Batterij Aluminiumfolie

Batterij-aluminiumfolie verschilt van conventionele aluminiumfolie door de strenge prestatie-eisen die zijn afgestemd op de bedrijfsomstandigheden van batterijen. De belangrijkste kenmerken zijn als volgt:

- Ultrahoge zuiverheid: Het aluminiumgehalte is doorgaans hoger dan 99,9% (3N) en kan oplopen tot 99,99% (4N) voor hoogwaardige accu's. De hoge zuiverheid minimaliseert onzuiverheden (zoals Fe, Si, Cu) die nevenreacties in de accu kunnen veroorzaken, waardoor de elektrochemische stabiliteit wordt gewaarborgd.

- Ultradunne dikte met uniformiteit: De gangbare diktes variëren van 4 μm tot 20 μm, waarbij 6 μm, 8 μm en 12 μm de meest gebruikte specificaties zijn. De dikteafwijking wordt binnen ±0,3 μm gehouden om een ​​uniforme stroomverdeling te garanderen en lokale oververhitting te voorkomen.

- Uitstekende geleidbaarheid: De elektrische geleidbaarheid is ≥35 MS/m, wat de interne weerstand van de batterij verlaagt en de laad-ontlaadefficiëntie verbetert. Een hoge geleidbaarheid is met name cruciaal voor scenario's met hoge ontlaadsnelheden, zoals bij elektrische voertuigen.

- Uitstekende mechanische eigenschappen: Het heeft een hoge treksterkte (≥150 MPa voor 8 μm folie) en een goede rek (≥3%), waardoor het bestand is tegen de spanningen van elektrodecoating, walsen en batterijcycli zonder te barsten of te breken.

- Vlak oppervlak en sterke hechting: De oppervlakteruwheid (Ra) wordt geregeld tussen 0,1 μm en 0,5 μm, wat zorgt voor een sterke hechting met de actieve materialen van de positieve elektrode (bijv. lithiumkobaltoxide, lithiumijzerfosfaat) en voorkomt dat actief materiaal loslaat tijdens het laden en ontladen.

- Elektrochemische stabiliteit: Het blijft stabiel in de omgeving met hoge potentiaal van de positieve elektrode van de lithium-ionbatterij (3,0-4,5 V ten opzichte van Li/Li⁺) zonder te oxideren of op te lossen, waardoor een lange levensduur van de batterij wordt gegarandeerd.

De productie van aluminiumfolie voor batterijen is een zeer nauwkeurig proces waarbij elke stap strikt wordt gecontroleerd om consistente prestaties te garanderen. De belangrijkste stappen zijn als volgt:

1. Gieten van zeer zuivere aluminiumblokken: Zeer zuivere aluminiumblokken (3N-4N) worden gesmolten en door middel van continu gieten en walsen tot aluminiumrollen gegoten, waarbij het gehalte aan onzuiverheden tijdens het gietproces strikt wordt gecontroleerd.
2. Warmwalsen: De gegoten aluminium coils worden warmgewalst tot een dikte van 2-5 mm, waardoor de korrelstructuur verfijnd wordt en de mechanische eigenschappen verbeteren.
3. Koudwalsen: Dit is de kernstap voor het bereiken van een ultradunne dikte. Door meerdere koudwalsgangen (met tussentijdse gloeibehandeling om werkverharding te voorkomen) wordt de aluminiumrol geleidelijk dunner gemaakt tot de gewenste dikte (4-20 μm). De walsnelheid, druk en gloeitemperatuur worden nauwkeurig geregeld om een ​​uniforme dikte te garanderen.
4. Oppervlaktebehandeling: Door chemische behandeling of elektrochemische oxidatie wordt een dunne oxidefilm op het oppervlak gevormd, waardoor de hechting met actieve materialen wordt verbeterd en de corrosiebestendigheid toeneemt.
5. Snijden en zagen: De brede aluminiumfolie wordt in rollen van specifieke breedtes gesneden (passend bij de afmetingen van de batterijcellen) en vervolgens in vellen van de gewenste lengte. Randbramen worden streng gecontroleerd om te voorkomen dat de batterijscheider wordt doorboord.
6. Kwaliteitscontrole: Belangrijke indicatoren zoals dikte, zuiverheid, geleidbaarheid, treksterkte, oppervlakteruwheid en vlakheid worden uitgebreid gecontroleerd met behulp van precisie-instrumenten om te garanderen dat aan de normen voor batterijen wordt voldaan.

Als de belangrijkste positieve stroomcollector van lithium-ionbatterijen wordt aluminiumfolie voor batterijen veelvuldig gebruikt in diverse sectoren, gedreven door de snelle ontwikkeling van de nieuwe energie-industrie:

- Nieuwe energievoertuigen (NEV's): Het is de belangrijkste stroomcollector voor accu's van personenauto's, bedrijfsvoertuigen en tweewielers. Zo wordt bijvoorbeeld 8 μm-12 μm aluminiumfolie gebruikt in ternaire lithium- en lithiumijzerfosfaataccu's, wat bijdraagt ​​aan een hoge energiedichtheid en een lange levensduur.

- Energieopslagsystemen (ESS): Toegepast in stationaire energieopslag (netgekoppelde energieopslag, stroomvoorziening buiten het net) en draagbare energieopslag (buitencentrales). De stabiele mechanische en elektrochemische eigenschappen garanderen de betrouwbaarheid van energieopslagsystemen gedurende een lange periode.

- Consumentenelektronica: Gebruikt in batterijen voor smartphones, laptops, tablets en wearables. Er wordt gebruik gemaakt van ultradunne aluminiumfolie (4-6 μm) om de dikte van de batterij te verminderen en de energiedichtheid te verhogen, waarmee wordt voldaan aan de eisen van lichtgewicht en miniaturisatie voor consumentenproducten.

- Overige toepassingsgebieden: Gebruikt in speciale batterijen zoals ruimtevaartbatterijen, batterijen voor medische apparatuur en batterijen voor elektrisch gereedschap, waar hoge zuiverheid en stabiliteit vereist zijn.