اصول فویل مس در باتری های لیتیوم یونی

یکی از مهمترین فلزات روی کره زمین مس است. بدون آن ، ما قادر به انجام کارهایی نیستیم که از قبیل روشن کردن چراغ یا تماشای تلویزیون استفاده می کنیم. مس شریانی هستند که رایانه ها را عملکرد می کنند. ما قادر به مسافرت با اتومبیل های بدون مس نخواهیم بود. ارتباطات از راه دور مرده را متوقف می کند. و باتری های لیتیوم یون بدون آن کار نمی کنند.

باتری های لیتیوم یون از فلزاتی مانند مس و آلومینیوم برای ایجاد بار الکتریکی استفاده می کنند. هر باتری لیتیوم یون دارای یک آند گرافیت ، کاتد اکسید فلزی است و از الکترولیت هایی استفاده می کند که توسط جداکننده محافظت می شود. شارژ باتری باعث می شود یونهای لیتیوم از طریق الکترولیت ها جریان پیدا کنند و در آند گرافیت به همراه الکترون های ارسال شده از طریق اتصال جمع شوند. جدا کردن باتری ، یون ها را به جایی که می آمدند به عقب می فرستد و الکترون ها را مجبور می کند تا از طریق مدار ایجاد شوند. پس از بازگشت همه یون های لیتیوم و الکترون ها به کاتد ، باتری تخلیه می شود.

بنابراین ، مس با باتری های لیتیوم یون چه نقشی بازی می کند؟ گرافیت هنگام ایجاد آند با مس ذوب می شود. مس در برابر اکسیداسیون مقاوم است ، که یک فرآیند شیمیایی است که در آن الکترونهای یک عنصر به عنصر دیگری از بین می روند. این باعث خوردگی می شود. اکسیداسیون زمانی اتفاق می افتد که یک شیمیایی و اکسیژن با یک عنصر در تعامل باشند ، مانند نحوه تماس آهن با آب و اکسیژن زنگ زدگی. مس در اصل از خوردگی مصون است.

فویل مسدر درجه اول در باتری های لیتیوم یون استفاده می شود زیرا هیچ محدودیتی با اندازه آن وجود ندارد. شما می توانید آن را تا زمانی که می خواهید و به همان اندازه که می خواهید نازک کنید. مس از نظر ماهیت خود یک جمع کننده قدرتمند فعلی است ، اما امکان پراکندگی بزرگ و برابر جریان را نیز فراهم می کند.

دو نوع فویل مس وجود دارد: نورد و الکترولیتیک. شما از فویل مس نورد اساسی برای هر صنایع دستی و طرح استفاده می شود. این ماده از طریق فرآیند معرفی گرما در حالی که فشار دادن آن با پین های نورد ایجاد می شود ، ایجاد می شود. ایجاد فویل مس الکترولیتی این است که می تواند در فناوری مورد استفاده قرار گیرد ، کمی بیشتر درگیر است. با حل مس با کیفیت بالا در اسید شروع می شود. این یک الکترولیت مس ایجاد می کند که می تواند از طریق فرآیندی به نام آبکاری الکترولیتی به مس اضافه شود. در این فرآیند از برق برای اضافه کردن الکترولیت مس به فویل مس در طبل های چرخشی با بار الکتریکی استفاده می شود.

فویل مس بدون نقص آن نیست. فویل مس می تواند پیچیده شود. اگر این اتفاق بیفتد ، جمع آوری انرژی و پراکندگی می تواند تا حد زیادی تحت تأثیر قرار گیرد. علاوه بر این این است که فویل مس را می توان تحت تأثیر منابع خارجی مانند سیگنال های الکترومغناطیسی ، انرژی مایکروویو و گرمای شدید قرار داد. این عوامل می توانند توانایی فویل مس را به درستی کاهش دهند یا حتی از بین ببرند. قلیایی و اسیدهای دیگر می توانند اثربخشی فویل مس را خراب کنند. به همین دلیل شرکت هایی مانندبا همفلزات طیف گسترده ای از محصولات فویل مس را ایجاد می کنند.

آنها فویل مسی را محافظت می کنند که علیه گرما و سایر اشکال تداخل می جنگند. آنها برای محصولات خاص مانند تابلوهای مدار چاپی (PCB) و تابلوهای مدار انعطاف پذیر (FCBS) فویل مس را تهیه می کنند. به طور طبیعی آنها برای باتری های لیتیوم یون فویل مس درست می کنند.

باتری های لیتیوم یون به ویژه با اتومبیل های خودرو مانند موتورهای القایی مانند آنهایی که تسلا تولید می کنند ، بیشتر از همه به حالت عادی تبدیل می شوند. موتورهای القایی قطعات متحرک کمتری دارند و عملکرد بهتری دارند. موتورهای القایی با توجه به نیازهای قدرت که در آن زمان در دسترس نبودند ، غیرقابل توصیف در نظر گرفته می شدند. تسلا با سلولهای باتری لیتیوم یون خود توانست این کار را انجام دهد. هر سلول از باتری های لیتیوم یون فردی تشکیل شده است که همه آنها دارای فویل مس هستند.

تقاضا برای فویل مس به ارتفاعات قابل توجهی رسیده است. بازار فویل مس در سال 2019 بیش از 7 میلیارد دلار آمریکایی ساخته است و پیش بینی می شود در سال 2026 بیش از 8 میلیارد دلار آمریکایی کند. این به دلیل تغییر در صنعت خودرو است که امیدوار هستند از موتورهای احتراق داخلی به باتری های یون لیتیوم تغییر دهند. با این حال ، اتومبیل تنها صنعت تحت تأثیر رایانه ها نخواهد بود و سایر لوازم الکترونیکی نیز از فویل مس استفاده می کنند. این فقط اطمینان حاصل می کند که قیمت آنفویل مسدر دهه آینده به افزایش خود ادامه خواهد داد.

باتری های لیتیوم یون برای اولین بار در سال 1976 ثبت اختراع شدند و در سال 1991 به صورت انبوه تجاری تولید می شدند. در سالهای بعد ، باتری های لیتیوم یون محبوب تر می شوند و به طور قابل توجهی بهبود می یابند. با توجه به استفاده از آنها در اتومبیل ، به راحتی می توان گفت که آنها کاربردهای دیگری را در دنیای وابسته به انرژی قابل احتراق پیدا می کنند زیرا قابل شارژ و کارآمدتر هستند. باتری های لیتیوم یون آینده انرژی است ، اما آنها بدون فویل مس چیزی نیستند.