Et av de viktigste metallene på planeten er kobber. Uten det er vi ikke i stand til å gjøre de tingene vi tar for gitt, som å slå på lys eller se på TV. Kobber er arteriene som får datamaskiner til å fungere. Vi ville ikke kunne reise i biler uten kobber. Telekommunikasjon ville stoppet dødt. Og litium-ion-batterier ville ikke fungere i det hele tatt uten det.
Litium-ion-batterier bruker metaller som kobber og aluminium for å lage en elektrisk ladning. Hvert litiumionbatteri har en grafittanode, metalloksidkatode og bruker elektrolytter som er beskyttet av en separator. Lading av batteriet får litiumioner til å strømme gjennom elektrolyttene og samle seg ved grafittanoden sammen med elektroner som sendes gjennom forbindelsen. Hvis du kobler fra batteriet, sendes ionene tilbake dit de kom og tvinger elektronene til å gå gjennom kretsen og skape elektrisitet. Batteriet vil bli utladet når alle litiumioner og elektroner kommer tilbake til katoden.
Så hvilken rolle spiller kobber med litium-ion-batterier? Grafitt smeltes sammen med kobber når anoden lages. Kobber er motstandsdyktig mot oksidasjon, som er en kjemisk prosess der elektroner av ett grunnstoff går tapt til et annet grunnstoff. Dette forårsaker korrosjon. Oksidasjon skjer når et kjemikalie og oksygen samhandler med et element, som hvordan jern som kommer i kontakt med vann og oksygen skaper rust. Kobber er i hovedsak immun mot korrosjon.
Kobberfoliebrukes først og fremst i litium-ion-batterier fordi det ikke er noen begrensninger med størrelsen. Du kan ha den så lenge du vil og så tynn du vil. Kobber er i sin natur en kraftig strømsamler, men det gir også mulighet for stor og lik spredning av strøm.
Det er to typer kobberfolie: valset og elektrolytisk. Du er grunnleggende rullet kobberfolie som brukes til alle håndverk og design. Den er skapt gjennom en prosess med å introdusere varme mens den presses ned med kjevler. Å lage elektrolytisk kobberfolie er som kan brukes i teknologi er litt mer involvert. Det starter med å løse opp kobber av høy kvalitet i syre. Dette skaper en kobberelektrolytt som kan tilsettes kobber gjennom en prosess som kalles elektrolytisk plettering. I denne prosessen brukes elektrisitet til å tilføre kobberelektrolytten til kobberfolien i elektrisk ladede roterende tromler.
Kobberfolie er ikke uten feil. Kobberfolie kan deformeres. Hvis det skjer, kan energiinnsamling og spredning bli sterkt påvirket. Hva mer er at kobberfolie kan bli påvirket av eksterne kilder som elektromagnetiske signaler, mikrobølgeenergi og ekstrem varme. Disse faktorene kan bremse eller til og med ødelegge kobberfoliens evne til å fungere skikkelig. Alkalier og andre syrer kan korrodere kobberfoliens effektivitet. Det er derfor selskaper som f.eksCIVENMetaller skaper et bredt utvalg av kobberfolieprodukter.
De har skjermet kobberfolie som bekjemper varme og andre former for forstyrrelser. De lager kobberfolie for spesifikke produkter som trykte kretskort (PCB) og fleksible kretskort (FCB). Naturligvis lager de kobberfolie for litium-ion-batterier.
Litium-ion-batterier blir mer av normen, spesielt med biler ettersom de driver induksjonsmotorer som de Tesla produserer. Induksjonsmotorer har færre bevegelige deler og har bedre ytelse. Induksjonsmotorer ble ansett for å være uoppnåelige gitt kraftkrav som ikke var tilgjengelige på det tidspunktet. Tesla var i stand til å få dette til med deres litiumion-battericeller. Hver celle består av individuelle litium-ion-batterier, som alle har kobberfolie.
Etterspørselen etter kobberfolie har nådd betydelige høyder. Kobberfoliemarkedet gjorde over 7 milliarder dollar amerikanske i 2019, og det forventes å gjøre over 8 milliarder dollar amerikanske i 2026. Dette skyldes endringer i bilindustrien som lover å bytte fra forbrenningsmotorer til litium-ion-batterier. Biler vil imidlertid ikke være den eneste industrien som er berørt, da datamaskiner og annen elektronikk også bruker kobberfolie. Dette vil kun sikre at prisen forkobberfolievil fortsette å øke i det kommende tiåret.
Litium-ion-batterier ble først patentert i 1976, og de ville bli kommersielt masseprodusert i 1991. I årene som fulgte, ville litium-ion-batterier bli mer populære og ville bli forbedret betraktelig. Gitt deres bruk i biler, er det trygt å si at de vil finne andre bruksområder i en brennbar energiavhengig verden ettersom de er oppladbare og mer effektive. Litium-ion-batterier er fremtidens energi, men de er ingenting uten kobberfolie.
Innleggstid: 25. august 2022