Een van de meest essentiële metalen op aarde is koper. Zonder koper kunnen we de dingen die we als vanzelfsprekend beschouwen, zoals het licht aanzetten of tv kijken, niet doen. Koper is de ader die computers laat functioneren. Zonder koper zouden we niet in auto's kunnen rijden. De telecommunicatie zou volledig stilvallen. En lithium-ionbatterijen zouden helemaal niet werken zonder koper.
Lithium-ionbatterijen gebruiken metalen zoals koper en aluminium om een elektrische lading op te wekken. Elke lithium-ionbatterij heeft een grafietanode, een metaaloxidekathode en elektrolyten die worden beschermd door een separator. Tijdens het opladen stromen lithiumionen door de elektrolyten en verzamelen zich bij de grafietanode, samen met elektronen die via de aansluiting worden aangevoerd. Wanneer de batterij wordt losgekoppeld, keren de ionen terug naar hun oorsprong en stromen de elektronen door het circuit, waardoor elektriciteit wordt opgewekt. De batterij is leeg zodra alle lithiumionen en elektronen zijn teruggekeerd naar de kathode.
Welke rol speelt koper dan 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 worden overgedragen aan een ander element. Dit veroorzaakt corrosie. Oxidatie vindt plaats wanneer een chemische stof en zuurstof reageren met een element, zoals ijzer dat in contact komt met water en zuurstof en roest veroorzaakt. Koper is in principe immuun voor corrosie.
KoperfolieHet wordt voornamelijk gebruikt in lithium-ionbatterijen omdat er geen beperkingen zijn qua afmetingen. Je kunt het zo lang en zo dun maken als je wilt. Koper is van nature een krachtige stroomcollector, maar het zorgt ook voor een grote en gelijkmatige stroomspreiding.
Er bestaan twee soorten koperfolie: gewalste en elektrolytische. De standaard gewalste koperfolie wordt gebruikt voor allerlei knutselprojecten en ontwerpen. Deze wordt gemaakt door verhitting terwijl de folie met een deegroller wordt platgedrukt. Het maken van elektrolytische koperfolie, die voor technologische toepassingen geschikt is, is iets complexer. Het begint met het oplossen van hoogwaardig koper in zuur. Hierdoor ontstaat een koper-elektrolyt die via een proces genaamd elektrolytisch plateren aan het koper kan worden toegevoegd. Bij dit proces wordt elektriciteit gebruikt om de koper-elektrolyt in elektrisch geladen, roterende trommels aan de koperfolie toe te voegen.
Koperfolie is niet zonder gebreken. Koperfolie kan kromtrekken. Als dat gebeurt, kan de energieopvang en -verspreiding sterk worden beïnvloed. Bovendien kan koperfolie worden beïnvloed door externe bronnen zoals elektromagnetische signalen, microgolven en extreme hitte. Deze factoren kunnen de werking van de koperfolie vertragen of zelfs volledig tenietdoen. Alkaliën en andere zuren kunnen de effectiviteit van koperfolie aantasten. Daarom houden bedrijven zoalsCIVENMetalen worden gebruikt voor de productie van een breed scala aan koperfolieproducten.
Ze hebben afgeschermde koperfolie die bescherming biedt tegen hitte en andere vormen van interferentie. Ze produceren 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 gebruikelijker, vooral in auto's, omdat ze inductiemotoren aandrijven zoals die van Tesla. Inductiemotoren hebben minder bewegende onderdelen en leveren betere prestaties. Inductiemotoren werden lange tijd als onhaalbaar beschouwd vanwege de destijds niet beschikbare vermogens. Tesla heeft dit echter mogelijk gemaakt met hun lithium-ionbatterijcellen. Elke cel bestaat uit afzonderlijke lithium-ionbatterijen, die allemaal zijn voorzien van koperfolie.
De vraag naar koperfolie is enorm gestegen. De markt voor koperfolie genereerde in 2019 meer dan 7 miljard Amerikaanse dollar en zal naar verwachting in 2026 meer dan 8 miljard Amerikaanse dollar bedragen. Dit is te danken aan verschuivingen in de auto-industrie, die een overstap van verbrandingsmotoren naar lithium-ionbatterijen belooft. De auto-industrie zal echter niet de enige sector zijn die hierdoor wordt beïnvloed, aangezien ook computers en andere elektronica koperfolie gebruiken. Dit zal er alleen maar voor zorgen dat de prijs voor koperfolie verder stijgt.koperfoliezal de komende tien jaar blijven stijgen.
Lithium-ionbatterijen werden voor het eerst gepatenteerd in 1976 en zouden in 1991 commercieel op grote schaal geproduceerd worden. In de jaren die volgden, werden lithium-ionbatterijen steeds populairder en aanzienlijk verbeterd. Gezien hun toepassing in auto's, is het aannemelijk dat ze ook in andere sectoren van een wereld die afhankelijk is van fossiele brandstoffen, toepassingen zullen vinden, aangezien ze oplaadbaar en efficiënter zijn. Lithium-ionbatterijen zijn de toekomst van energie, maar ze zijn niets zonder koperfolie.
Geplaatst op: 25 augustus 2022