地球上最重要的金属之一是铜。没有它,我们就无法做那些我们习以为常的事情,比如开灯或看电视。铜是电脑运转的动脉。没有铜,我们就无法驾驶汽车。电信将停止运行。没有铜,锂离子电池根本无法工作。
锂离子电池使用铜和铝等金属来产生电荷。每个锂离子电池都有一个石墨阳极、一个金属氧化物阴极,并使用由隔膜保护的电解质。给电池充电时,锂离子会流过电解质,并与通过连接线发送的电子一起聚集在石墨阳极。拔掉电池电源插头会将锂离子送回原处,并迫使电子通过电路产生电能。一旦所有锂离子和电子都返回阴极,电池就会耗尽。
那么,铜在锂离子电池中扮演着什么角色呢?石墨与铜熔合在一起形成阳极。铜具有抗氧化性,氧化是一种化学过程,一种元素的电子被另一种元素夺走。这会导致腐蚀。氧化发生在化学物质和氧气与元素相互作用时,就像铁与水和氧气接触会生锈一样。铜基本上不受腐蚀。
铜箔主要用于锂离子电池,因为它的尺寸不受限制。长度和厚度都可以随意选择。铜本质上是一种强大的集流器,但它也能实现均匀且良好的电流分散。
铜箔有两种类型:压延铜箔和电解铜箔。基本的压延铜箔用于各种工艺品和设计。它是通过加热并用擀面杖压实而制成的。电解铜箔的制作工艺则更为复杂,因为它可以用于技术生产。首先,将优质铜溶于酸中。这会产生一种铜电解液,可以通过一种称为电解电镀的工艺将其添加到铜箔中。在此过程中,需要使用电流将铜电解液添加到带电旋转滚筒中的铜箔中。
铜箔并非完美无缺。铜箔可能会弯曲。如果发生弯曲,能量的收集和分散会受到极大影响。此外,铜箔还会受到电磁信号、微波能量和极端高温等外部因素的影响。这些因素会降低甚至破坏铜箔的正常工作能力。碱和其他酸也会腐蚀铜箔的有效性。这就是为什么像西文金属创造出各种各样的铜箔产品。
他们拥有屏蔽铜箔,可以抵御高温和其他形式的干扰。他们生产用于特定产品的铜箔,例如印刷电路板 (PCB) 和柔性电路板 (FCB)。当然,他们也生产用于锂离子电池的铜箔。
锂离子电池正变得越来越普及,尤其是在汽车领域,因为它们可以为特斯拉生产的感应电机提供动力。感应电机的运动部件更少,性能更佳。由于当时无法满足功率需求,感应电机被认为是无法实现的。特斯拉凭借其锂离子电池单元实现了这一点。每个单元由独立的锂离子电池组成,所有电池都带有铜箔。
铜箔需求已达到相当高的水平。2019年,铜箔市场规模超过70亿美元,预计到2026年将超过80亿美元。这得益于汽车行业的转型,即有望从内燃机转向锂离子电池。然而,汽车并非唯一受影响的行业,因为计算机和其他电子产品也使用铜箔。这只会确保铜箔的价格铜箔未来十年仍将持续上升。
锂离子电池于1976年首次获得专利,并于1991年实现商业化量产。在随后的几年里,锂离子电池变得越来越流行,并得到了显著的改进。鉴于其在汽车领域的应用,可以肯定地说,由于其可充电且效率更高,它们将在依赖可燃能源的世界中找到其他用途。锂离子电池是能源的未来,但如果没有铜箔,它们就一无是处。
发布时间:2022年8月25日