فویل آلومینیومی با پوشش کربن بالا برای کلکتور جریان کاتد باتری لیتیومی

فویل آلومینیومی با پوشش کربن بالا یک ماده جمع‌کننده جریان عملکردی ارتقا یافته است که به‌ویژه برای کاربردهای کاتد باتری لیتیوم{0} یون طراحی شده است. بر اساس-باتری با خلوص بالا-فروغه آلومینیومی درجه یک، سطح به طور یکنواخت با لایه کربن نانو رسانای متراکم از طریق فناوری رول رول پیشرفته-به-روکش شده است.

متفاوت از فویل آلومینیومی لخت معمولی، فویل آلومینیومی با پوشش کربن بالا ما به شدت نیروی پیوند سطحی بین بستر آلومینیوم و مواد فعال کاتد را بهبود می بخشد. این به طور موثر مشکلات رایج مانند چسبندگی ضعیف، ریزش پودر، قطبش رابط و خوردگی الکترولیت را در طول چرخه طولانی باتری حل می کند.

این جمع کننده جریان کاتدی با کارایی بالا به طور قابل توجهی مقاومت داخلی باتری را کاهش می دهد، قابلیت شارژ سریع را افزایش می دهد، ثبات چرخه را بهبود می بخشد و تراکم انرژی کلی باتری را افزایش می دهد. به طور گسترده ای به عنوان جمع کننده جریان ایده آل برای باتری های انرژی جدید و سیستم های باتری ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ شناخته شده است.

طبقه بندی کلی محصول برای کلکتور جریان کاتدی باتری لیتیومی

پوشش مشکی فویل آلومینیومی با پوشش کربن با چسبندگی بالا

پوشش خاکستری فویل آلومینیومی با پوشش کربن

ورق قطب باز شده پس از پوشش

ورق قطب فشرده رول

اگر استحکام جداسازی کم باشد، دوز PVDF و الزامات انتخاب LFP مشتری زیاد است. اگر از فویل آلومینیومی با روکش آکربن{1} با استحکام پوستی بالا استفاده شود، مشتریان می‌توانند مقدار PVDF مورد استفاده را کاهش دهند و تحمل بالایی برای ترک خوردن و افتادن قطعات قطبی ناشی از LFP متفاوت داشته باشند.

خط تولید و تجهیزات تست

 

خط تولید

فویل آلومینیومی با پوشش کربن

فویل آلومینیومی با پوشش کربن

 

درمان آنلاین کرونا و تشخیص آنلاین پین هول CCD

تشخیص صافی

تشخیص آنلاین اندازه CCD و تشخیص ظاهر آنلاین CCD

 

 

•استحکام فوق العاده-در لایه برداری و چسبندگی قوی
پوشش نانو{0}}کربن به شدت با پایه آلومینیومی ترکیب می‌شود و عملکرد پیوند عالی را با LFP، NCM و پودرهای کاتد مختلف ارائه می‌کند. بدون لایه برداری پودر یا جداسازی لایه در طول چرخه های تقویم، سیم پیچی و شارژ طولانی-.

• مقاومت سطحی کمتر و رسانایی بالاتر
لایه کربن رسانا یک شبکه رسانش الکترونی پایدار ایجاد می‌کند و به طور موثر مقاومت تماس بین جمع‌کننده جریان و مواد فعال را کاهش می‌دهد، کارایی تخلیه باتری و عملکرد شارژ سریع- را بهبود می‌بخشد.

• عملکرد عالی ضد خوردگی و ضد اکسیداسیون{{0}
پوشش کربن متراکم تماس مستقیم بین فویل آلومینیوم و الکترولیت را جدا می کند، از خوردگی اکسیداتیو در محیط ولتاژ بالا جلوگیری می کند، عمر باتری و پایداری ایمنی را تا حد زیادی افزایش می دهد.

• مصرف بایندر کمتر و چگالی انرژی بیشتر
سازگاری مواد بهبود یافته به سازندگان باتری اجازه می دهد تا مصرف بایندر را کاهش دهند، بارگذاری مواد فعال را افزایش دهند و به طور موثر چگالی انرژی سلول را ارتقا دهند.

• عملکرد پردازش مکانیکی پایدار
کشش پوشش یکنواخت، شکل‌پذیری خوب و سطح صاف، فرآیندهای تولید باتری کاملاً خودکار از جمله پوشش{0}سرعت بالا، بریدگی، غلتش و سیم‌پیچ با نرخ عیب بسیار کم را تطبیق می‌دهند.

پس زمینه

دانشگاه ساوتهمپتون، یک موسسه مشهور جهانی با تمرکز تحقیقاتی قوی بر روی الکتروشیمی، ذخیره انرژی، و فناوری‌های باتری نسل بعدی، با ما تماس گرفت تا فویل آلومینیومی با پوشش کربنی را که برای پروژه‌های تحقیقاتی باتری‌های لیتیومی آنها در نظر گرفته شده است، بپرسد.

چالش

تیم تحقیقاتی الزامات خود را برای ضخامت فویل آلومینیومی و ضخامت پوشش مشخص کردند، اما پارامترهای دقیقی را برای فرمولاسیون دوغاب یا سناریوی کاربرد مورد نظر ارائه نکردند. این یک چالش رایج در هنگام کار با مؤسسات تحقیقاتی دانشگاهی است-که اغلب اهداف عملکرد مشخصی دارند اما برای ترجمه آن اهداف به مشخصات مواد خاص به راهنمایی فنی نیاز دارند.

درخواست اصلی مشتری

راه حل ما

تیم فنی اختصاصی ما از تجربه گسترده ای در تهیه فویل آلومینیومی با پوشش کربن برای کلکتورهای جریان باتری لیتیوم استفاده کرد تا کاتالوگ کامل محصولات ما را به طور فعال ارائه دهد. به جای اینکه منتظر باشیم تا مشتری هر پارامتری را تعریف کند، ما چندین گزینه را بر اساس تجربه پروژه قبلی خود ارائه کردیم، از جمله:

• ضخامت های مختلف فویل آلومینیومی (12-30 میکرومتر موجود)
• گزینه های ضخامت پوشش (1-2 میکرومتر، یک طرفه یا دو طرفه)
• مواد پوششی و چگالی های مختلف

این رویکرد به محققان دانشگاه ساوتهمپتون گستره وسیع تری از انتخاب ها داد و آنها را قادر ساخت که مناسب ترین مشخصات را برای نیازهای تحقیقاتی خاص خود بدون رفت و برگشت چندین دور شفاف سازی انتخاب کنند.

سفارش و ارسال توسط مشتری منتشر شد

Q1: فویل آلومینیومی با پوشش کربن چیست؟

A: فویل آلومینیومی با پوشش کربن (CCAF) یک فویل آلومینیومی یا آلیاژ آلومینیوم درجه باتری است که به عنوان جمع‌کننده جریان کاتدی در باتری‌های لیتیوم- استفاده می‌شود. این ماده با پوشش یکنواخت یک یا هر دو طرف فویل آلومینیومی ساده درجه باتری با یک لایه رسانای مرکب ساخته شده از ذرات کربن رسانای نانومقیاس-مانند کربن سیاه رسانا، گرافن یا نانولوله های کربنی-ترکیب شده با چسب های تخصصی تولید می شود. این پوشش معمولاً تنها 0.5-2 میکرومتر ضخامت دارد، اما یک «پل میکروسکوپی» با عملکرد بالا بین مواد فعال (مانند LFP، NCM، یا LCO) و بستر فویل آلومینیومی ایجاد می‌کند.

Q2: چرا از فویل آلومینیومی به عنوان جمع کننده جریان کاتد استفاده می شود؟

فویل آلومینیومی به دلیل رسانایی الکتریکی عالی، خواص سبک وزن و مقاومت در برابر خوردگی به طور گسترده ای به عنوان جمع کننده جریان کاتدی استفاده می شود. یک لایه اکسید پایدار تشکیل می دهد که از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری می کند و عملکرد طولانی مدت را تضمین می کند. آلومینیوم راه حلی مقرون به صرفه بدون کاهش کارایی ارائه می دهد و ساختار نازک و در عین حال قوی آن (معمولاً 8 تا 20 میکرومتر) چگالی انرژی را به حداکثر می رساند. نکته مهم، فویل آلومینیومی استنهبرای آندها مناسب است زیرا با لیتیوم واکنش می دهد و آلیاژهایی تشکیل می دهد که عملکرد را کاهش می دهند-به جای آن از فویل مس برای آند استفاده می شود.

Q3: "پوسته شدن بالا" در فویل آلومینیومی با پوشش کربن بالا به چه معناست؟

A: "لایه لایه برداری بالا" به استحکام چسبندگی افزایش یافته بین لایه پوشش کربنی و زیرلایه فویل آلومینیومی و همچنین بین ماده الکترود فعال و لایه کربنی-پوشیده شده اشاره دارد. فویل آلومینیومی با روکش استاندارد کربن استحکام پوسته شدن را از تقریباً 10 گرم فان به 60 گرم در فواصل افزایش می دهد (تست شده از طریق نوار 3M یا روش های هچ متقاطع{5}}). انواع لایه‌برداری بالا به نیروی پیوند حتی بیشتر می‌رسند-برخی از طرح‌ها استحکام لایه‌برداری بیشتر یا مساوی 500 نیوتن بر متر را گزارش می‌کنند. این چسبندگی عالی از لایه‌پوش شدن پوشش در طول چرخه‌های{10}دشارژ و تقویم الکترود جلوگیری می‌کند و به طور قابل‌توجهی عمر چرخه باتری را افزایش می‌دهد.

Q4. چه نوع باتری هایی بیشتر از آن استفاده می کنند؟
A: باتری های LiFePO4 (LFP) تقریباً به آن نیاز دارند. همچنین در باتری های NMC، NCA، لیتیوم-گوگرد و سدیم-یون استفاده می شود.

Q5: به طور خاص برای باتری های LFP چه فایده ای دارد؟

A: در مقایسه با باتری های لیتیومی سه تایی، باتری های LFP هدایت الکتریکی و چگالی انرژی کمتری دارند. پوشش کربن می تواند به طور قابل توجهی عملکرد دوچرخه سواری باتری های LFP را بهبود بخشد. بنابراین، فویل آلومینیومی که برای باتری های LFP استفاده می شود، به طور کلی نیاز به پوشش کربن دارد. فویل آلومینیومی با پوشش کربن می تواند مقاومت داخلی باتری های LFP را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، قابلیت سرعت، عملکرد دمای پایین-، عملکرد دوچرخه سواری، و عملکرد ذخیره سازی را افزایش دهد.

Q6: پوشش چگونه اعمال می شود؟

پاسخ: روکش معمولاً با استفاده از فرآیند رول کردن-به-رول کردن که یک لایه کربن رسانا (با ضخامت تقریباً 2 میکرومتر) روی سطح فویل آلومینیومی تشکیل می‌دهد، اعمال می‌شود. این فرآیند شامل: تهیه دوغاب رسانا با مخلوط کردن مواد کربن رسانا با بایندرها و حلال‌ها، پوشاندن دوغاب بر روی فویل آلومینیومی با استفاده از تکنیک‌هایی مانند پوشش گراور و سپس خشک کردن با خلاء است.

Q7. ضخامت پوشش چقدر است؟
A: معمولاً 2-6 میکرومتر برای هر دو طرف. خود فویل آلومینیومی حدود 12 تا 20 میکرومتر ضخامت دارد.

Q8: آیا می توان از فویل آلومینیومی با پوشش کربن برای هر دو آند و کاتد استفاده کرد؟

پاسخ: خیر. فویل آلومینیوم برای آندها نامناسب است زیرا با لیتیوم واکنش می دهد و آلیاژهایی را تشکیل می دهد که عملکرد را کاهش می دهد. فویل مس برای آندها به دلیل پایداری لیتیوم ترجیح داده می شود. مقاومت در برابر اکسیداسیون آلومینیوم، آن را برای کاتدها، جایی که واکنش‌های بالقوه بالا رخ می‌دهند، ایده‌آل می‌کند. استفاده از آلومینیوم برای آندها منجر به محو شدن سریع ظرفیت و خطرات ایمنی می شود.

Q9: آیا پوشش کربن روی جوشکاری تأثیر می گذارد؟

بله، پوشش کربن می تواند بر جوشکاری تاثیر بگذارد. فویل آلومینیومی با پوشش کربن نوع B دارای یک پوشش سبک تر (مجموع 2-3 میکرومتر) است که مناطق جوشکاری نسبتاً کوچکی را حفظ می کند و از شکاف های پوشش متناوب قابل تشخیص توسط تجهیزات پوشش پشتیبانی می کند. برای کاربردهایی که نیاز به جوش دارند، الگوهای پوشش متناوب یا محصولات نوع B توصیه می شود.

Q10: زبری سطح چگونه بر عملکرد تأثیر می گذارد؟

Controlled roughness (Ra 0.1–0.5 μm) enhances slurry adhesion by 40% compared to mirror-finish foils. However, excessive roughness (>1 μm) increases localized current density, accelerating lithium plating at >نرخ 1C مقادیر بهینه Ra از نظر شیمی 0.2 میکرومتر برای LFP در مقابل{3}} میکرومتر برای NMC811 به دلیل تغییرات سیستم بایندر متفاوت است.

Q11: چگونه فویل آلومینیومی با پوشش کربن بالا در برابر خوردگی محافظت می کند؟

The carbon coating acts as a protective layer that mitigates corrosion caused by electrolytes. This is particularly important because LFP slurries can run at pH 11 or higher, which can corrode bare aluminum. The coating prevents aluminum dissolution, especially in high-voltage (>برنامه های کاربردی 4.2 ولت.

Q12: آیا می توانم قبل از سفارش انبوه درخواست نمونه کنم؟

ج: قطعا. ما مقادیر نمونه را برای ارزیابی مشتری ارائه می دهیم. لطفاً مشخصات مورد نیاز خود (قطر، ضخامت دیوار، طول و وضعیت سطح) را به ما اطلاع دهید و ما به سرعت حمل و نقل را ترتیب خواهیم داد. برای مشتری جدید، ما باید هزینه های نمونه را بپردازید، زیرا هزینه های نمونه مشتری قدیمی معمولاً در برابر سفارش انبوه بعدی شما محاسبه می شود.

Q13: حداقل مقدار سفارش (MOQ) چیست؟
A: برای ضخامت ها و عرض های استاندارد، MOQ 5 تن در هر مشخصات است. سفارشات آزمایشی (زیر 5 تن) قابل مذاکره است - لطفا با تیم فروش ما تماس بگیرید. برای اندازه‌های معمولی (مثلاً ضخامت 6/8/10/12 میلی‌متر)، ما موجودی را نگه می‌داریم و می‌توانیم سفارش‌های دسته‌ای کوچک{10}}از 1 تا 2 تن را بپذیریم.

Q14: زمان هدایت شما چقدر است؟
A: برای اندازه های استاندارد موجود در انبار، ما ظرف 10-15 روز کاری ارسال می کنیم. برای اندازه های سفارشی یا عملیات حرارتی نرمال شده، زمان تحویل معمولاً 30-40 روز کاری است (بسته به مشخصات و مقدار). ما همیشه قبل از تأیید سفارش یک برنامه تحویل واضح ارائه می دهیم و به شدت به آن پایبند هستیم.

تگ های محبوب: فویل آلومینیومی با لایه‌برداری بالا برای باتری لیتیومی کاتد جمع‌آورنده جریان، فویل آلومینیومی با لایه‌برداری بالا با روکش کربن برای باتری لیتیوم تولیدکنندگان کلکتور جریان کاتد