Οδηγίες εφαρμογής και έρευνας μικροπορωδών ελασμάτων στη βιομηχανία μπαταριών ιόντων λιθίου-

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου-, οι (υπερ)πυκνωτές, τα εύκαμπτα ηλεκτρονικά είδη και τα υλικά ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης αποτελούν βασικούς τομείς εφαρμογής για μικροπορώδες φύλλο χαλκού. Η ανάπτυξή του καθοδηγείται από αναδυόμενες τεχνολογίες όπως τα ηλεκτρικά οχήματα, οι μπαταρίες τηλεφώνων με πτυσσόμενη οθόνη και η ηλεκτρομαγνητική θωράκιση του σταθμού βάσης 5G, που καταλαμβάνουν ένα σημαντικό και ταχέως αναπτυσσόμενο μερίδιο της βιομηχανικής αλυσίδας.

Επί του παρόντος, οι συνήθεις διαδικασίες για την παρασκευή μικροπορώδους φύλλου χαλκού περιλαμβάνουν κυρίως διάτρηση με λέιζερ, μηχανική διάτρηση, ηλεκτροχημική χάραξη και χάραξη διαλύματος. Όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα, η χάραξη διαλύματος προσφέρει ευδιάκριτα πλεονεκτήματα στην κατασκευή μικροπορώδους φύλλου χαλκού.

Οι προσεγγίσεις για την αύξηση της ειδικής ενέργειας των μπαταριών ιόντων λιθίου- περιλαμβάνουν ουσιαστικά τη χρήση υλικών καθόδου και ανόδου υψηλότερης

The undisputed focus of research and development lies in higher-weight-capacity cathode and anode materials (collectively accounting for over 50% of the total weight). Lithium iron phosphate has little potential left to tap, while ternary materials are progressing towards higher nickel content (NCM 111 -> 523 -> 622 -> 811 ->NCA;). Από την πλευρά της ανόδου, η πρόοδος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ωρίμανση των υλικών από πυρίτιο-άνθρακες. Τι γίνεται με τον υψηλό συντελεστή διαστολής τους; Τι γίνεται με την ανεπαρκή διάρκεια ζωής του κύκλου; Μια άλλη μέθοδος είναι η χρήση λεπτότερου διαχωριστικού χαρτιού, αλλά τα διαχωριστικά αντιπροσωπεύουν μόνο το 4~5% του βάρους της μπαταρίας και τα υπερβολικά λεπτά διαχωριστικά αυξάνουν τον κίνδυνο βραχυκυκλωμάτων καθόδου-ανόδου, με αποτέλεσμα συχνά περισσότερες απώλειες παρά κέρδη.

Επί του παρόντος, το συμβατικό πάχος φύλλου χαλκού που χρησιμοποιείται στην παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου- είναι 8μm~12μm (6~7μm φύλλο χαλκού χρησιμοποιείται ήδη σε ορισμένες ψηφιακές μπαταρίες 3C) και το πάχος φύλλου αλουμινίου είναι 12μm~20μm. Ως αγώγιμα υποστρώματα για την κάθοδο και την άνοδο, αποτελούν το 15%~20% του βάρους της μπαταρίας ιόντων λιθίου{11}}. Πώς μπορούμε να μειώσουμε περαιτέρω την αναλογία βάρους των φύλλων χαλκού και αλουμινίου για να ενισχύσουμε τη συγκεκριμένη ενέργεια; Κάτω από τέτοιες συνθήκες επινοήθηκαν τα μικροπορώδη φύλλα χαλκού και αλουμινίου.

Υφιστάμενες προδιαγραφές μικροπορωδών ελασμάτων χαλκού/αλουμινίου (πόροι που δημιουργούνται με μηχανική επεξεργασία, διατηρούν τις αρχικές φυσικές ιδιότητες του φύλλου, δεν διασφαλίζουν θραύση κατά την επίστρωση και ότι είναι-χωρίς γρέζια και-διαρροή)

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα Microporous Foils Aluminium pls επισκεφθείτε τον σύνδεσμο των προϊόντων μας μέσωhttps://www.lyhsmetal.com/copper/microporous-αλουμίνιο-foil.htmlγια περισσότερες λεπτομέρειες

Ποια πλεονεκτήματα προσφέρουν τα μικροπορώδη φύλλα σε εφαρμογές μπαταριών ιόντων λιθίου-; (Λαμβάνοντας ως παράδειγμα μικροπορώδες φύλλο με πορώδες 17%)

• Αυξάνει άμεσα και αποτελεσματικά την ειδική ενέργεια της μπαταρίας ιόντων λιθίου-: Για φύλλα ίδιων προδιαγραφών, το μικροπορώδες φύλλο με πορώδες 17% μειώνει το βάρος κατά 17%. Στην ίδια πυκνότητα περιοχής, η πυκνότητα συμπίεσης της καθόδου και της ανόδου αυξάνεται (καθώς κάποιο ενεργό υλικό γεμίζει τους πόρους).

• Βελτιώνει αποτελεσματικά την ικανότητα ταχύτητας μπαταριών ιόντων λιθίου-: Σε μπαταρίες που χρησιμοποιούν συμβατικό φύλλο, η μετανάστευση ιόντων λιθίου-διαχέεται προς τη γλωττίδα με δισδιάστατο-τρόπο κατά μήκος του φύλλου. Μετά τη διάτρηση, η διαδρομή διάχυσης ιόντων λιθίου-μετατρέπεται σε τρισδιάστατη πανκατευθυντική διείσδυση. Επιπλέον, η αυξημένη περιοχή επαφής μεταξύ του ενεργού υλικού που εισέρχεται στους πόρους και του φύλλου μειώνει την ακτίνα μετανάστευσης ιόντων λιθίου-ενισχύοντας την απόδοση της αγωγιμότητας. (Προσωπική γνώμη: Η περιοριστική απόδοση του ρυθμού ιόντων λιθίου-στο σημείο συμφόρησης δεν έγκειται στην αγωγιμότητα ηλεκτρονίων αλλά στην απόδοση μεταφοράς ιόντων λιθίου{10}. Για παράδειγμα, η εφαρμογή πορώδους μαύρου Ketjen ως αγώγιμου παράγοντα σε μπαταρίες τύπου ρυθμού-τύπου αποδίδει καλύτερα πειραματικά αποτελέσματα33}}} από ό,τι μη πορώδους{1.

• Μειώνει αποτελεσματικά την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας ιόντων λιθίου-: Συγκριτικές δοκιμές με χρήση πανομοιότυπων υλικών αλουμινίου δείχνουν ότι η ταυτόχρονη χρήση διάτρητων φύλλων χαλκού και αλουμινίου μπορεί να μειώσει την εσωτερική αντίσταση κατά 8%---20%.

Η θεωρητική βάση θεωρείται ότι είναι η συνδυασμένη επίδραση της αυξημένης επιφάνειας επαφής μεταξύ του αγώγιμου φύλλου και των ενεργών υλικών, σε συνδυασμό με τη μείωση της εσωτερικής αντίστασης του ίδιου του φύλλου. Προσωπική γνώμη: Εάν το πάχος επικάλυψης του ηλεκτροδίου καθόδου/ανόδου είναι μικρότερο από την ακτίνα των μικροπόρων του φύλλου, η εσωτερική αντίσταση μπορεί να αυξηθεί. αντίστροφα μειώνεται. Η απόσταση από τα ιόντα λιθίου στο πιο εξωτερικό στρώμα της επικάλυψης μέχρι την επιφάνεια του φύλλου σχετίζεται με την απόδοση του ρυθμού. Στο σχεδιασμό κυψελών, η υψηλότερη πυκνότητα περιοχής μπορεί ενδεχομένως να οδηγήσει σε χαμηλότερη απόδοση του επιτεύξιμου ρυθμού.

• Βελτιώνει σημαντικά την απόδοση διείσδυσης ηλεκτρολύτη μετά την έγχυση και εξασφαλίζει 100% ομοιομορφία διήθησης: Σε μπαταρίες με συμβατικό φύλλο αλουμινίου, ο ηλεκτρολύτης διαχέεται και διεισδύει από την περιφέρεια προς το κέντρο κατά μήκος. Μετά τη διάτρηση, η διήθηση γίνεται μια τρισδιάστατη-διεργασία διάχυσης διείσδυσης, εξαλείφοντας εντελώς τα προβλήματα ατελούς διείσδυσης στο κέντρο ορισμένων φύλλων ηλεκτροδίων. Στον κλάδο, η ασυνεπής διείσδυση έχει αναγνωριστεί ως ένας λόγος για την ανεπαρκή συνέπεια μεταξύ των μεμονωμένων κυττάρων.

• Αυξάνει την επιφανειακή πρόσφυση του φύλλου: Μέσω του υλικού εντός των πόρων, οι επικαλύψεις και στις δύο πλευρές του φύλλου ηλεκτροδίου καθόδου/ανόδου σχηματίζουν μια δομή σύμπλεξης "I-beam", μειώνοντας σημαντικά την πιθανότητα αποκόλλησης του υλικού του ηλεκτροδίου.

• Ενισχύει την ευελιξία κάμψης του φύλλου ηλεκτροδίου, καθιστώντας το πιο κατάλληλο για εύκαμπτες εφαρμογές μπαταρίας. (Ορισμένες εταιρείες το έχουν ήδη παράγει μαζικά- για φορητές μπαταρίες λιθίου, παρουσιάζοντας σημαντικές βελτιώσεις στην απόδοση.)

• Βελτιώνει την ασφάλεια της μπαταρίας: Οι δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν από πολλούς κατασκευαστές μπαταριών έχουν επαληθεύσει τον ρόλο της στην ασφάλεια και έχει λάβει επίσης αναγνώριση δοκιμών από Ευρωπαίους πελάτες.
• Αυξάνει άμεσα και αποτελεσματικά την ενέργεια της μπαταρίας ιόντων λιθίου-: Για τα φύλλα της ίδιας προδιαγραφής, το βάρος του μικροπορώδους φύλλου μειώνεται. Στην ίδια πυκνότητα περιοχής, η πυκνότητα συμπίεσης της καθόδου και της ανόδου αυξάνεται (καθώς κάποιο υλικό γεμίζει τους πόρους).
• Βελτιώνει αποτελεσματικά την ικανότητα ταχύτητας μπαταριών ιόντων λιθίου-: Σε μπαταρίες που χρησιμοποιούν συμβατικό φύλλο, η μετανάστευση ιόντων λιθίου-διαχέεται προς τη γλωττίδα με δισδιάστατο-τρόπο κατά μήκος του φύλλου. Μετά τη διάτρηση, η διαδρομή διάχυσης ιόντων λιθίου-μετατρέπεται σε τρισδιάστατη πανκατευθυντική διείσδυση και η αυξημένη επιφάνεια επαφής μεταξύ του υλικού που εισέρχεται στους πόρους και του φύλλου μειώνει την ακτίνα μετανάστευσης ιόντων λιθίου{{6}, βελτιώνοντας την αγωγιμότητα.
• Μειώνει αποτελεσματικά την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας ιόντων λιθίου-: Η χρήση μικροπορώδους φύλλου μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την εσωτερική αντίσταση.
• Βελτιώνει τη διαβρεξιμότητα των ηλεκτρολυτών: Η αποτελεσματικότητα της διείσδυσης ηλεκτρολυτών μετά την έγχυση σε μπαταρίες λιθίου μπορεί να αυξηθεί σημαντικά, βελτιώνοντας δυνητικά την απόδοση παραγωγής πάνω από 50%, διασφαλίζοντας παράλληλα 100% ομοιομορφία διείσδυσης.
• Ενισχύει την πρόσφυση του πολτού στον συλλέκτη ρεύματος: Αυξάνει την επιφανειακή πρόσφυση του φύλλου. Μέσω του υλικού εντός των πόρων, οι επικαλύψεις και στις δύο πλευρές του φύλλου ηλεκτροδίου σχηματίζουν μια κατάσταση σύμπλεξης σχήματος "Η"-, μειώνοντας σημαντικά την πιθανότητα αποκόλλησης του υλικού του ηλεκτροδίου.
• Ενισχύει την ευελιξία κάμψης του φύλλου ηλεκτροδίου, καθιστώντας το πιο κατάλληλο για εύκαμπτες εφαρμογές μπαταρίας.
• Μειώνει την παραγωγή αερίου μπαταρίας: Κατά την επεξεργασία μικροπορώδους φύλλου αλουμινίου, η επιφάνεια του φύλλου υφίσταται δευτερεύοντα καθαρισμό για την απομάκρυνση των υπολειμμάτων λαδιών, μειώνοντας τις παρενέργειες με τον ηλεκτρολύτη.
• Δεν απαιτεί αλλαγές στις διαδικασίες ή τον εξοπλισμό παραγωγής: Η χρήση μικροπορώδους αλουμινόχαρτου πληροί τις απαιτήσεις των υφιστάμενων διαδικασιών παραγωγής, όπως η επίστρωση και το καλαντάρισμα, χωρίς την ανάγκη πρόσθετου ή αντικατάστασης εξοπλισμού.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα Microporous Foils, επισκεφθείτε τον σύνδεσμο των προϊόντων μας μέσωhttps://www.lyhsmetal.com/copper/copper-foil/microporous-copper- foil.htmlγια περισσότερες λεπτομέρειες

• Πρόληψη διαρροής επίστρωσης: Κατά τη διαδικασία επίστρωσης μικροπορώδους φύλλου χαλκού/αλουμινίου, είναι απαραίτητο να αποτραπεί η διαρροή πολτού μέσω των πόρων του φύλλου λόγω υπερβολικά χαμηλού ιξώδους πολτού κατά την εξώθηση/ψεκασμό. Τα φύλλα με διαφορετικά μεγέθη πόρων και επίπεδα πορώδους έχουν διαφορετικές απαιτήσεις ιξώδους για τον πολτό. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα μικροπορώδες φύλλο αλουμινίου με πορώδες 17% και διάμετρο πόρων 0,35 mm, οι δοκιμές δείχνουν ότι το ιξώδες του υλικού καθόδου πρέπει να είναι περίπου 8000 mPa·s, κατά προτίμηση όχι μικρότερο από 6000 mPa·s. Η ταχύτητα του μεταφορέα χρειάζεται κατάλληλη ρύθμιση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψεκασμού με εξώθηση. (Εάν ο πολτός καθίσει για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, μπορεί να προκληθεί μικρή διαρροή στην άλλη πλευρά· το γρήγορο στέγνωμα μπορεί να το λύσει.)
• Έλεγχος γρεζιών κατά τη σχισμή ηλεκτροδίων: Τέλος, ελπίζουμε ότι οι συνάδελφοι που έχουν ήδη πραγματοποιήσει πειράματα χρησιμοποιώντας μικροπορώδη χαλκό ή φύλλο αλουμινίου σε μπαταρίες ιόντων λιθίου{0}}μπορούν να μοιραστούν δεδομένα και να συμμετάσχουν σε αμοιβαία ανταλλαγή.
• Πρόσθετη σημείωση: Η βελτίωση της απόδοσης με χρήση μικροπορώδους φύλλου χαλκού σε πυκνωτές λιθίου, υπερπυκνωτές, μπαταρίες Ni-Cd και Ni-MH είναι πολύ σημαντική. Ο λόγος για τον οποίο δεν επιτυγχάνεται-υιοθέτηση μεγάλης κλίμακας είναι το κόστος. Η χρήση μηχανικής επεξεργασίας για τη δημιουργία πόρων προσφέρει εξαιρετικά υψηλή απόδοση παραγωγής. Εκτιμάται ότι το κόστος μαζικής παραγωγής μετά την κλίμακα θα είναι ελαφρώς μόνο υψηλότερο από αυτό του συμβατικού λείου φύλλου χαλκού διπλής-όψης.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα Microporous Foils Aluminium pls επισκεφθείτε τον σύνδεσμο των προϊόντων μας μέσωhttps://www.lyhsmetal.com/copper/microporous-αλουμίνιο-foil.htmlγια περισσότερες λεπτομέρειες

• Μπαταρίες ισχύος

Χρησιμοποιείται σε οχήματα νέας ενέργειας, σταθμούς παραγωγής ενέργειας αποθήκευσης ενέργειας κ.λπ., ως υλικό πυρήνα για τον συλλέκτη ρεύματος αρνητικού ηλεκτροδίου σε μπαταρίες λιθίου. Η μικροπορώδης δομή ενισχύει την απόδοση μεταφοράς ιόντων λιθίου-, μειώνει την εσωτερική αντίσταση, ικανοποιεί τις απαιτήσεις φόρτισης/εκφόρτισης υψηλού-ρυθμού και βελτιώνει σημαντικά τη σταθερότητα του κύκλου της μπαταρίας και την πυκνότητα ενέργειας.

• Ευέλικτα Ηλεκτρονικά

Χρησιμοποιείται σε εύκαμπτες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και υποστρώματα κυκλωμάτων φορητών συσκευών. Αξιοποιώντας τα λεπτά, ελαφρύ και πορώδη χαρακτηριστικά του, προσαρμόζεται σε σενάρια που περιλαμβάνουν επαναλαμβανόμενη κάμψη και κύλιση, διασφαλίζοντας σταθερή αγωγιμότητα κυκλώματος και ικανοποιώντας τις απαιτήσεις ευέλικτης σχεδίασης προϊόντων όπως smartwatches και εύκαμπτες οθόνες.

• Ηλεκτρομαγνητική Θωράκιση

Χρησιμοποιείται σε σταθμούς βάσης επικοινωνίας, όργανα ακριβείας, στρατιωτικά ηλεκτρονικά και άλλα σενάρια. Η πορώδης δομή ενισχύει τις ικανότητες απορρόφησης και εξασθένησης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, εμποδίζοντας αποτελεσματικά τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και διασφαλίζοντας λειτουργική ακρίβεια και ασφάλεια του εξοπλισμού σε πολύπλοκα ηλεκτρομαγνητικά περιβάλλοντα.

• Στοιχεία Θερμικής Διαχείρισης

Ως υλικό πυρήνα για υποστρώματα απαγωγής θερμότητας σε συσκευές υψηλής ισχύος-, η υψηλή ειδική επιφάνεια επιταχύνει την αγωγιμότητα και την απαγωγή της θερμότητας. Είναι κατάλληλο για σενάρια υψηλής πυκνότητας θερμότητας, αντιμετώπιση προβλημάτων υπερθέρμανσης σε τσιπ- υψηλής ισχύος, φωτισμό LED, συσκευές 5G RF και αποτρέποντας την υποβάθμιση της απόδοσης.

Τα πλεονεκτήματα απόδοσης αυτού του μικροπορώδους φύλλου χαλκού είναι σημαντικά, προσφέροντας (ανώτερη απόδοση-κόστους). Σε σύγκριση με σχετικά προϊόντα από κορυφαίες εταιρείες όπως η Nuode Investment Co., Ltd., η Fukuda και η Mitsui, διαθέτει ευρείες προοπτικές αγοράς. Η σκληρή τεχνολογία φέρνει νέες αγορές! Νέες ευκαιρίες! Ένα νέο μέλλον!

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα Microporous Foils, επισκεφθείτε τον σύνδεσμο των προϊόντων μας μέσωhttps://www.lyhsmetal.com/copper/copper-foil/microporous-copper- foil.htmlγια περισσότερες λεπτομέρειες