Lámina de cobre de batería de litioEn la actualidad, como coleccionista negativo de baterías de litio, debido a la alta cantidad de cobre utilizado en la lámina de cobre de la batería de litio, el costo del material se ve muy afectado por el precio del cobre, y hay cuellos de botella en la seguridad y densidad energética de la batería. los fabricantes de baterías de energía tienen energía y demanda para encontrar nuevos materiales alternativos por razones de costo, seguridad y densidad energética. La lámina de cobre PET se basa en las características de ahorro de costos de materias primas de aproximadamente 2 / 3, mayor seguridad y densidad energética, de acuerdo con la Ley de desarrollo aguas abajo, y se espera que reemplace la lámina de cobre tradicional hasta cierto punto para lograr un proceso de 0 a 1.
¿1. ¿ qué es una lámina de cobre compuesta? La lámina de cobre compuesta es un material de recolección de fluidos de batería con una forma similar a un "sándwich", en el que la capa media es una película base PET y PP de 4,5 micras de espesor, y la capa exterior está recubierta con cobre de 1 micra de espesor cada una. Por lo tanto, desde el punto de vista estructural, en comparación con la lámina de cobre de litio tradicional actual de 6 micras, la lámina de cobre PET es reemplazar el cobre metálico por una membrana base PET de bajo costo, logrando así una reducción de 2 / 3 en el consumo de cobre y alcanzando el objetivo de reducir el costo de las materias primas.
¿2. ¿ por qué la lámina de cobre compuesta ha atraído la atención del mercado? La lámina de cobre compuesta tiene cuatro ventajas principales y se espera que reemplace a la lámina de cobre tradicional.
1) alta seguridad: la combustión espontánea de la batería se debe a un cortocircuito interno causado por el descontrol térmico. La lámina de cobre tradicional es fácil de romper después de la compresión y perforar el diafragma después de la rotura, lo que resulta en un cortocircuito interno que causa fiebre fuera de control. Debido a que hay un diafragma en el medio, el polímero no es fácil de romper y tiene un efecto retardante de llama. Incluso si se produce una rotura, el cobre recubierto de 1 micra no puede cumplir con el estándar de resistencia para perforar el diafragma, evitando así el riesgo de cortocircuito interno y mejorando la seguridad de la batería.
2) aumentar la densidad energética: el material PET es más ligero que el cobre metálico, por lo que la masa general de la lámina de cobre compuesta es menor, lo que puede reducir efectivamente el peso de la batería y aumentar la densidad energética de la batería.
3) larga vida útil: en el proceso de carga y descarga de la batería, en comparación con el metal, el material polimérico tiene una tasa de expansión más baja, una superficie más uniforme y una vida útil más larga del 5% que la lámina de cobre tradicional.
¿3. ¿ las barreras actuales de la lámina de cobre pet? Comenzamos con el proceso de producción de lámina de cobre PET y exploramos las dificultades y barreras encontradas en la industria actual. Según el informe de evaluación ambiental de Chongqing jinmei, podemos clasificar el proceso de fabricación en los siguientes tres pasos Principales. Tomemos como ejemplo el método de dos pasos:
1) adquisición de materias primas y equipos: la lámina de cobre PET se utiliza principalmente para comprar materias primas como película base pet, objetivo de cobre y materiales auxiliares con un espesor de 4,5 micras. En la actualidad, los principales equipos para la producción de láminas de cobre pet en la industria son equipos de pulverización de magnetón / equipos de evaporación de haz de electrones, chapados hidroeléctricos, etc. Entre ellos, la mayoría de los equipos de la parte de pulverización de magnetrón utilizan equipos importados, y la mayoría de los equipos de chapado en agua utilizan equipos importados.
2) recubrimiento por método pvd: en la actualidad, se metal en la película base, principalmente mediante pulverización de magnetrón y recubrimiento por evaporación. En un ambiente de vacío, se utiliza un equipo de pulverización de magnetrón para recubrir primero una película de cobre de unos 50 nm en la película base. El principio específico es que los electrones chocan con los átomos de argón durante el salto en condiciones de vacío (durante el cual se introduce argón puro), haciendo que su ionización produzca ar y nuevos electrones; La mayoría de los electrones están confinados alrededor del campo magnético por el campo magnético en la parte posterior del objetivo de pulverización de magnetón, mientras que ar acelera su vuelo hacia el objetivo de cobre bajo la acción de un campo eléctrico y bombardea la superficie del objetivo de aleación de cobre con alta energía, haciendo que el objetivo se estalle. en las partículas de pulverización, átomos neutros del objetivo o algunos iones se depositan en la película base para formar una película delgada con un espesor de unos 50 nm. En este proceso, la tasa de utilización del objetivo de cobre es baja, del 32,12%.
3) proceso de reemplazo de iones / galvanoplastia de agua: engrosamiento de la capa metálica de reemplazo de metales a través de la máquina de reemplazo de iones. La capa metálica de la superficie de la membrana se utiliza como cátodo, la superficie de la membrana pasa entre los rodillos inferiores que pasan por la ranura del medicamento, la superficie de la membrana está en el medicamento, se produce una reacción de reemplazo de migración iónica, después de obtener electrones en la superficie de la membrana, se forma una capa de cobre En la superficie de la membrana, y el espesor de acumulación de la capa de cobre es de aproximadamente 1 micra.
En este proceso, la tasa de utilización de bolas de cobre y ángulos de cobre anaeróbicos es de alrededor del 80%.
En resumen, creemos que las barreras actuales de la lámina de cobre PET se reflejan principalmente en la tecnología y el equipo.
1) barreras del proceso: el método de pulverización de magnetrón es un enlace más difícil en el enlace del proceso, es decir, en la película base extremadamente delgada, cómo lograr un recubrimiento de cobre uniforme y ajustado. Esto requiere pruebas y errores continuos en la ruta de pulverización y la fuerza de pulverización, de lo contrario habrá problemas como pulverización desigual, ruptura de la película base / caída de polvo. El proceso de galvanoplastia de cobre engrosado posterior proviene en realidad del proceso de galvanoplastia de pcb. A diferencia del proceso de galvanoplastia de pcb, después de la metalización de la película base, debido a que el cobre adherido a la película base es más delgado (el espesor de la película de cobre PET es de unos 50 nm y el espesor de la película de cobre del PCB es de nivel μm), los requisitos para el control de tensión y La uniformidad son más altos.
2) barreras de equipos: los equipos de pulverización de magnetrón al vacío utilizan principalmente equipos extranjeros, y los equipos de engrosamiento de chapado en agua son principalmente fabricantes de equipos como dongwei technology. Debido a que la lámina de cobre PET es un producto emergente, el equipo puede necesitar nuevas investigaciones y desarrollos y modificaciones. La principal dificultad se refleja en cómo el equipo puede satisfacer las necesidades de buena uniformidad, sin deformación y sin perforación del sustrato o material de película de la lámina de cobre PET después de que la película sea delgada.
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