Алюминиевая фольга для батарей

Алюминиевая фольга для аккумуляторов является одним из основных материалов, используемых в качестве катодного токосъемника в литий-ионных батареях. В основном он применяется в силовых батареях, аккумуляторных батареях и потребительских литиевых батареях. Его основная функция — поддерживать активный материал катода и быстро и надежно переносить электроны, образующиеся во время зарядки и разрядки аккумулятора, во внешнюю цепь. Это помогает улучшить проводимость батареи, плотность энергии и срок службы.

На сегодняшний день производство аккумуляторной фольги сосредоточено преимущественно на Дальнем Востоке. Интерес Китая к аккумуляторной фольге начал значительно расти в середине 2010-х годов. С быстрым развитием новых энергетических транспортных средств, систем хранения энергии и бытовой электроники спрос на высокопроизводительную аккумуляторную алюминиевую фольгу продолжает расти.

Высококачественная аккумуляторная алюминиевая фольга отличается высокой электропроводностью, высокой прочностью, отличным качеством поверхности, хорошими характеристиками покрытия и стабильной точностью размеров. Он может удовлетворить строгие требования высокоскоростных линий нанесения покрытий, каландрирования и автоматизированных линий по производству аккумуляторов.

Как профессиональный производитель алюминиевой фольги, MC Aluminium поставляет аккумуляторные изделия из алюминиевой фольги, соответствующие международным стандартам. Мы поддерживаем различные сплавы, спецификации и индивидуальные услуги. Наша продукция экспортируется в Европу, Северную Америку, Юго-Восточную Азию, на Ближний Восток, в Южную Америку и на другие рынки, обеспечивая надежную поддержку поставок для производителей новой энергии, аккумуляторов и электроники.

Что такое алюминиевая фольга для аккумуляторов?

Алюминиевая фольга для аккумуляторов — это ультратонкая алюминиевая фольга, получаемая с помощью процессов точной прокатки, отжига и обработки поверхности. Обычно его изготавливают из алюминиевых сплавов высокой чистоты. Он в основном используется в качестве катодного коллектора тока в литий-ионных батареях, обеспечивая стабильный путь транспорта электронов для катодных материалов и обеспечивая хорошую электропроводность и электрохимическую стабильность.

В зависимости от применения аккумуляторную алюминиевую фольгу можно использовать в:

• Автомобильные аккумуляторы новой энергии

• Системы хранения энергии (ESS)

• Цилиндрические литиевые батареи

• Призматические литиевые батареи

• Литиевые аккумуляторы в чехле

• 3C аккумуляторы для бытовой электроники

• Аккумуляторы для электроинструментов

• Электрические аккумуляторы для двухколесных транспортных средств

Материалы и марки сплавов

Аккумуляторная алюминиевая фольга в основном производится из чистых алюминиевых сплавов серии 1000. Эти сплавы имеют высокое содержание алюминия, обычно чистота которого превышает 99,00%. Основные продукты из фольги для аккумуляторов обычно изготавливаются из сплавов серии 1XXX твердого состояния H18.

Распространенные марки сплавов включают 1060, 1070, 1100 и 1235.

1060 Алюминиевая фольга

Алюминиевая фольга 1060 содержит не менее 99,6% алюминия и очень низкий уровень примесей. Он обладает превосходной электропроводностью (около 62% IACS), хорошей пластичностью и легко скатывается в ультратонкую фольгу. Он также обладает высокой устойчивостью к электролитной коррозии.

Он подходит для аккумуляторов с высокой плотностью энергии и длительным сроком службы, особенно там, где проводимость и безопасность являются ключевыми требованиями. Это один из основных вариантов применения аккумуляторов.

1100 Алюминиевая фольга

Алюминиевая фольга 1100 содержит не менее 99,0% алюминия и небольшое количество меди, обычно 0,05–0,20%. Его предел прочности на разрыв может превышать 270 МПа, что немного выше, чем у алюминиевой фольги 1060, которая обычно составляет около 230–250 МПа.

Он больше подходит для требований по утончению, например, для фольги толщиной менее 12 мкм. Однако его проводимость несколько ниже, примерно 59% IACS. При длительном воздействии электролита примеси меди могут создать риск микрогальванической коррозии.

1070 Алюминиевая фольга

Алюминиевая фольга 1070 имеет более высокое содержание алюминия - не менее 99,70%. Она обеспечивает лучшую чистоту, электропроводность и коррозионную стойкость, чем алюминиевая фольга 1060, что делает ее подходящей для высококлассных аккумуляторных систем с особенно высокими требованиями к чистоте.

1235 Алюминиевая фольга

Алюминиевая фольга 1235 содержит не менее 99,35% алюминия и широко используется в фольге для аккумуляторов. Он обеспечивает однородный цвет, чистую поверхность, превосходную плоскостность, прочность на разрыв более 180 МПа, удлинение более 1,5% и смачиваемость более 32 дин. Эти свойства могут эффективно улучшить адгезию между активными материалами и токосъемником.

Помимо чистых алюминиевых сплавов серии 1000, алюминиевая фольга 3003, алюминиевая фольга 8011 и алюминиевая фольга 8021 также могут использоваться в специальных целях или в материалах, связанных с упаковочной сумкой для аккумуляторов.

Процесс производства алюминиевой фольги для аккумуляторов

Аккумуляторная алюминиевая фольга производится посредством строгих процессов плавки, литья и прокатки, холодной прокатки, прокатки фольги, отжига, резки и контроля.

Типичный производственный процесс выглядит следующим образом:

Слитки алюминия высокой чистоты/расплавленный алюминий → Плавка и контроль состава → Непрерывная разливка и прокатка или горячая прокатка → Холодная прокатка → Промежуточный отжиг → Прокат фольги → Окончательный отжиг → Резка → Контроль качества → Упаковка и отгрузка

Основные функции алюминиевой фольги в литий-ионных батареях

1. Служит катодным коллектором тока для электронной проводимости.

Во время зарядки и разрядки электроны должны проходить через внешнюю цепь. Внутри батареи активные катодные материалы проводят электроны с помощью токосъемника.

Алюминий обладает хорошей проводимостью, низкой плотностью и отличной технологичностью, что делает его основным материалом для катодных токосъемников литий-ионных аккумуляторов.

Алюминиевая фольга аккумулятора эффективно собирает электроны с катодного покрытия и передает их во внешнюю цепь через выводы, разъемы и другие компоненты, обеспечивая нормальный заряд и разряд аккумулятора.

2. Поддержка катодного покрытия

Катодная суспензия должна стабильно и равномерно прилипать к поверхности алюминиевой фольги. Высококачественная аккумуляторная алюминиевая фольга должна иметь подходящие характеристики поверхности и смачиваемость, позволяющие равномерно покрывать катодную суспензию и одновременно уменьшать дефекты, такие как пропуски покрытия, точечные отверстия, полосы, осыпание порошка и плохая местная адгезия.

Если фольга имеет недостаточное поверхностное натяжение, чрезмерное количество остаточного масла или нестабильную шероховатость, покрытие суспензии может стать неровным, что повлияет на емкость аккумулятора, его консистенцию и производительность цикла.

3. Уменьшение внутреннего сопротивления аккумулятора.

Проводимость, однородность толщины и состояние соединения покрытия алюминиевой фольги влияют на электрическое сопротивление листа электрода. Высококачественная алюминиевая фольга аккумулятора может помочь снизить сопротивление катодного токосъемника, улучшая скоростную способность и эффективность заряда-разряда.

Это особенно важно для силовых батарей и крупногабаритных энергоаккумуляторов, где более низкое внутреннее сопротивление помогает уменьшить выделение тепла и повысить стабильность при высокоскоростной зарядке и разрядке.

4. Поддержка обработки электродов и сборки ячеек.

Во время производства аккумуляторов электродные листы подвергаются процессам нанесения покрытия, сушки, каландрирования, продольной резки, высечки, намотки или штабелирования. Алюминиевая фольга должна иметь достаточную прочность, удлинение и гибкость, чтобы соответствовать требованиям высокоскоростного автоматизированного производственного оборудования.

Недостаточная прочность на разрыв, чрезмерные заусенцы на кромках, явные колебания толщины или нестабильное натяжение рулона могут привести к обрыву полосы, отклонению направления, образованию складок и неравномерной намотке, что снижает эффективность производства и выход готовой продукции.

5. Способствуем уменьшению веса аккумуляторов

Алюминий имеет плотность около 2,7 г/см³, что намного ниже, чем у стали. Ультратонкая алюминиевая фольга аккумулятора может уменьшить долю неактивного материала, сохраняя при этом характеристики сбора тока, создавая больше места для более высокой плотности энергии аккумулятора.

Таким образом, поскольку электромобилям требуется больший запас хода и более легкие аккумуляторные системы, алюминиевая фольга для аккумуляторов развивается в сторону более тонких размеров, более высокой прочности и большей прочности.

Технологии обработки поверхности аккумуляторной фольги

1. Алюминиевая фольга с углеродным покрытием

Алюминиевая фольга с углеродным покрытием производится путем равномерного нанесения хорошо диспергированных частиц нанопроводящего графита и частиц с углеродным покрытием на поверхность алюминиевой фольги.

Он обеспечивает превосходную статическую проводимость и собирает микротоки от активных материалов. Это существенно снижает контактное сопротивление между материалом катода и токоприемником, улучшает адгезию и снижает расход связующего.

Углеродное покрытие может значительно улучшить характеристики сильноточного разряда, уменьшить поляризацию и улучшить платформу напряжения разряда.

2. Придание шероховатости поверхности

Шероховатость поверхности увеличивает шероховатость алюминиевой фольги, улучшая механическую прочность сцепления и межфазную адгезию между фольгой и активными материалами.

3. Композитные токосъемники.

В композитных токосъемниках используется трехслойная структура металл-полимер-металл. Такие материалы, как биаксиально-ориентированная полиэфирная пленка (БОПЭТ), полипропиленовая пленка (БОПП) и полиимидная пленка (ПИ), используются в качестве подложек и обрабатываются такими методами, как вакуумное осаждение.

По сравнению с обычными токосъемниками композитные токоприемники обеспечивают меньшую металлоемкость и вес. Композитная алюминиевая фольга может улучшить плотность энергии примерно на 4,5%.

Алюминиевая фольга для батарей Преимущество:

Почему алюминиевая фольга обычно используется для катодов литий-ионных аккумуляторов?

В обычных литий-ионных батареях алюминиевая фольга обычно используется в качестве катодного токосъемника, а медная фольга обычно используется в качестве анодного токосъемника. В основном это связано со стабильностью различных металлов в условиях разного электрохимического потенциала.

Алюминиевая фольга обладает хорошей электрохимической стабильностью в диапазоне рабочих напряжений катодов литий-ионных аккумуляторов и может соответствовать требованиям большинства химических составов катодов.

Кроме того, алюминий обладает следующими преимуществами:

• Хорошая электропроводность

• Низкая плотность, способствующая уменьшению веса батареи

• Относительно контролируемая стоимость

• Отличная производительность обработки

• Подходит для ультратонкой прокатки.

• Поверхность, пригодная для нанесения жидкого покрытия

• Хорошая устойчивость к коррозии

• Легкая резка, штамповка, сварка и ламинирование.

Тем не менее, выбор конкретного материала все равно должен определяться в соответствии с химическим составом батареи и требованиями производства. Для некоторых специальных аккумуляторных систем или приложений высокого напряжения могут потребоваться алюминиевая фольга с углеродным покрытием, композитные токосъемники или другие функциональные токосъемные материалы.

Алюминиевая фольга для батарей Технические характеристики:

Механические свойства

Заявление of Алюминиевая фольга для батарей:

Упаковка и доставка:

Требования к качеству алюминиевой аккумуляторной фольги

По сравнению с обычной алюминиевой фольгой, к аккумуляторной алюминиевой фольге предъявляются гораздо более строгие требования к следующим ключевым свойствам.

1. Толщина и точность

Основная толщина аккумуляторной алюминиевой фольги составляет 10–20 мкм, а промышленность движется к более тонким толщинам — 8 мкм и даже 6 мкм. Отклонение толщины обычно необходимо контролировать в пределах ±2%.

Контроль толщины и плоскостность напрямую влияют на эффективность зарядки-разрядки литиевой батареи и ее долгосрочную надежность.

2. Механические свойства

Алюминиевая фольга для аккумуляторов обычно требует как высокой прочности на разрыв, так и хорошего удлинения. Для фольги стандартного качества обычно требуется прочность на разрыв не менее 160–180 МПа. Алюминиевая фольга для силовых аккумуляторов обычно требует прочности на разрыв не менее 180 МПа, тогда как в некоторых случаях может потребоваться 200 МПа или даже 300 МПа.

Для удовлетворения требований последующей обработки удлинение часто должно составлять не менее 3%.

3. Смачиваемость поверхности: значение Дины

Смачиваемость поверхности обычно измеряется значением дин. Чтобы гарантировать качество покрытия, значение поверхностной дин обычно должно быть не менее 32 мН/м, тогда как в некоторых случаях требуется 36 мН/м.

Поверхностное натяжение смачивания композитной алюминиевой фольги должно быть не ниже 38 × 10⁻³ Н/м.

4. Чистота поверхности

К аккумуляторной алюминиевой фольге предъявляются крайне строгие требования к чистоте поверхности:

Алюминиевая зола, частицы железа, следы черного масла, блестящие пятна на матовых поверхностях и подобные дефекты не допускаются.

На поверхности не допускаются ямки диаметром более 1 мм.

Ямок размером от 0,5 мм до 1 мм должно быть менее 3 на квадратный метр, а ямки размером около 0,5 мм не должны образовываться группами.

Инородные материалы, такие как алюминиевый порошок и железный порошок, должны строго контролироваться, например, до уровня ≤50 мг на 300 000 м². В поперечном сечении алюминиевого порошка, испытанного методом клейкой ленты, должно быть не более 25 частиц на 10 см.

Диаметр отверстия не должен превышать 400 мкм.

5. Плоскостность и качество кромок

Плоскостность является важнейшим техническим показателем и должна точно контролироваться, например, ≤10 I-единиц. Требования к качеству кромки также высоки: не допускаются трещины на кромке и заусенцы. Без натяжения высота краевой волны должна быть не более 2 мм.

6. Производственная среда

Алюминиевая фольга для аккумуляторов должна производиться в цехах с высокими стандартами чистоты, чтобы обеспечить исключительную чистоту поверхности.

Часто задаваемые вопросы

В1: Для чего в основном используется аккумуляторная алюминиевая фольга?

Ответ: Он в основном используется в качестве катодного токосъемника в литий-ионных батареях и широко применяется в автомобильных аккумуляторах новой энергии, аккумуляторных батареях и батареях для бытовой электроники.

В2: Какая толщина обычно доступна?

A: Обычные толщины включают 9 мкм, 10 мкм, 12 мкм, 15 мкм, 16 мкм и 20 мкм. Также возможна индивидуальная толщина в соответствии с требованиями заказчика.

В3: Какие сплавы обычно используются?

Ответ: К распространенным сплавам относятся 1060, 1070, 1235 и 8011. Среди них 1235 и 8011 широко используются в силовых батареях и аккумуляторах энергии.

В4: Доступны ли индивидуальные спецификации?

А: Да. Мы можем предоставить индивидуальную толщину, ширину, диаметр рулонов и методы упаковки, отвечающие требованиям автоматизированных производственных линий.

В5: Как вы обеспечиваете качество продукции?

О: Мы используем сырье высокой чистоты и передовые производственные процессы, поддерживаемые строгой системой контроля качества. Это обеспечивает стабильную электропроводность, точность размеров и качество поверхности каждой партии изделий.