Зашто користити алуминијумску фолију за позитивну електроду?
Катода се прави тако што се каша од активног материјала, проводних адитива, везива и НМП нанесе на алуминијумску фолију која се зове струјни колектор, а затим се осуши. Алуминијумска фолија се често користи као колектор струје за позитивну електроду.
Зашто онда користити алуминијумску фолију? Разлог за то је објашњен у наставку.
(1) Мора имати својства као што су отпорност на електролите и антиоксиданте
Површина Ал фолије је прекривена оксидним филмом, који је пасивно стање Ал2О3, па је отпорна на електролит и оксидацију. Стога је један од разлога за његову употребу тај што неће кородирати ни након дужег временског периода. Међутим, присуство Ал2О3 филма повећава отпорност на контакт са композитним материјалима, а многе компаније напорно раде на смањењу контактне отпорности храпављењем површине.
(2) Легура литијум-алуминијума се не формира у опсегу радног потенцијала позитивне електроде.
Код литијум-јонских батерија озбиљан проблем представља реакција са алуминијумом, што резултира стварањем литијум-алуминијумских легура. Када се у току рада батерије (пуњење и пражњење) формира Ли-Ал легура, Ли се троши, изазивајући нагли пад капацитета, а Ал се одваја од фолије струјног колектора, што узрокује брзо старење батерије.
Овде укратко објашњавамо радни потенцијал позитивне електроде. Прикључни напон батерије је радни потенцијал позитивне електроде - радни потенцијал негативне електроде. Напон терминала батерије креће се од око 2-4В, у зависности од активног материјала који се користи. Према томе, по дизајну, позитивна електрода ради са већим потенцијалом, око 3-4.2В у поређењу са Ли+/Ли.
С друге стране, потенцијал формирања горе поменуте Ли-Ал легуре је око 0.6В у односу на Ли+/Ли, што је изван опсега радног потенцијала позитивне електроде, тако да нема потребе да се бринути о формирању Ли-. Алуминијумска легура, ово је један од разлога за коришћење алуминијумске фолије.
(3) Ниска цена и мала тежина
Употреба алуминијумске фолије је јефтина и лагана, што је један од разлога зашто се користи. За литијум-јонске батерије важно је смањити унутрашњи отпор, који се може смањити смањењем контактног отпора Ал фолије или Цу фолије.
