Eines der wichtigsten Metalle auf unserem Planeten ist Kupfer. Ohne sie sind wir nicht in der Lage, die Dinge zu tun, die wir für selbstverständlich halten, wie zum Beispiel das Licht einzuschalten oder fernzusehen. Kupfer sind die Arterien, die dafür sorgen, dass Computer funktionieren. Ohne Kupfer könnten wir nicht im Auto fahren. Die Telekommunikation würde völlig zum Erliegen kommen. Und ohne würden Lithium-Ionen-Akkus überhaupt nicht funktionieren.
Lithium-Ionen-Batterien nutzen Metalle wie Kupfer und Aluminium, um eine elektrische Ladung zu erzeugen. Jede Lithium-Ionen-Batterie verfügt über eine Graphitanode, eine Metalloxidkathode und verwendet Elektrolyte, die durch einen Separator geschützt sind. Beim Laden der Batterie fließen Lithiumionen durch den Elektrolyten und sammeln sich zusammen mit den durch die Verbindung gesendeten Elektronen an der Graphitanode. Durch das Herausziehen des Akkus werden die Ionen dorthin zurückgeschickt, wo sie hergekommen sind, und die Elektronen werden gezwungen, durch den Stromkreis zu fließen und Strom zu erzeugen. Sobald alle Lithiumionen und Elektronen zur Kathode zurückkehren, ist die Batterie leer.
Welche Rolle spielt Kupfer also bei Lithium-Ionen-Batterien? Bei der Herstellung der Anode wird Graphit mit Kupfer verschmolzen. Kupfer ist beständig gegen Oxidation, einen chemischen Prozess, bei dem Elektronen eines Elements an ein anderes Element verloren gehen. Dies führt zu Korrosion. Oxidation entsteht, wenn eine Chemikalie und Sauerstoff mit einem Element interagieren, etwa wenn Eisen mit Wasser und Sauerstoff in Kontakt kommt und Rost entsteht. Kupfer ist grundsätzlich immun gegen Korrosion.
Kupferfoliewird vor allem in Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt, da es hinsichtlich der Größe keine Einschränkungen gibt. Sie können es so lang und dünn haben, wie Sie möchten. Kupfer ist von Natur aus ein leistungsstarker Stromkollektor, ermöglicht aber auch eine große und gleichmäßige Stromverteilung.
Es gibt zwei Arten von Kupferfolie: gewalzt und elektrolytisch. Ihre grundlegende gewalzte Kupferfolie wird für alle Bastelarbeiten und Designs verwendet. Es entsteht durch das Einbringen von Wärme beim Herunterdrücken mit Nudelhölzern. Die Herstellung elektrolytischer Kupferfolie, die technisch genutzt werden kann, ist etwas aufwändiger. Es beginnt mit der Auflösung von hochwertigem Kupfer in Säure. Dadurch entsteht ein Kupferelektrolyt, der durch einen Prozess namens elektrolytisches Plattieren dem Kupfer hinzugefügt werden kann. Bei diesem Verfahren wird der Kupferelektrolyt mithilfe von Strom in elektrisch geladenen rotierenden Trommeln in die Kupferfolie eingebracht.
Kupferfolie ist nicht ohne Mängel. Kupferfolie kann sich verziehen. Wenn das passiert, kann die Energiesammlung und -verteilung stark beeinträchtigt werden. Darüber hinaus kann Kupferfolie durch äußere Quellen wie elektromagnetische Signale, Mikrowellenenergie und extreme Hitze beeinträchtigt werden. Diese Faktoren können die Funktionsfähigkeit der Kupferfolie verlangsamen oder sogar zerstören. Laugen und andere Säuren können die Wirksamkeit von Kupferfolie beeinträchtigen. Aus diesem Grund sind Unternehmen wie z.BCIVENAus Metallen entsteht eine große Vielfalt an Kupferfolienprodukten.
Sie verfügen über eine abgeschirmte Kupferfolie, die Hitze und anderen Störungen vorbeugt. Sie stellen Kupferfolie für bestimmte Produkte wie Leiterplatten (PCBs) und flexible Leiterplatten (FCBs) her. Natürlich stellen sie Kupferfolie für Lithium-Ionen-Batterien her.
Lithium-Ionen-Batterien werden immer mehr zur Norm, insbesondere bei Autos, da sie Induktionsmotoren antreiben, wie sie Tesla herstellt. Induktionsmotoren haben weniger bewegliche Teile und eine bessere Leistung. Induktionsmotoren galten aufgrund der zu diesem Zeitpunkt nicht verfügbaren Leistungsanforderungen als unerreichbar. Tesla konnte dies mit seinen Lithium-Ionen-Batteriezellen erreichen. Jede Zelle besteht aus einzelnen Lithium-Ionen-Batterien, die alle über eine Kupferfolie verfügen.
Die Nachfrage nach Kupferfolie hat beträchtliche Höhen erreicht. Der Kupferfolienmarkt hat im Jahr 2019 über 7 Milliarden US-Dollar erwirtschaftet, und es wird erwartet, dass er im Jahr 2026 über 8 Milliarden US-Dollar erwirtschaften wird. Dies ist auf Veränderungen in der Automobilindustrie zurückzuführen, die eine Umstellung von Verbrennungsmotoren auf Lithium-Ionen-Batterien versprechen. Allerdings wird nicht nur die Automobilindustrie betroffen sein, da auch Computer und andere elektronische Geräte Kupferfolie verwenden. Dadurch wird nur sichergestellt, dass der Preis fürKupferfoliewird im kommenden Jahrzehnt weiter steigen.
Lithium-Ionen-Batterien wurden erstmals 1976 patentiert und 1991 in Massenproduktion hergestellt. In den folgenden Jahren erfreuten sich Lithium-Ionen-Batterien immer größerer Beliebtheit und wurden erheblich verbessert. Angesichts ihrer Verwendung in Automobilen kann man mit Sicherheit sagen, dass sie in einer Welt, die von brennbarer Energie abhängig ist, andere Verwendungsmöglichkeiten finden werden, da sie wiederaufladbar und effizienter sind. Lithium-Ionen-Batterien sind die Zukunft der Energie, doch ohne Kupferfolie sind sie nichts.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 25. August 2022