Bien que l’utilisation d’une feuille d’aluminium comme collecteur de courant de batterie présente de nombreux avantages, il existe encore une série de problèmes qui doivent être résolus lors de l’application. Premièrement, la certaine rigidité de la feuille d'aluminium se traduit par une zone limitée lorsqu'elle est en contact avec le matériau cathodique, ce qui affecte à son tour la résistance interne de la feuille cathodique ; deuxièmement, la force de liaison de la feuille d'aluminium au liant et au matériau actif est limitée, et le volume de l'électrode change pendant le cycle de charge et de décharge. Les particules sont lâchement combinées et tombent facilement, ce qui accélère l'atténuation rapide de la capacité et de la durée de vie de la batterie ; enfin, les produits de décomposition oxydatifs de l'électrolyte déclenchent une réaction électrochimique à la surface de la feuille d'aluminium, provoquant une corrosion de la feuille d'aluminium. Pour pallier ces problèmes, la feuille d’aluminium doit être modifiée.
Le revêtement de surface en carbone est la principale méthode de traitement de modification, qui peut améliorer considérablement la résistance interne de la feuille d'aluminium. Les principales méthodes de modification de la feuille d'aluminium comprennent le traitement de surface (tel que la gravure chimique, la gravure électrochimique, l'anodisation DC, le traitement corona), le revêtement conducteur (tel que le revêtement de surface en carbone, le revêtement de graphène, le revêtement de nanotubes de carbone, le revêtement composite), la structure poreuse 3D ( telles que la structure en mousse, la structure en nanoruban, la structure en nanocône, la structure de tressage de fibres) et le traitement de modification du composite. Ces méthodes jouent un rôle clé dans l’amélioration des performances de la feuille d’aluminium et dans l’amélioration de la connectivité des matériaux d’électrode.
La nouvelle feuille d'aluminium composite démontre d'excellentes performances globales en termes de sécurité, de densité énergétique et de durée de vie dans le domaine des batteries. La feuille d'aluminium composite fait référence à un film composite plaqué aluminium préparé par processus d'évaporation et utilisant du polyéthylène téréphtalate (PET) et d'autres matériaux comme matériau de base. Ses avantages incluent : 1) Sécurité améliorée : La feuille d'aluminium composite introduit une couche isolante organique au milieu du collecteur de courant. Cette couche peut fournir une résistance infinie en cas d'emballement thermique et est incombustible, réduisant ainsi efficacement le risque d'incendie et d'explosion de la batterie, réduisant considérablement le risque d'incendie et d'explosion de la batterie. Pour améliorer la sécurité de la batterie ; 2) Améliorer la densité énergétique : le matériau PET étant plus léger, la masse globale de la feuille d'aluminium PET est plus petite (ce qui équivaut à remplacer la partie centrale de la feuille métallique par une couche de PET), ce qui réduit le poids de la batterie et améliore la densité énergétique de la batterie. Densité d'énergie. Selon les données de Xinchen Lithium Battery, la feuille d'aluminium composite est 50 %-80 % plus légère que le collecteur de courant en feuille d'aluminium laminé traditionnel sans augmenter l'épaisseur globale. De plus, la feuille d’aluminium composite peut être plus fine et la batterie au lithium finale est plus petite. , la densité énergétique peut être augmentée de 5 % -10 % ; 3) Durée de vie améliorée : selon Gaogong Lithium Battery, la feuille d'aluminium composite utilise des matériaux polymères pour former une structure d'éponge annulaire en couches, qui peut absorber la couche de matériau actif de la pièce polaire produite pendant le processus de charge et de décharge. Contrainte de dilatation-contraction causée par l’intercalation et l’extraction des ions lithium. Cela maintient efficacement l'intégrité à long terme de l'interface de la pièce polaire, augmentant ainsi la durée de vie de 5 %.
