ความหนาของฟอยล์ทองแดงส่งผลต่อผลการทํางานของแบตเตอรี่ลิทธิียมไอออนอย่างไร?

ฟอยล์ทองแดงเป็นตัวเก็บกระแสในอิเล็กตรอดลบ (มักจะเป็นกราฟิต) ของแบตเตอรี่ลิตিয়ামไอออน มีผลกระทบที่สําคัญและซับซ้อนต่อปริมาตรการการทํางานของแบตเตอรี่หลายตัวหลักนี่คือพารามิเตอร์การออกแบบและการผลิตของแบตเตอรี่.

ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์อย่างละเอียดว่าความหนาของแผ่นทองแดงมีผลต่อผลการทํางานของแบตเตอรี่อย่างไร

1ผลต่อความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่

ผลกระทบตรงโฟลยทองแดงเองไม่ได้ร่วมปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมี โฟลยทองแดงบางกว่าโดยตรงลดน้ําหนักและปริมาณของแบตเตอรี่โดยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานมวลของแบตเตอรี่ (Wh/kg) และความหนาแน่นของพลังงานขนาด (Wh/L)นี่คือแนวโน้มหลักปัจจุบันในการทําตามแบตเตอรี่ความหนาแน่นของพลังงานสูง (เช่นรถไฟฟ้าระดับสูง) และแผ่นทองแดงกําลังพัฒนาไปสู่ความหนาที่บางมาก (เช่น 6μm, 4.5μm หรือบางกว่า)

ผลกระทบโดยตรงภายในพื้นที่ที่จํากัด การใช้ฟอยล์ทองแดงที่บางกว่า ทําให้มีพื้นที่มากกว่าสําหรับวัสดุที่ทํางาน (วัสดุไฟฟ้าบวกและลบ) หรือเคลือบไฟฟ้าที่หนากว่าส่งผลให้ความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นนอกจากนี้ โฟลยทองแดงประกอบมีส่วนประกอบที่น้อยกว่าของน้ําหนักของแบตเตอรี่:

2. ผลต่อผลการทํางานของแบตเตอรี่ทางเคมีไฟฟ้า

ความต้านทานภายในและการทํางานของอัตรา:

ยิ่งแผ่นทองแดงบางขึ้น ความต้านทานต่อการนําอิเล็กตรอนด้านข้าง (ในระนาบ) ก็ยิ่งใหญ่ขึ้นนี้สามารถนําไปสู่การกระจายกระแสปัจจุบันที่ไม่เท่าเทียมกันและเพิ่มการขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้ว, ทําให้ส่งผลต่อการทํางานของพลังงานของแบตเตอรี่และความสามารถในการชาร์จเร็ว และอาจทําให้เกิดความร้อนมากขึ้น

โฟลยทองแดงที่หนากว่ามีความสามารถในการนําไฟที่ดีกว่า ซึ่งเป็นประโยชน์สําหรับการขนส่งอิเล็กตรอนอย่างรวดเร็ว และในทฤษฎีการปรับปรุงการทํางานอัตราการสูง แต่ด้วยค่าของความหนาแน่นของพลังงาน

ระยะเวลาการใช้งาน:ระหว่างวงจรการชาร์จ/การปล่อยของระยะยาว โฟลยทองแดงบางเกินไปอาจมีปัญหา เช่น การแตกของปัจจุบันและการเปลือกของวัสดุที่ทํางาน เนื่องจากความแข็งแรงทางกลที่ไม่เพียงพอลดการติดต่อกับสารประกอบที่มีผล, หรือการออกซิเดชั่น / การกัดกร่อนตัวเอง, ส่งผลให้การเพิ่มขึ้นอย่างคมชัดของความต้านทานภายในแบตเตอรี่และความเร็วความจุเสีย

ACEY-BA6060-24เครื่องทดสอบวงจรชีวิตของแบตเตอรี่เป็นเครื่องทดสอบการตอบสนองพลังงานที่ออกแบบมาสําหรับแบตเตอรี่ Li-ion (NCM/LFP), แบตเตอรี่กรด鉛, NiMH และ NiCd. สนับสนุนช่วงความกระชับกําลัง 8V ~ 60V และกระแสปรับ (100mA ~ 60A)มันเหมาะสําหรับการทดสอบการผลิตโมดูลแบตเตอรี่, การตรวจสอบระบบพลังงาน EV/HEV ความแรงสูง และการบํารุงรักษาประจํา

นอกจากนี้ โฟลยทองแดงบางก็มีความชุ่มชื่นต่อการบิดหรือแตกในระหว่างการม้วนอิเล็กทรอนด์, กลายเป็นจุดบิด.

3- ผลต่อผลงานและความปลอดภัยของแบตเตอรี่

ความแข็งแรงทางกลและความสามารถในการแปรรูป: ฟอยล์ทองแดงต้องการความแข็งแรงทางกลที่เพียงพอเพื่อรองรับกระบวนการผลิต เช่น การเคลือบอิเล็กทรอนด์, การม้วน, การตัด, และการล่อ / การสต็อป.โฟลยทองแดงบางมากจะฉีกและแตกง่ายขึ้นในระหว่างการแปรรูปส่งผลผลิตลง

ความเสี่ยงจากการหลุดจากอุณหภูมิ: ในสถานการณ์ที่รุนแรง เช่น การตัดสั้นภายในหรือการชาร์จเกินโฟลยทองแดงบางกว่าอาจละลายง่ายขึ้นในจุดร้อนในพื้นที่ เนื่องจากความสามารถในการทําความร้อนหรือจุดละลายที่ต่ํากว่าซึ่งอาจขัดขวางเส้นทางปัจจุบัน (ให้ความคุ้มกันความปลอดภัยบางส่วน) แต่มันยังอาจกระตุ้นเส้นโค้งใหม่ที่ควบคุมไม่ได้ หรือทําให้ปฏิกิริยาภายในรุนแรงขึ้น

4ผลต่อราคาแบตเตอรี่

ค่าวัสดุ:ทองแดงเป็นหนึ่งในต้นทุนหลักของแบตเตอรี่ การใช้ฟอยล์ทองแดงบางกว่าสามารถลดปริมาณทองแดงที่ใช้โดยตรง, ลดต้นทุนวัสดุ.

ค่าผลิต:อย่างไรก็ตาม การผลิตและการใช้ฟอยล์ทองแดงบางมาก ทําให้มีความต้องการสูงขึ้นต่อกระบวนการการผลิต (เช่น การควบคุมความยืดหยุ่นการเคลือบและความแม่นยําของการม้วน) และอุปกรณ์ความยากลําบากในการแปรรูปและต้นทุนการผลิตนอกจากนี้ โฟลยทองแดงบางก็มีความเปราะบางต่อการเสียหายระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา

สรุปและข้อเสนอขาย

การเลือกความหนาของฟอยล์ทองแดง เป็นการทุ่มเททางวิศวกรรมทั่วไป:

การสืบเนื่องความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดและราคาต่ํา → มีแนวโน้มที่จะใช้ฟอยล์ทองแดงบาง (เช่น อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค รถไฟฟ้าระดับสูง)

การเน้นความสามารถสูง, อายุการใช้งานยาว, และผลผลิต → อาจเลือกฟอยล์ทองแดงที่หนากว่าเล็กน้อยที่มีความแข็งแกร่งสูงและการนําไฟที่ดีกว่า (เช่น เครื่องมือไฟฟ้า, แบตเตอรี่เก็บพลังงาน)

ดังนั้นผู้ผลิตแบตเตอรี่จึงต้องหาความหนาของแผ่นทองแดงที่ดีที่สุด โดยพิจารณาจากกรณีการใช้งานเฉพาะเจาะจง (ประเภทพลังงาน ประเภทพลังงานความต้องการชีวิตของวงจร) ผ่านการทดสอบวัสดุอย่างเข้มงวด, การปรับปรุงกระบวนการ และการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์เสร็จ โดยทําให้นําผลสัมฤทธิ์ ความปลอดภัย และค่าใช้จ่าย