliki lubang dengan diameter >1 mm, lubang berukuran 0,5-1 mm harus kurang dari 3 m², dan permukaan gelap tidak boleh memiliki bintik-bintik cembung atau bintik-bintik terang. |
| Tegangan Pembasahan Permukaan | Umumnya, pengguna memerlukan tegangan pembasahan permukaan antara 30-32dyn, tetapi beberapa bahan sensitif memerlukan nilai dyne yang lebih tinggi. |
| Kualitas Pemotongan Tepi | Kualitas tepi potong harus tinggi, tanpa retakan dan gerinda. |
| Sifat Mekanik | Sambil mengurangi ketebalan, kekuatan tariknya harus ditingkatkan secara bersamaan; jika tidak, ketahanan aus tidak akan memenuhi persyaratan. Batas pengerasan kerja aluminium murni industri adalah 310 N/mm²’, dan kekuatan tarik foil baterai saat ini sebagian besar antara 190 dan 280 N/mm²’. |
Singkatnya, produsen baterai lebih suka memilih bahan dengan konduktivitas kuat dan biaya rendah. Di antara logam umum, tembaga dan aluminium memenuhi kedua persyaratan ini, tetapi tembaga lebih mahal daripada aluminium, jadi tembaga tidak digunakan ketika aluminium dapat digunakan. Ini karena foil tembaga mudah teroksidasi di bawah elektroda positif, dan tembaga oksida tidak konduktif. Oleh karena itu, hanya foil baterai aluminium yang dapat digunakan untuk elektroda positif.
Mengapa Memilih Foil Aluminium untuk Baterai?
Foil aluminium memiliki konduktivitas yang baik dan lembut serta murah. Untuk proses penggulungan baterai lithium, bahan perlu memiliki tingkat kelembutan tertentu untuk memastikan bahwa potongan kutub tidak pecah selama penggulungan. Foil aluminium kebetulan adalah logam yang relatif lunak, dan relatif murah serta memiliki sumber daya yang melimpah.
Foil aluminium relatif stabil di udara. Aluminium bereaksi dengan mudah di udara, membentuk lapisan oksida pada permukaan foil aluminium untuk mencegah reaksi lebih lanjut dari aluminium, dan lapisan oksida ini juga melindungi aluminium dalam elektrolit. Tembaga relatif stabil di udara dan pada dasarnya tidak bereaksi di udara kering.
Potensial positif dan negatif baterai lithium menentukan bahwa elektroda positif menggunakan foil aluminium dan elektroda negatif menggunakan foil tembaga. Elektroda positif memiliki potensi tinggi, sedangkan potensi oksidasi aluminium tinggi. Selain itu, permukaan foil aluminium memiliki lapisan oksida padat, yang juga memiliki efek pelindung yang baik pada aluminium internal.
Status pasar Baterai Lithium saat ini
Dalam beberapa tahun terakhir, pasar baterai lithium telah berkembang pesat. Foil aluminium elektroda positif telah dikurangi dari 16 mikron menjadi 12 mikron. Sekarang banyak produsen baterai telah menggunakan foil aluminium 10 mikron, dan bahkan 8 mikron. Karena baterai lithium memiliki persyaratan tinggi untuk kemurnian foil aluminium dan foil tembaga, kepadatan bahan keduanya pada dasarnya pada tingkat yang sama. Seiring dengan berkurangnya ketebalan, berat baterai juga semakin kecil.
Selain ketebalan, baterai lithium juga memiliki persyaratan untuk kualitas permukaan foil aluminium, yang mengharuskan kualitas kedua sisi foil aluminium serupa dan pelapisnya simetris.