锂电集流体的作用！
锂电那些事今日第二条2025年08月23日 星期六
锂离子电池中的集流体是电池内部不可或缺的关键部件，其作用主要是承载电极活性物质、将活性物质产生的电流汇集输出、将电极电流输入给活性物质、均匀分布电流。
承载电极活性物质：集流体通常制成箔片状（如铝箔、铜箔），为涂覆在其表面的电极浆料（由活性物质、导电剂、粘结剂等组成）提供物理支撑，形成结构稳定的电极片（正极片或负极片）。建立了电极活性物质层（如钴酸锂、磷酸铁锂、石墨等）与外部电路之间的低电阻电连接。
将活性物质产生的电流汇集输出、将电极电流输入给活性物质：这是集流体最基本也是最重要的作用。它作为电子流动的高速公路，将电池内部化学反应产生的电流（电子）有效地收集起来，并传导到电池的外部电极（正极或负极的极耳），或者将从外部流入的电流（充电时）均匀地分发给电极活性物质。它建立了电极活性物质层（如钴酸锂、磷酸铁锂、石墨等）与外部电路之间的低电阻电连接。
均匀分布电流：良好的集流体具有高导电性，能够确保电流在电极表面均匀分布，减少电极内部的电流密度差异和电势分布不均。均匀的电流分布有助于活性物质得到更充分的利用，减少局部过充/过放，提高电池的倍率性能（充放电速度）、循环寿命和能量效率。
因此，对于集流体的要求主要有纯度高,电导率高,化学与电化学稳定性好,机械强度高,与电极活性物质结合好。
锂电集流体通常采用铜箔和铝箔。由于铜箔在较高电位时易被氧化,主要用于负极集流体。铝箔在低电位时腐蚀问题较为严重,主要用于正极集流体。
集流体成分不纯会导致表面氧化膜不致密而发生点腐蚀,甚至生成LiAl合金。铜和铝表面都能形成一层氧化膜:铜表面氧化层属于半导体,电子能够导通,但是氧化层太厚会导致阻抗较大;而铝表面氧化层属绝缘体,不能导电,但氧化层很薄时可以通过隧道效应实现电子电导,氧化层较厚时导电性极差。
虽然集流体不直接参与储能反应，但它对电池的内阻、倍率性能、循环寿命、安全性和能量密度都起着至关重要的作用。集流体的材料选择（铝箔/铜箔）、厚度、表面处理（如毛化、涂碳）、机械性能等都是电池设计中的关键参数。
