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產品詳情
1，涂炭箔材的概念
如圖 1 涂炭箔就是在鋁或銅集流體上把 binder 和導電材料（CB，CNT 或者石墨烯類） 涂覆，厚 度在 1um ，用來降低電池阻抗，增強涂層粘結強度（減小粘結劑導電劑的使用量） ，提高電池 的循環壽命，同時提高集流體的抗氧化能力的一種復合箔材。
在 LFP 動力電池中比較常見，今天基于蘇州乾鼎利電子科技有限公司的涂炭鋁箔，我們一起看下涂炭箔 材的具體性能表現如何。
圖 1 箔材的結構和表面形貌
2，對阻抗性能的影響
我們先認識下電池的內阻組成：
總的來說內阻來源于兩大部分，電子阻抗和離子阻抗。這其中電子阻抗又來源于兩部分，材料本 身的阻抗（Material resistance）和材料間接觸的阻抗（Interface resistance）如圖 2 所示。
圖 2 電池的內阻構成
那么常規 LFP 電極的材料阻抗和接觸阻抗分別是多少呢？
通過極片電阻測試儀（HIOKI E.E. CORPORATION）可以得到如下數據： 面密度 150 ，壓實 2.0 的情況下界面接觸阻抗內阻最少是材料本身阻抗的十倍以上，高了至少一個數量級。使用涂炭鋁 箔后使之至少降低了一個數量級，而且 DCR 有很明顯的減小。
圖 3 LFP 電極常規和涂炭鋁箔的阻抗對比
對于充放電倍率的改善如下數據所示，高倍率下涂炭鋁箔有非常明顯的優勢。
圖 4 涂炭鋁箔充放電倍率對比
3，對成本方面的影響
從成本的角度去看涂炭鋁箔的優勢主要表現在兩個方面： 首先是在提高涂布面密度上，可以節省 各個材料等消耗，其次是在提高涂布速度上很有優勢，往往提高涂布速度后造成的不良影響主要 是導電劑，粘結劑的上浮引起的剝離強度下降以及輥軋粘附的問題，下面是實驗證明。
圖 5 不同速度下導電劑和粘接劑的分布示意圖
圖 5 不同面密度，固含量和 loading 下的對比
從以上數據可以看出，使用涂炭鋁箔減少 binder 和 CB 的添加量，提高剝離力，固含量和面密度 有很大幫助，對電池性能有很大提升。
2.2，對涂布速度的提升
圖 6 不同涂布速度下極片電阻，電池 DCR 及倍率性能對比
由以上實驗數據可以看出，在快速涂布干燥下，界面接觸阻抗明顯升高，這是由于快速干燥過程 溫度驟熱造成溶劑迅速揮發同時導致 bider 和導電劑上多下少，分布不均勻。但是使用涂炭鋁箔 多情況下可以不用考慮這一影響而不影響電池性能。這樣在涂布速率提高多前提下生產效率得以 提高和生產成本有望降低。
