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根據(jù)鋰離子電池的工作原理和結構設計,石墨和石油焦等負極材料需涂敷于導電集流體上。銅箔由于具有導電性好、質地較軟、制造技術較成熟、價格相對低廉等特點,成為鋰離子電池負極集流體首1選。銅箔在鋰離子電池內既當負極活性材料的載體,又充當負極電子收集與傳導體。鋰離子電池在發(fā)展初期,用作負極電極集流體的銅箔多為壓延銅箔。超薄銅箔的生產大多采用具有一定厚度的金屬支承箔作為陰極,在其上電沉積銅,然后將鍍上的超薄銅箔連同陰極的支承金屬箔一同經熱壓,固化壓制在絕緣材料板上,再將用作陰極的金屬支承箔用化學或機械方法剝離除去。但由于鋰離子電池用壓延銅箔價格高,且涂有活性物質的負極電極,在干燥、軋輥等制造工序中的操作性較差,易產生,甚至斷裂。同時,壓延銅箔存在制造工藝復雜、流程長、生產效率較低等缺陷。為此,近年來隨著電解銅箔物理、化學、機械和冶金等性能的提高,以及易于生產操作,生產率較高,價格相對便宜優(yōu)勢,采用電解銅箔代替壓延銅箔已在鋰離子電池的實際生產中得以應用。目前,國內外大部分鋰離子電池廠家都采用電解銅箔制作為電池負極集流體。
載體銅箔;壓延銅箔和電解銅箔微觀結構的區(qū)別:因加工藝不一樣,在1000倍顯微鏡下觀察材料斷面,壓延材料銅原子結構呈不規(guī)則層狀強晶,對經過熱處理的重結晶,所以不易形成裂紋,銅箔材料彎曲性能較好。超薄銅箔的生產大多采用具有一定厚度的金屬支承箔作為陰極,在其上電沉積銅,然后將鍍上的超薄銅箔連同陰極的支承金屬箔一同經熱壓,固化壓制在絕緣材料板上,再將用作陰極的金屬支承箔用化學或機械方法剝離除去。這種在載體上電沉積的超薄銅箔稱為載體銅箔,作為電沉積載體的金屬可包括:不銹鋼、鎳、鉛、鋅、鉻、銅、鋁等,但以上金屬有的不易加工成箔材;有的加工成箔材價格太昂貴;有的加工成箔材砂眼太多;有的表面不易處理、對銅箔有污染。
紫銅與電解銅的區(qū)別是什么
電解銅:就是將粗銅(含量銅99%)預先制成厚板作為太陽極,純銅制成薄片作太陰極,以硫酸(H2SO4)和硫酸銅(CuSO4)的混跟液作為電解液。通電后,銅從陽極溶解成銅離子(Cu)向陰極移動,到達陰極后將會獲得電子而在陰極析出純銅(電解銅)。由于壓延銅箔受加工工藝的限制,壓延銅箔的幅寬很難滿足剛性CCL和鋰離子電池負極極片的生產要求,另外壓延銅箔熱穩(wěn)定性及可操作性差也限制了它在鋰離子二次電池行業(yè)的應用。
紫銅即工業(yè)純銅因呈紫紅色而得名。中國紫銅加工材按成分可分為:普通紫銅(T1、T2、T3)、無氧銅(TU0、TU1、TU2)、磷脫氧銅(TP1、TP2)、另外還有添加少量合金元素的特種銅(銅、碲銅、銀銅)四類。紫銅的電導率和熱導率僅次于銀,廣泛用于制作導電、導熱器材。銅箔的分類高溫高延伸性銅箔(THE銅箔)主要用于多層印制板上,由于多層印制板在壓合時的熱量會使銅箔發(fā)生再結晶現(xiàn)象,需要在高溫(180℃)時也能有和常溫時一樣的高延伸率,就需要高溫延伸性銅箔,以保證印制板制作過程中不出現(xiàn)裂環(huán)現(xiàn)象等。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、堿、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中有良好的耐蝕性。
嚴格來說,電解銅也屬于紫銅。電解銅就是煉銅工藝的后產品了,它不是錠狀,而是片狀,邊緣不很規(guī)則(除經過裁剪的外),表面也不很光滑。如果說電解銅是原料,那么紫銅則相當于成品銅。壓延銅箔和電解銅箔厚度的控制:通常廠里對銅箔的厚度有很嚴格的要求,一般在0。紫銅(銅板、銅棒、銅帶、銅線等)是由電解銅經過除雜(加入一些元素或除雜)和一定擠壓、壓延、拉伸等手法制作出來的,單獨就化學成分來說,它們兩個的區(qū)別并不大。
箔繞式變壓器銅帶已成為銅加工產業(yè)中的一個新品種,而且有著極為廣泛的發(fā)展前景。該產品達到產業(yè)化,滿足箔繞式變壓器制造的需要已成為國內銅加工業(yè)產品開發(fā)的方向。
隨著電力工業(yè)的發(fā)展,由純銅帶材繞制而成的箔帶繞組結構變壓器(干式變壓器)逐步取代了傳統(tǒng)的導線繞組結構的變壓器(油浸式變壓器),以提高變壓器運行效率和可靠性。它具有很高的動、熱穩(wěn)定性和空間利用率;箔繞式變壓器銅帶已成為銅加工產業(yè)中的一個新品種,而且有著極為廣泛的發(fā)展前景。制造工藝簡單,浙江止水銅帶,纏繞;熱分布均勻、體積小,重量輕、容量大,節(jié)能效果好、散熱性能好、使用壽命長等優(yōu)點。