O ran ffoil copr batri, byddwn yn bennaf yn esbonio'n fanwl gyfeiriad datblygu a phroses gynhyrchu ffoil copr yn y dyfodol.
Mewn batris lithiwm-ion, mae'r deunyddiau gweithredol cadarnhaol a negyddol yn cael eu gorchuddio ar y swbstrad i ffurfio darnau polyn, ac yna eu clwyfo neu eu pentyrru i ffurfio craidd batri. Mae'r deunyddiau sylfaen a ddefnyddir yma yn bennaf yn cynnwys ffoil copr a ffoil alwminiwm. Y catod batri lithiwm presennol yw ffoil alwminiwm, a'r electrod negyddol yw ffoil copr. Mae hyn oherwydd bod copr yn cael ei ocsidio'n hawdd yn yr electrod positif sydd â photensial uwch, ac mae gan wyneb y ffoil alwminiwm haen drwchus. Mae'r haen ocsid yn amddiffyn yr alwminiwm y tu mewn ar botensial uchel. Mae'r erthygl hon yn sôn yn bennaf am y ffoil copr a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer electrodau negyddol.
Mae gan gopr gryfder mecanyddol uchel a dargludedd trydanol rhagorol. Mae ei gynnwys yng nghramen y ddaear tua 0.01%. Mae'n bodoli'n bennaf ar ffurf mwyn copr mewn natur. Gellir rhannu ffoil copr yn gopr electrolytig a chopr rholio yn ôl ei wahanol ddulliau gweithgynhyrchu. Mae gan gopr wedi'i rolio hydwythedd da ac anhawster technegol uchel wrth gynhyrchu. Mae angen llawer o brosesau ar ei baratoi ac mae'r gost yn uchel. Nid oes llawer o fentrau domestig. Ymhlith y cwmnïau sy'n defnyddio'r dull hwn i gynhyrchu'n dda mae Olin Brass yn yr Unol Daleithiau, Japan's Nippon Mining a chwmnïau eraill.
Ar hyn o bryd, mae'r rhan fwyaf o'r ffoil copr a ddefnyddir mewn ffatrïoedd celloedd batri yn cael ei gynhyrchu gan electrolysis. Ym 1922, dyfeisiodd Edison y dull o ffoil copr electrolytig parhaus a gwnaeth gais am batent. Defnyddiodd rholer metel sy'n cylchdroi yn barhaus wedi'i drochi mewn electrolyte copr sylffad fel y catod a metel anhydawdd fel yr anod. Roedd genedigaeth y dull hwn yn nodi dechrau'r diwydiant copr electrolytig. Dechrau. Ym 1937, rhoddodd Ffatri Copr Anaconde yn yr Unol Daleithiau batent Edison ar waith cynhyrchu a chynhyrchodd ffoil copr electrolytig yn llwyddiannus. Trwy gydol hanes datblygu ffoil copr electrolytig, gallwn ganfod ei fod bob amser wedi dilyn tueddiad byrddau cylched printiedig. Gyda chymhwyso batris lithiwm-ion ar raddfa fawr mewn electroneg defnyddwyr, mae ffoil copr electrolytig wedi'i ddwyn i faes newydd fel anod. Mae casglwyr cyfredol, gyda'u dargludedd trydanol da, ymwrthedd i falu a chost isel, wedi'u hyrwyddo'n gyflym a'u cymhwyso ar raddfa fawr. Nawr gyda hyrwyddo a chymhwyso cerbydau ynni newydd, 5G a storio ynni ar raddfa fawr, mae'r galw am ffoil copr electrolytig wedi dangos ffrwydrad newydd.
Er mwyn cynyddu dwysedd ynni cyfeintiol craidd y batri gymaint â phosibl tra'n sicrhau diogelwch, perfformiad beicio, ac ati, mae angen i ddylunydd y gell batri bacio deunyddiau mwy gweithredol i'r gragen craidd batri cyfyngedig. Rwy'n meddwl y gallai ffoil copr y casglwr cerrynt negyddol ddatblygu i'r cyfeiriadau canlynol yn y dyfodol:
1. Ffoil copr tenau iawn: Mae'r duedd hon bellach yn amlwg, o 8um i 6um, ac yn awr i 4.5um, y mae rhai gweithgynhyrchwyr yn ei gyflwyno mewn sypiau bach. Efallai y bydd ffoil copr o dan 4wm yn cael ei hyrwyddo i gynhyrchu màs yn y dyfodol. Mae'r swyddogaeth hon hefyd yn amlwg, sef cynyddu cyfaint a dwysedd ynni màs craidd y batri gymaint â phosibl, ond mae hyn yn cyflwyno gofynion uwch ar gyfer gweithgynhyrchu ffoil copr a rheolaeth cotio craidd y batri. Wedi'r cyfan, po deneuaf yw'r ffoil copr, mae'r risg o dorri stribedi yn ystod y broses gorchuddio hefyd yn uwch.
2. Ffoil copr tyllog: hynny yw, trwy gyrydiad cemegol, mae micropores yn cael eu creu ar wyneb y ffoil copr i leihau pwysau'r swbstrad a chynyddu dwysedd ynni màs craidd y batri. Mae angen rheoli maint y mandwll a gwneud y gorau o'r math o ysgythriad. , un yw atal y diamedr mandwll rhag bod yn rhy fawr, gan ei gwneud hi'n anodd cynnal slyri cotio un ochr, a'r llall yw gwerthuso effaith etchant gweddilliol ar berfformiad craidd y batri, megis cylchrediad, cynhyrchu nwy , etc.
3 Chwistrellu ffoil copr: Mae hyn yn cyfateb i blatio copr dwy ochr ar swbstrad plastig. Mae hyn nid yn unig yn cadw swyddogaeth dargludiad electronig casglwr cyfredol, ond hefyd yn lleihau pwysau'r swbstrad ac yn gwella dwysedd ynni màs craidd y batri. Fodd bynnag, yn ystod y broses weithgynhyrchu, efallai y byddwch yn wynebu heriau proses megis gwasgu oer a weldio tab.
Wrth i gyfradd treiddiad cerbydau ynni newydd barhau i gynyddu, mae'r gallu cynhyrchu ffoil copr presennol yn dod yn fwyfwy annigonol, ac mae bwlch penodol rhwng cyflenwad a galw. Disgwylir y bydd y diwydiant ffoil copr yn ehangu cynhyrchiad yn raddol yn y dyfodol i gwrdd â galw'r farchnad am gelloedd pŵer.
Mae paratoi ffoil copr electrolytig wedi'i rannu'n bennaf yn dri cham: diddymu copr, ffoil amrwd a thriniaeth arwyneb. Y broses o hydoddi copr yw cymysgu deunydd copr ac asid sylffwrig mewn tanc hydoddi copr, ac adweithio i gynhyrchu hydoddiant copr sylffad. Mae'r fformiwla adwaith cemegol fel a ganlyn:
Cu+O2→CuO
CuO+H2SO4→CuSO{3}}H2O
Yn ystod y broses hydoddi copr, dylid rhoi sylw i reoli llwch yn yr amgylchedd a mater tramor yn yr hylif deunydd crai i atal staenio dilynol ar wyneb y ffoil copr, gan achosi mannau anwastad. Efallai y bydd y sefyllfa hon yn cael ei dal ar y pen marw yn ystod y cotio, gan achosi torri stribedi. Felly, dylid ychwanegu cam hidlo yn y cam hwn i hidlo'r amhureddau yn yr ateb yn llwyr.
Defnyddir yr ateb CuSO4 a geir yn y broses hydoddi copr fel yr electrolyte, defnyddir rholer titaniwm diamedr mawr fel y catod, a defnyddir y plât aloi plwm siâp arc fel yr anod. Trwy reoli paramedrau'r broses electrocemegol, bydd yr ïonau copr yn yr hydoddiant yn gwaddodi wrth y catod i ffurfio haen gopr barhaus. Trwy gylchdroi'r rholer catod yn barhaus, bydd y ffoil copr a adneuwyd yn cael ei blicio'n barhaus i mewn i roliau i gael ffoil amrwd, fel y dangosir yn y ffigur canlynol:
Mae gan ffoil copr ochr garw ac ochr llyfn. Mae'r ochr llyfn mewn cysylltiad â'r rholer catod, ac mae'r ochr garw mewn cysylltiad uniongyrchol â'r electrolyte. Mae'r llun SEM fel a ganlyn:
Gan fod copr yn dueddol o ocsideiddio, ar ôl cael y ffoil amrwd, mae angen ei garwhau a'i blatio â haen rwystr a haen gwrth-ocsidiad i hwyluso storio a chludo. Mae'r diagram proses benodol fel a ganlyn:
Oherwydd y gwahaniaethau mewn modelau celloedd a phrosesau cynhyrchu gwahanol weithgynhyrchwyr, megis dirwyn a lamineiddio, mae'n anodd i'r deunydd sylfaen ffoil copr ac alwminiwm gael un lled sy'n gyffredinol ar gyfer gwahanol weithgynhyrchwyr, felly mae angen torri i mewn i fentrau yn ystod y broses hollti. Y lled penodol sydd ei angen.
