Een van de meest essentiële metalen op aarde is koper. Zonder koper kunnen we de dingen die we als vanzelfsprekend beschouwen, zoals het aanzetten van lichten of tv kijken, niet doen. Koper is de slagader die computers laat functioneren. Zonder koper zouden we niet in de auto kunnen rijden. Telecommunicatie zou tot stilstand komen. En lithium-ionbatterijen zouden helemaal niet meer werken zonder koper.
Lithium-ionbatterijen gebruiken metalen zoals koper en aluminium om elektrische lading te creëren. Elke lithium-ionbatterij heeft een grafietanode, metaaloxidekathode en maakt gebruik van elektrolyten die worden beschermd door een separator. Het opladen van de batterij zorgt ervoor dat lithiumionen door de elektrolyten stromen en zich verzamelen bij de grafietanode, samen met elektronen die via de verbinding worden gestuurd. Door de batterij los te koppelen, worden de ionen teruggestuurd naar waar ze vandaan kwamen en worden de elektronen gedwongen door het circuit te gaan, waardoor elektriciteit ontstaat. De batterij is leeg zodra alle lithiumionen en elektronen terugkeren naar de kathode.
Dus, welke rol speelt koper in lithium-ionbatterijen? Grafiet wordt met koper versmolten bij de vorming van de anode. Koper is bestand tegen oxidatie, een chemisch proces waarbij elektronen van het ene element aan een ander element worden afgegeven. Dit veroorzaakt corrosie. Oxidatie vindt plaats wanneer een chemische stof en zuurstof reageren met een element, net zoals ijzer in contact met water en zuurstof roest veroorzaakt. Koper is in principe immuun voor corrosie.
KoperfolieWordt voornamelijk gebruikt in lithium-ionbatterijen omdat er geen beperkingen zijn qua formaat. Je kunt het zo lang en zo dun maken als je wilt. Koper is van nature een krachtige stroomafnemer, maar het zorgt ook voor een grote en gelijkmatige stroomverdeling.
Er zijn twee soorten koperfolie: gewalst en elektrolytisch. De basis van gewalst koperfolie wordt gebruikt voor allerlei soorten knutselwerk en ontwerpen. Het wordt gemaakt door warmte toe te voegen en het met deegrollen aan te drukken. Het maken van elektrolytisch koperfolie, dat in de techniek gebruikt kan worden, is iets ingewikkelder. Het begint met het oplossen van hoogwaardig koper in zuur. Hierdoor ontstaat een koperelektrolyt die aan koper kan worden toegevoegd via een proces dat elektrolytisch plating wordt genoemd. Bij dit proces wordt elektriciteit gebruikt om de koperelektrolyt in elektrisch geladen roterende trommels aan de koperfolie toe te voegen.
Koperfolie heeft ook zijn nadelen. Koperfolie kan kromtrekken. Als dat gebeurt, kan de energieopname en -verspreiding aanzienlijk worden beïnvloed. Bovendien kan koperfolie worden aangetast door externe bronnen zoals elektromagnetische signalen, microgolven en extreme hitte. Deze factoren kunnen de goede werking van koperfolie vertragen of zelfs vernietigen. Basen en andere zuren kunnen de effectiviteit van koperfolie aantasten. Daarom zijn bedrijven zoalsCIVENMetalen worden gebruikt voor de productie van een grote verscheidenheid aan koperfolieproducten.
Ze hebben afgeschermde koperfolie die hitte en andere vormen van interferentie tegengaat. Ze maken koperfolie voor specifieke producten zoals printplaten (PCB's) en flexibele printplaten (FCB's). Uiteraard maken ze ook koperfolie voor lithium-ionbatterijen.
Lithium-ionbatterijen worden steeds normaler, vooral in auto's, omdat ze inductiemotoren aandrijven, zoals die van Tesla. Inductiemotoren hebben minder bewegende onderdelen en presteren beter. Inductiemotoren werden als onbereikbaar beschouwd vanwege de stroomvereisten die destijds niet beschikbaar waren. Tesla heeft dit mogelijk gemaakt met hun lithium-ionbatterijcellen. Elke cel bestaat uit afzonderlijke lithium-ionbatterijen, die allemaal koperfolie bevatten.
De vraag naar koperfolie heeft aanzienlijke hoogten bereikt. De markt voor koperfolie genereerde in 2019 meer dan 7 miljard dollar en zal naar verwachting in 2026 meer dan 8 miljard dollar opleveren. Dit komt door verschuivingen in de auto-industrie, die beloven over te stappen van verbrandingsmotoren naar lithium-ionbatterijen. Auto's zullen echter niet de enige industrie zijn die getroffen zal worden, aangezien computers en andere elektronica ook koperfolie gebruiken. Dit zal er alleen maar voor zorgen dat de prijs voorkoperfoliezal in het komende decennium blijven stijgen.
Lithium-ionbatterijen werden voor het eerst gepatenteerd in 1976 en werden in 1991 commercieel massaal geproduceerd. In de jaren die volgden, werden lithium-ionbatterijen steeds populairder en werden ze aanzienlijk verbeterd. Gezien hun gebruik in auto's, is het veilig om te stellen dat ze andere toepassingen zullen vinden in een wereld die afhankelijk is van verbrandingsenergie, omdat ze oplaadbaar en efficiënter zijn. Lithium-ionbatterijen zijn de toekomst van energie, maar ze zijn niets zonder koperfolie.
Plaatsingstijd: 25-08-2022