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Máquinas de revestimento a vácuo para folhas de cobre compostas usadas em baterias de lítio.
2024-09-18
- À medida que a indústria avança em direção ao desenvolvimento de folhas de cobre de lítio ultrafinas, a tecnologia de folhas de cobre compostas está se aproximando de um estado de maturidade. Devido aos seus benefícios, que incluem densidade de energia aprimorada, redução de custos e segurança aprimorada, as folhas de cobre compostas estão prontas para emergir como a escolha preferida para coletores de eletrodos negativos em baterias de lítio. Essas folhas de cobre compostas são produzidas por meio da aplicação de técnicas avançadas, como pulverização catódica de magnetron, deposição de vapor e substituição de íons em filmes plásticos, incluindo PET, PP e PI, resultando assim em uma camada uniforme de cobre no substrato plástico.
As folhas de cobre compostas são projetadas utilizando uma estrutura de "sanduíche" que compreende uma camada de metal, um filme de polímero e uma camada de metal adicional. Este processo incorpora técnicas essenciais, como pulverização catódica magnetron e revestimento aquoso. Ao contrário das folhas de cobre convencionais, que são predominantemente fabricadas por prensagem de rolo ou eletrólise, as folhas de cobre compostas são produzidas por pulverização catódica magnetron de uma camada de metal medindo 30-70 nm em substratos como PET, PP e PI, que possuem uma espessura de 3-8 μm. Este método produz uma resistência quadrada de aproximadamente 0,5-2 ohms, facilitando a metalização da superfície do substrato. Em seguida, a camada de metal é ainda mais espessada para 1 μm ou mais por meio de galvanoplastia aquosa, culminando em uma folha de cobre composta com uma espessura geral de 5-10 μm, destinada a servir como uma substituição para folhas de cobre eletrolíticas que normalmente variam de 4,5-9 μm de espessura.
A Guangdong Tecsun Technology desenvolveu com sucesso o primeiro equipamento de revestimento a vácuo produzido em massa para folhas de cobre compostas na China, aumentando significativamente as medidas de segurança. A camada isolante orgânica situada dentro da folha de cobre composta oferece resistência infinita ao sistema de circuito durante instâncias de fuga térmica e é inerentemente não combustível. Essa característica diminui a probabilidade de combustão, incêndio e explosão da bateria, aumentando assim a segurança geral da bateria.
Além disso, essa inovação aumenta efetivamente a densidade de energia da bateria. O uso de material PET, que é mais leve, resulta em uma redução da massa total da folha de cobre PET. Isso é obtido pela substituição da porção central da folha de metal por uma camada de PET, levando a uma redução de peso de aproximadamente 60% em comparação com a folha de cobre tradicional, sem qualquer aumento na espessura total. Além disso, a redução na espessura da folha de cobre contribui para menores custos de matéria-prima, pois a tecnologia de galvanoplastia empregada é mais eficiente do que os métodos tradicionais de extensão, permitindo materiais mais finos. A incorporação da camada de PET também diminui a quantidade de folha de cobre necessária, permitindo que os fabricantes abordem efetivamente o aumento dos preços dos metais e obtenham economias de custo de aproximadamente 40%.
O material de folha de cobre composto recentemente desenvolvido é produzido usando tecnologia de revestimento a vácuo de pulverização catódica magnetron, que facilita a metalização da superfície do material inicial do filme orgânico. Este processo melhora a condutividade do material, ao mesmo tempo em que garante a densidade da camada do filme e a força da adesão. As vantagens da tecnologia de revestimento a vácuo de pulverização catódica magnetron incluem excelente estabilidade, repetibilidade e uniformidade, tornando-a adequada para aplicações de grande área. Além disso, produz uma camada de filme densa com fortes propriedades de ligação e oferece flexibilidade de processo. Após a conclusão do processo de pulverização catódica magnetron, um método de espessamento por eletrodeposição de água é empregado para aumentar a espessura da camada de cobre para aproximadamente 1 micrômetro, atendendo assim aos requisitos de condutividade do coletor.
A Guangdong Tecsun possui ampla expertise em design e fabricação de tecnologia e equipamentos de revestimento a vácuo. A empresa também acumulou mais de cinco anos de experiência em processos e equipamentos relacionados a materiais de folha de cobre composta.
