Leveranciers van aluminiumfolie voor batterijen in China - Hoogwaardig fabrieksmateriaal voor lithium-ionbatterijen
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:
- ★
Ultra-hoge zuiverheid: Het aluminiumgehalte bedraagt doorgaans meer 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 zouden kunnen veroorzaken, waardoor de elektrochemische stabiliteit wordt gewaarborgd.
- ★
Ultradunne dikte met uniformiteit: De meest voorkomende 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 rekbaarheid (≥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 cycleren.
- ★
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 aluminiumstaven: Hoogzuivere aluminiumstaven (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
Warm rollen: 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 cruciale stap om een ultradunne dikte te bereiken. Door middel van 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 geïnspecteerd 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. Ultradunne aluminiumfolie (4-6 μm) wordt toegepast 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.
Andere vakgebieden
Toegepast in speciale batterijen zoals ruimtevaartbatterijen, batterijen voor medische apparatuur en batterijen voor elektrisch gereedschap, waar hoge zuiverheid en stabiliteit vereist zijn.
In de positieve stroomcollectoren van lithium-ionbatterijen heeft aluminiumfolie onvervangbare voordelen ten opzichte van alternatieve materialen zoals koperfolie en roestvrijstalen folie:
| Alternatief materiaal | Voordelen van aluminiumfolie voor batterijen | Belangrijkste reden |
|---|---|---|
| Koperfolie | Lagere kosten (ongeveer een derde van koperfolie), stabiel in omgevingen met een hoge potentiaal, lichter gewicht | Koperfolie is gevoelig voor oxidatie bij hoge potentialen (positieve elektrode), terwijl aluminiumfolie een stabiele oxidefilm vormt ter bescherming; aluminium heeft een lagere marktprijs dan koper. |
| Roestvrijstalen folie | Betere geleidbaarheid (35 MS/m versus 15 MS/m van roestvrij staal), lager gewicht (dichtheid 2,7 g/cm³ versus 7,9 g/cm³ van roestvrij staal), lagere interne weerstand | Roestvrij staal heeft een hoge soortelijke weerstand, wat de interne weerstand van de batterij verhoogt; de hoge dichtheid ervan verlaagt de energiedichtheid van de batterij. |
| Titaniumfolie | Veel lagere kosten (ongeveer 1/10 van titaniumfolie), eenvoudigere verwerking en een volgroeide industriële keten. | Titaniumfolie is duur en moeilijk te produceren in ultradunne specificaties, waardoor het ongeschikt is voor grootschalige batterijtoepassingen. |
