提高电池能量密度，负极集流体该何去何从？
啪！
当手机和脸部亲密接触的前一刻，你一定在祈求手机别太重。每个喜欢躺着玩手机的人，都有过被滑落手机“制裁”的经历，那种鼻子眼睛嘴巴齐酸爽的感觉，让人难忘。每当遇到这种情况，一款轻薄手机就显得非常可爱了，毕竟被“半斤机”砸脸，想想都很恐怖。手机的增厚增重并不是一蹴而就，最近几年手机厂商为了提升产品竞争力，在相机、传感器、通讯模块WiFi等诸多元器件方面疯狂堆料。这在5G手机上显现得淋漓尽致，随着5G射频、5G天线以及大面积散热模块等元器件数量的增多，手机机身空间及功耗也有了进一步的提升，需要使用更大容量电池来满足功耗需求。毫无疑问，消费者更关注产品的实际体验，只有兼具大容量电池和轻薄的5G手机，才是消费者真正青睐的产品。厂商自然也明白这个道理，但该如何实现续航和轻薄的平衡，却并不容易。为了获得更高的市场占有率，厂商势必要对手机内部空间进行优化并选用能量密度更高的电池。空间优化主要体现为内部空间结构性改变及元器件的精细化处理，本质上是为电池腾出更多空间，以便放下更大容量的电池。因此从电池本身出发，直接提高电池的能量密度也可以为手机的轻薄化与续航性作出贡献。锂离子电池是现代高性能电池的代表，其特点是电压高，能量密度高, 安全性能好，循环寿命长。锂离子电池目前是手机电池的第一选择。5G手机的高能耗特性也对锂电池的能量密度提出了更高要求。锂离子电池一般由五大部分组成，分别是正极材料、负极材料、隔膜、电解质、电池壳体，要提高锂电池的能量密度，需要对这些材料或者结构进行优化。提高锂电池的能量密度可以简单归结为电池的轻薄化，具体可分为材料与结构两方面。在材料方面，一是正极材料与电解液可以往高电压方向发展，电压从4.2V提升到4.45V，电池容量可提升15%左右；二是负极材料可以从提升克容量与压实密度着手，更高比例的硅碳负极掺杂到负极材料中。结构方面则是四大基材（铝箔、铜箔、隔膜、铝塑包装膜）在厚度上进行优化，均采用更薄的箔材，来提高电池的能量密度。铜箔是锂离子电池负极材料的载体与集流体，属于非活性物质，在锂离子电池的充放电过程中不能提供任何容量。从提高锂离子电池能量密度的需求出发，铜箔在锂离子电池中的质量占比应当尽量低。目前厚度为6 μm和4.5 μm的电解铜箔成为市场主流的锂离子电池负极集流体产品。相比锂离子电池正极集流体铝箔而言，负极集流体铜箔的密度较大，成本更高，这种存在于电池内的“死质量”严重影响了锂离子电池的能量密度。因此，商业电解铜箔集流体材料朝着更薄厚度、高抗拉强度、高延伸率方向发展。压实密度越高，活性物质在锂电池中的理论占比就越高。但是过大的压实密度会导致主材颗粒破损，极片较脆，容易断裂，因此锂电池在追求高能量密度的同时还要考虑材料加工性能，平衡能量密度与加工性能两者的关系。铜箔作为锂电负极集流体的关键基础材料，对于电池性能影响较大，尤其是铜箔的厚薄对电池能量密度等参数影响极大。同时铜箔作为负极极片加工的“承载者”，铜箔的物性会对极片的加工性能产生重要的影响，因此为满足负极极片更高的加工性能需求，高抗拉高延伸铜箔应运而生。在极片的加工性能方面，高抗拉高延伸铜箔优势在于：允许电池厂商在涂布辊压过程中采用更高的运行张力进行提速，避免断带并提高生产效率；避免铜箔在较高压力下发生断裂，提高极片压实密度。高抗拉高延伸铜箔还能够增加负极活性物质负载量；在电化学循环过程中能更好地抑制活性材料膨胀收缩导致的部分变形，提升电池的耐久性。事实上，不仅仅是5G手机，许多消费类电子产品都面临着轻薄化与续航性的选择。随着消费类电子产品不断发展，铜箔材料需要继续向超薄化、高抗拉、高延伸方向发展，才能更好地缓解消费类电子轻薄化与续航性的矛盾性需求。我们将会在下一篇文章继续为大家介绍高抗拉高延伸铜箔，敬请关注！
