Kupfer ist eines der wichtigsten Metalle der Welt. Ohne Kupfer sind uns Dinge, die für uns selbstverständlich sind, wie das Einschalten von Lichtern oder Fernsehen, nicht möglich. Kupfer ist die Arterien, die Computer zum Laufen bringen. Ohne Kupfer könnten wir nicht Auto fahren. Die Telekommunikation käme zum Erliegen. Und Lithium-Ionen-Batterien würden ohne Kupfer überhaupt nicht funktionieren.
Lithium-Ionen-Batterien nutzen Metalle wie Kupfer und Aluminium zur Erzeugung elektrischer Ladung. Jede Lithium-Ionen-Batterie verfügt über eine Graphitanode, eine Metalloxidkathode und einen Elektrolyten, der durch einen Separator geschützt ist. Beim Laden der Batterie fließen Lithiumionen durch den Elektrolyten und sammeln sich zusammen mit den durch die Verbindung übertragenen Elektronen an der Graphitanode. Durch Trennen der Batterie werden die Ionen dorthin zurückgeschickt, wo sie herkamen, und die Elektronen werden gezwungen, den Stromkreis zu durchlaufen, wodurch Strom erzeugt wird. Die Batterie ist entladen, sobald alle Lithiumionen und Elektronen zur Kathode zurückgekehrt sind.
Welche Rolle spielt Kupfer bei Lithium-Ionen-Batterien? Bei der Herstellung der Anode wird Graphit mit Kupfer verschmolzen. Kupfer ist resistent gegen Oxidation. Dies ist ein chemischer Prozess, bei dem Elektronen eines Elements an ein anderes Element abgegeben werden. Dies führt zu Korrosion. Oxidation entsteht, wenn eine Chemikalie und Sauerstoff mit einem Element interagieren, ähnlich wie Eisen, das mit Wasser und Sauerstoff in Kontakt kommt und Rost bildet. Kupfer hingegen ist grundsätzlich korrosionsbeständig.
KupferfolieWird hauptsächlich in Lithium-Ionen-Batterien verwendet, da es keine Größenbeschränkungen gibt. Sie können sie so lang und dünn wie gewünscht gestalten. Kupfer ist von Natur aus ein leistungsstarker Stromabnehmer, ermöglicht aber auch eine hohe und gleichmäßige Stromverteilung.
Es gibt zwei Arten von Kupferfolie: gewalzte und elektrolytische. Gewalzte Kupferfolie wird für alle Arten von Kunsthandwerk und Design verwendet. Sie entsteht durch Hitzeeinwirkung und gleichzeitiges Pressen mit Nudelhölzern. Die Herstellung elektrolytischer Kupferfolie, die in der Technik eingesetzt werden kann, ist etwas aufwändiger. Zunächst wird hochwertiges Kupfer in Säure aufgelöst. Dadurch entsteht ein Kupferelektrolyt, der durch elektrolytisches Plattieren mit Kupfer verbunden wird. Bei diesem Verfahren wird der Kupferelektrolyt mithilfe von Elektrizität in elektrisch geladenen rotierenden Trommeln mit der Kupferfolie verbunden.
Kupferfolie ist nicht ohne Mängel. Kupferfolie kann sich verziehen. Wenn das passiert, kann die Energieaufnahme und -verteilung stark beeinträchtigt werden. Darüber hinaus kann Kupferfolie durch äußere Einflüsse wie elektromagnetische Signale, Mikrowellenenergie und extreme Hitze beeinträchtigt werden. Diese Faktoren können die Funktionsfähigkeit der Kupferfolie beeinträchtigen oder sogar zerstören. Laugen und andere Säuren können die Wirksamkeit der Kupferfolie beeinträchtigen. Deshalb verwenden Unternehmen wieCIVENAus Metallen entstehen zahlreiche verschiedene Kupferfolienprodukte.
Sie verfügen über abgeschirmte Kupferfolie, die Hitze und andere Störungen abwehrt. Sie stellen Kupferfolie für spezielle Produkte wie Leiterplatten (PCBs) und flexible Leiterplatten (FCBs) her. Natürlich stellen sie auch Kupferfolie für Lithium-Ionen-Batterien her.
Lithium-Ionen-Batterien werden immer üblicher, insbesondere in Automobilen, da sie Induktionsmotoren wie die von Tesla antreiben. Induktionsmotoren haben weniger bewegliche Teile und bieten eine bessere Leistung. Induktionsmotoren galten damals aufgrund des damals nicht verfügbaren Strombedarfs als unerreichbar. Tesla gelang dies mit seinen Lithium-Ionen-Batteriezellen. Jede Zelle besteht aus einzelnen Lithium-Ionen-Batterien, die alle mit Kupferfolie beschichtet sind.
Die Nachfrage nach Kupferfolie hat einen beachtlichen Höhepunkt erreicht. Der Kupferfolienmarkt erwirtschaftete 2019 über 7 Milliarden US-Dollar und wird voraussichtlich bis 2026 über 8 Milliarden US-Dollar erwirtschaften. Dies ist auf Veränderungen in der Automobilindustrie zurückzuführen, die eine Umstellung von Verbrennungsmotoren auf Lithium-Ionen-Batterien versprechen. Die Automobilindustrie wird jedoch nicht die einzige betroffene Branche sein, da auch Computer und andere elektronische Geräte Kupferfolie verwenden. Dies wird nur dafür sorgen, dass der Preis fürKupferfoliewird im kommenden Jahrzehnt weiter steigen.
Lithium-Ionen-Batterien wurden 1976 erstmals patentiert und ab 1991 kommerziell in Massenproduktion hergestellt. In den darauffolgenden Jahren wurden Lithium-Ionen-Batterien immer beliebter und deutlich verbessert. Angesichts ihrer Verwendung in Automobilen ist davon auszugehen, dass sie in einer von brennbarer Energie abhängigen Welt weitere Einsatzmöglichkeiten finden werden, da sie wiederaufladbar und effizienter sind. Lithium-Ionen-Batterien sind die Energie der Zukunft, aber ohne Kupferfolie sind sie nichts.
Veröffentlichungszeit: 25. August 2022