单面涂炭铝箔，涂碳铝箔，锂电集流体，正极集流体

1，涂炭箔材的概念

如图 1 涂炭箔就是在铝或铜集流体上把 binder 和导电材料（CB，CNT 或者石墨烯类） 涂覆，厚 度在 1um ，用来降低电池阻抗，增强涂层粘结强度（减小粘结剂导电剂的使用量） ，提高电池 的循环寿命，同时提高集流体的抗氧化能力的一种复合箔材。

在 LFP 动力电池中比较常见，今天基于苏州乾鼎利电子科技有限公司的涂炭铝箔，我们一起看下涂炭箔 材的具体性能表现如何。

图 1 箔材的结构和表面形貌

2，对阻抗性能的影响

我们先认识下电池的内阻组成：

总的来说内阻来源于两大部分，电子阻抗和离子阻抗。这其中电子阻抗又来源于两部分，材料本 身的阻抗（Material resistance）和材料间接触的阻抗（Interface resistance）如图 2 所示。

图 2  电池的内阻构成

那么常规 LFP 电极的材料阻抗和接触阻抗分别是多少呢？

通过极片电阻测试仪（HIOKI E.E. CORPORATION）可以得到如下数据： 面密度 150 ，压实 2.0 的情况下界面接触阻抗内阻最少是材料本身阻抗的十倍以上，高了至少一个数量级。使用涂炭铝 箔后使之至少降低了一个数量级，而且 DCR 有很明显的减小。

图 3 LFP 电极常规和涂炭铝箔的阻抗对比

对于充放电倍率的改善如下数据所示，高倍率下涂炭铝箔有非常明显的优势。

图 4 涂炭铝箔充放电倍率对比

3，对成本方面的影响

从成本的角度去看涂炭铝箔的优势主要表现在两个方面： 首先是在提高涂布面密度上，可以节省 各个材料等消耗，其次是在提高涂布速度上很有优势，往往提高涂布速度后造成的不良影响主要 是导电剂，粘结剂的上浮引起的剥离强度下降以及辊轧粘附的问题，下面是实验证明。

图 5 不同速度下导电剂和粘接剂的分布示意图

图 5 不同面密度，固含量和 loading 下的对比

由以上实验数据可以看出，在快速涂布干燥下，界面接触阻抗明显升高，这是由于快速干燥过程 温度骤热造成溶剂迅速挥发同时导致 bider 和导电剂上多下少，分布不均匀。但是使用涂炭铝箔 多情况下可以不用考虑这一影响而不影响电池性能。这样在涂布速率提高多前提下生产效率得以 提高和生产成本有望降低。