متطلبات سمك رقائق الألومنيوم والنحاس لبطاريات الليثيوم

متطلبات سمك رقائق الألومنيوم والنحاس لبطاريات الليثيوم

مع التطور السريع لبطاريات الليثيوم في السنوات الأخيرة ، تطورت جامعات البطاريات الحالية بسرعة أيضًا. تم تقليل رقائق الألومنيوم الإيجابية من 16um في السنوات السابقة إلى 14um ، ثم إلى 12um. الآن العديد من الشركات المصنعة للبطاريات لديها رقائق الألومنيوم المنتجة بكميات كبيرة من 10um ، حتى 8um. أما بالنسبة لرقائق النحاس للقطب السالب ، بسبب مرونته الجيدة ، فقد تم تقليل سمكه من 12um إلى 10um ثم إلى 8um. حتى الآن ، يستخدم عدد كبير من الشركات المصنعة للبطاريات 6um في الإنتاج الضخم ، وتقوم بعض الشركات المصنعة بتطوير 5um / 4um. كل شيء ممكن للاستخدام. نظرًا لأن بطاريات الليثيوم لديها متطلبات عالية لنقاء رقائق النحاس والألمنيوم المستخدمة ، فإن كثافة المواد تكون في الأساس على نفس المستوى. مع انخفاض سمك التطوير ، تنخفض أيضًا كثافة المساحة ، ويزداد وزن البطارية بشكل طبيعي أصغر وأصغر ، وهو ما يتماشى مع متطلباتنا لبطاريات الليثيوم. الطلب.

متطلبات خشونة السطح من رقائق النحاس والألمنيوم لبطاريات الليثيوم:

بالنسبة للمجمع الحالي ، بالإضافة إلى سمك ووزن بطارية الليثيوم ، فإن الأداء السطحي للمجمع الحالي له أيضًا تأثير أكبر على إنتاج وأداء البطارية. خاصة بالنسبة لمجمع التيار الكهربائي السالب ، بسبب عيوب تقنية التحضير ، فإن رقائق النحاس الموجودة في السوق هي بشكل رئيسي صوف أحادي الجانب ، صوف مزدوج الوجه ، وأصناف خشنة مزدوجة الجوانب. يؤدي هذا التباين في الهيكل ذي الوجهين إلى عدم التماثل في مقاومة التلامس للطلاء على جانبي القطب السالب ، مما يجعل قدرة القطب السالب على كلا الجانبين غير قابلة للتحرير بشكل موحد ؛ في نفس الوقت ، يؤدي عدم تناسق الجانبين إلى عدم تناسق قوة ربط طلاء القطب السالب. اختلال خطير ، وتسريع توهين سعة البطارية.

يتشابه حجم فراغات ثماني السطوح من الألمنيوم المعدني مع حجم Li ، ومن السهل تكوين مركبات بينية مع Li. لا يشكل Li و Al فقط سبيكة ذات الصيغة الكيميائية LiAl ، ولكن يمكن أيضًا أن يشكلوا Li 3 Al 2 أو Li 4 Al 3. نظرًا للنشاط العالي للتفاعل بين فلز Al و Li ، يستهلك معدن Al كمية كبيرة من تم تدمير Li ، وبنيته ومورفولوجياه أيضًا ، لذلك لا يمكن استخدامه كمجمع حالي للقطب السالب لبطارية أيون الليثيوم ؛ والنحاس أثناء عملية الشحن والتفريغ للبطارية ، هناك القليل من قدرة إدخال الليثيوم ، ويتم الحفاظ على الهيكل والأداء الكهروكيميائي مستقرًا. يمكن استخدامه كمجمع حالي للقطب السالب لبطارية أيون الليثيوم ؛ عندما تكون رقائق النحاس 3.75 فولت ، يبدأ تيار الاستقطاب في الزيادة بشكل كبير ، ويرتفع خطيًا ، مما يتسبب في الأكسدة المكثفة ، مما يشير إلى أن النحاس يصبح غير مستقر عند هذا الجهد ؛ في حين أن تيار الاستقطاب لرقائق الألومنيوم صغير وثابت في جميع أنحاء النطاق المحتمل للاستقطاب ، لم تتم ملاحظة أي ظاهرة تآكل واضحة ، والحفاظ على استقرار الأداء الكهروكيميائي. كما هو الحال في النطاق المحتمل للقطب الإيجابي لبطاريات أيون الليثيوم ، فإن Al لديه قدرة إدخال الليثيوم الصغيرة ويمكنه الحفاظ على الاستقرار الكهروكيميائي ، مما يجعله مناسبًا للاستخدام كمجمع تيار كهربائي إيجابي لبطاريات أيون الليثيوم.

طبقة الأكسيد على سطح النحاس / النيكل هي أشباه الموصلات ، والإلكترونات موصلة ، وطبقة الأكسيد سميكة للغاية ، والمقاومة كبيرة ؛ في حين أن طبقة أكسيد الألومنيوم على سطح الألمنيوم هي عازل ، فإن طبقة الأكسيد لا يمكنها توصيل الكهرباء ، ولكن لأنها رقيقة جدًا ، يتم تحقيق التوصيل الإلكتروني من خلال تأثير النفق. إذا كانت طبقة الأكسيد سميكة ، فإن موصلية رقائق الألومنيوم ضعيفة وحتى معزولة. بشكل عام ، يجب تنظيف سطح المجمع الحالي قبل الاستخدام. من ناحية ، يمكن أن يغسل بقع الزيت وإزالة طبقة أكسيد سميكة.

إمكانات القطب الموجبة عالية ، وطبقة أكسيد الألومنيوم الرقيقة كثيفة للغاية ، والتي يمكن أن تمنع المجمع الحالي من الأكسدة. طبقة أكسيد النحاس / النيكل تكون أكثر مرونة. من أجل منع الأكسدة ، فإن الإمكانات أفضل. وفي الوقت نفسه ، يصعب على لي تكوين سبيكة تقارب ليثيوم مع نحاس / نيكل بقدرات منخفضة. في ظل الإمكانات الكهربائية ، سيقوم Li بتقريب الليثيوم مع أكسيد النحاس / النيكل. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام رقائق الألمنيوم كقطب سالب ، وستحدث سبائك LiAl بقدرات منخفضة.

يتطلب المجمع الحالي تكوينًا نقيًا. سيتسبب التركيب النجس لـ Al في أن تكون الطبقة السطحية غير كثيفة وتتسبب في تآكل الحفرة ، وحتى تدمير الطبقة السطحية يؤدي إلى تكوين سبيكة LiAl

https://sa.fullwaytech.com