Haomei suministra láminas de aluminio recubiertas de carbono para aplicaciones de colectores de corriente de baterías, combinando un sustrato delgado de lámina de aluminio con un recubrimiento conductor de carbono en una o ambas caras.
La capa de carbono se aplica a la superficie de aluminio para mejorar la interfaz entre el colector de corriente y el recubrimiento del electrodo. La aleación del sustrato, el espesor de la lámina, la cara del recubrimiento, el espesor del recubrimiento, el ancho final y la configuración del rollo se pueden especificar según el proceso del electrodo y los requisitos de uso final.
Haomei puede suministrar el sustrato de lámina de aluminio y, según el alcance del proyecto, proporcionar lámina recubierta de carbono en configuraciones personalizadas.
¿Qué es el papel de aluminio recubierto de carbono?
La lámina de aluminio recubierta de carbono es un colector de corriente de aluminio funcionalizado en el que se aplica una fina capa conductora de carbono a la superficie de la lámina de aluminio.
A diferencia del papel de aluminio convencional para baterías, que se utiliza principalmente como sustrato metálico colector de corriente, el papel de aluminio recubierto de carbono añade una capa superficial conductora entre el sustrato de aluminio y el recubrimiento del electrodo.
La capa de carbono puede contener materiales de carbono conductores, como negro de humo, grafito u otros aditivos conductores a base de carbono, junto con un sistema aglutinante adecuado.
El recubrimiento se aplica mediante un proceso de recubrimiento controlado, de modo que el material de carbono se distribuya de manera uniforme en toda la superficie de recubrimiento requerida.
Dependiendo del diseño del electrodo, la lámina puede suministrarse con una sola cara recubierta o con ambas caras recubiertas.
El papel de aluminio recubierto de carbono no es exactamente igual que el papel de aluminio común para baterías. Se trata de un material colector de corriente procesado con mayor profundidad, que consiste en un sustrato de papel de aluminio con un recubrimiento conductor adicional de carbono.
Especificaciones del papel de aluminio recubierto de carbono
| Sustrato de papel de aluminio | Grados de aluminio 1060, 1070, 1080, 1100, 1235 y grados seleccionados de la serie 1xxx. |
| Pureza del aluminio | Normalmente ≥99, 9% para sustratos de alta pureza seleccionados, sujeto a la aleación. |
| Temperamento | De acuerdo con las especificaciones del sustrato y los requisitos de producción. Confirme el temple real en la especificación técnica o en el certificado del material. |
| Espesor del sustrato de papel de aluminio | Disponible en 16 μm para configuraciones específicas. Se pueden considerar otras opciones de espesor según el proceso de recubrimiento y los requisitos de los electrodos. |
| Material de recubrimiento | Recubrimiento de carbono conductor. |
| Fase conductora | Negro de humo, grafito y otros materiales conductores a base de carbono. |
| Configuración del recubrimiento | Recubrimiento por una o dos caras. |
| Espesor del recubrimiento de carbono | Aproximadamente 1 μm por lado recubierto en una configuración típica. El valor final depende de las especificaciones del recubrimiento. |
| Aglutinante de recubrimiento | Sistema aglutinante acrílico modificado a base de agua u otro sistema aglutinante especificado, sujeto a la formulación y a los requisitos del proyecto. |
| Sistema de recubrimiento | Sistemas de recubrimiento a base de agua y otros, sujetos a la formulación y a los requisitos del proyecto. |
| Ancho final | Adaptable según los equipos de recubrimiento, corte y fabricación de electrodos del cliente. |
| Dimensiones del rollo | Según el proyecto, se pueden especificar el diámetro interior del núcleo, el diámetro exterior del rollo, la longitud del rollo, el peso del rollo y otros parámetros de bobinado. |
| Superficie | Superficie de aluminio recubierta de carbono conductor según la estructura de recubrimiento especificada. |
Estructura de lámina de aluminio recubierta de carbono
El sustrato de aluminio proporciona el soporte mecánico y la vía metálica conductora, mientras que el recubrimiento de carbono modifica la superficie que entra en contacto con el material del electrodo.
En comparación con el papel de aluminio sin recubrimiento, un recubrimiento de carbono seleccionado adecuadamente puede proporcionar varias ventajas funcionales.
- Mejora de la adherencia entre el colector de corriente y el recubrimiento del electrodo.
- Menor resistencia de contacto interfacial.
- Mejor compatibilidad superficial con determinadas formulaciones de cátodos.
- Protección adicional de la superficie de aluminio contra la corrosión en condiciones exigentes de procesamiento de electrodos.
- Contacto más estable entre la capa del electrodo y el colector de corriente durante ciclos repetidos.
La mejora real depende de la formulación del recubrimiento, el peso del recubrimiento, la química del electrodo, las condiciones de secado y el diseño de la celda.
Estructura de doble cara
Estructura funcional típica
- Material activo del electrodo
- Recubrimiento de carbono conductor
- Sustrato de papel de aluminio
- Recubrimiento de carbono conductor
- Material activo del electrodo
Opciones de sustrato de papel de aluminio y recubrimiento de carbono
Haomei puede configurar el producto en función del sustrato de aluminio y los requisitos de recubrimiento de la aplicación.
Sustrato de papel de aluminio
Las opciones de sustrato típicas incluyen papel de aluminio 1060, 1070, 1080, 1100 y 1235, junto con grados seleccionados según las propiedades requeridas del papel de aluminio.
Capa de carbono conductora
El recubrimiento puede utilizar negro de humo, grafito u otros materiales conductores a base de carbono junto con un sistema aglutinante adecuado.
La formulación del recubrimiento debe coincidir con la química del electrodo prevista.
Configuración del recubrimiento
Se ofrecen opciones de recubrimiento de una o dos caras, según la construcción del electrodo y el proceso de recubrimiento posterior.
El espesor del recubrimiento y las dimensiones del rollo terminado se especifican según el proyecto.
Papel de aluminio recubierto de carbono, de una o dos caras.
La configuración del recubrimiento se selecciona en función de la construcción del electrodo, los requisitos de la superficie y el proceso de conversión.
Recubrimiento de una sola cara
El recubrimiento de carbono de una sola cara coloca la capa conductora en un lado de la lámina de aluminio.
Esta configuración puede utilizarse cuando solo una superficie de la lámina necesita estar en contacto con el material del electrodo o cuando el lado opuesto cumple otra función.
Recubrimiento de doble cara
La lámina de aluminio recubierta de carbono por ambas caras tiene una capa conductora de carbono aplicada a ambos lados del sustrato de aluminio.
Esta configuración se utiliza habitualmente en estructuras de electrodos en las que ambas superficies de la lámina están recubiertas con material activo.
Propiedades del sustrato de lámina de aluminio recubierta de carbono
| Aleación | 1235 T | 1235 T3 | 1100 | 1060 |
| Resistencia a la tracción MPa | ≥200 | ≥240 | ≥240 | ≥200 |
| Porcentaje de elongación | ≥2.0 | ≥2, 5 | ≥3.0 | ≥3.0 |
| Tensión superficial Mn/M | ≥31 | ≥31 | ≥31 | ≥31 |
| Espesor y desviación (mm) | 9-25;±4% | |||
| Ancho y desviación en mm | 200-1400;±1 | |||
| Agujeros de alfiler/M2 | Diámetro 0, 1-0, 3 mm; <3 | |||
| Forma de plato | Con una sábana plana | |||
| Calidad de la superficie | Sin aceite, sin marcas de rodillos, sin oxidación, sin materia extraña incrustada y otros defectos que afecten su uso. | |||
| Calidad de la superficie final | Sin capas escalonadas, tipo torre, rebabas ≤50µm, huecos ≤50µm | |||
| Peso por rollo (kg) | 50-500 kg | |||
| Diámetro del rollo en mm | 76, 2±1/152±1 | |||
| Requisitos ambientales | Cumplir con las normas ROHS | |||
Propiedades mecánicas del sustrato de lámina de aluminio recubierta de carbono
| Aleación | Temperamento | Espesor/mm | Resultados de las pruebas de tracción a temperatura ambiente | ||||
| Resistencia a la tracción (Rm) MPa | Alargamiento después de la rotura (A100) % | Alargamiento después de la rotura (A50) % | |||||
| Papel de aluminio ligero de una sola cara | Papel de aluminio ligero de doble cara | Papel de aluminio ligero de una sola cara | Papel de aluminio ligero de doble cara | ||||
| 1050 | H18 | >0, 013-0, 015 | - | - | - | - | - |
| 1050 | H18 | >0, 015-0, 020 | ≥185 | ≥2.0 | - | - | - |
| 1050/1060 | H18 | ≤0, 010 | - | - | - | - | - |
| 1050/1060 | H18 | ≤0, 010 | - | - | - | - | - |
| 1050/1060 | H18 | >0, 010-0, 013 | ≥190 | - | ≥2, 5 | - | ≥3.0 |
| 1050/1060 | H18 | >0, 013-0, 015 | - | - | - | - | - |
| 1070 | H18 | ≤0, 010 | ≥185 | - | ≥2.0 | - | - |
| 1070 | H18 | >0, 010-0, 013 | - | - | - | - | - |
| 1070 | H18 | >0, 013-0, 015 | ≥180 | - | - | - | - |
| 1070 | H18 | >0, 015-0, 020 | ≥175 | - | - | - | - |
| 1100 | H18 | ≤0, 010 | ≥230 | ≥1.0 | ≥2.0 | - | ≥3.0 |
| 1100 | H18 | >0, 010-0, 013 | - | - | - | - | - |
| 1100 | H18 | >0, 013-0, 015 | ≥220 | - | - | - | - |
| 1100 | H18 | >0, 015-0, 020 | - | - | ≥2.0 | - | - |
| 1235 | H18 | ≤0, 010 | - | - | - | - | - |
| 1235 | H18 | >0, 010-0, 013 | ≥180 | - | - | ≥2.0 | - |
| 1235 | H18 | >0, 013-0, 015 | ≥185 | - | - | - | - |
| 1235 | H18 | >0, 015-0, 020 | ≥175 | - | - | - | - |
Ventajas en comparación con el papel de aluminio común
La lámina recubierta de carbono puede proporcionar una superficie modificada para determinadas aplicaciones de electrodos de baterías.
Adhesión mejorada
El recubrimiento de carbono puede mejorar la adherencia entre el colector de corriente y el recubrimiento del electrodo, lo que ayuda a mantener el contacto durante los ciclos repetidos de carga y descarga.
Menor resistencia interfacial
Un recubrimiento conductor seleccionado adecuadamente puede reducir la resistencia de contacto interfacial entre el sustrato de aluminio y la capa de electrodo.
Protección de superficies
La capa de carbono puede actuar como una barrera adicional para ayudar a proteger la superficie de aluminio en determinadas condiciones de procesamiento de electrodos.
Estabilidad de la interfaz del electrodo
Un recubrimiento de carbono adecuado puede favorecer un contacto más estable entre la capa del electrodo y el colector de corriente durante los ciclos repetidos.
Compatibilidad de procesos
La estructura del recubrimiento se puede seleccionar en función de la formulación del electrodo, el equipo de recubrimiento y el proceso de conversión del cliente.
Optimización de materiales
El diseño final del recubrimiento se puede evaluar junto con el espesor del sustrato, el peso del recubrimiento y la química del electrodo para respaldar el diseño de celda requerido.
Control de calidad del papel de aluminio recubierto de carbono Haomei
Haomei se centra en la calidad del sustrato y el control del rollo acabado, incluidos los parámetros de material y recubrimiento definidos en la especificación de producción.
- Identificación de aleaciones y materiales de aluminio
- Espesor del sustrato de la lámina
- Ancho final
- Condición de la superficie
- Cobertura del recubrimiento
- Espesor del recubrimiento
- Uniformidad del recubrimiento
- condición del borde enrollado
- Calidad del bobinado
- Dimensiones del núcleo y del rollo
- Estado del embalaje antes del envío
Aplicaciones del papel de aluminio recubierto de carbono
La lámina de aluminio recubierta de carbono se utiliza principalmente cuando se requiere un colector de corriente de aluminio conductor con una interfaz de electrodo modificada.
Cátodos de baterías de iones de litio
Aplicaciones de colectores de corriente para estructuras de electrodos de baterías de iones de litio seleccionadas.
Baterías de potencia
Material conductor colector de corriente para diseños seleccionados de electrodos de baterías de potencia.
Baterías de almacenamiento de energía
Material colector de corriente recubierto para aplicaciones seleccionadas de baterías de almacenamiento de energía.
Investigación y desarrollo de baterías de litio-azufre
Aplicaciones de investigación y desarrollo seleccionadas que requieren una superficie de lámina conductora modificada.
Supercondensadores
Aplicaciones seleccionadas de materiales electroquímicos que requieren lámina de aluminio conductora.
Otros materiales electroquímicos
Sistemas de electrodos experimentales y avanzados sujetos a la selección de materiales específicos para cada aplicación.
Papel de aluminio recubierto de carbono frente a papel de aluminio para baterías sin recubrimiento
| Artículo | Papel de aluminio para pilas | Papel de aluminio recubierto de carbono |
| Estructura principal | Sustrato de papel de aluminio. | Lámina de aluminio más capa de carbono conductora. |
| Superficie | Aluminio desnudo. | Superficie funcional recubierta de carbono. |
| Interfaz con el electrodo | Contacto directo aluminio/electrodo. | Interfaz de electrodo modificado con carbono. |
| Adhesión | Depende de la formulación del electrodo y del estado de la superficie. | Puede mejorar la adhesión interfacial. |
| Protección contra la corrosión | Depende principalmente de la superficie del aluminio y del proceso de fabricación. | La capa de carbono puede proporcionar una barrera adicional. |
| Tratamiento | Suministro de papel de aluminio más sencillo. | Proceso de recubrimiento adicional y control de superficie más estricto. |
| Selección típica | Aplicaciones estándar de colectores de corriente. | Aplicaciones que requieren un rendimiento de interfaz mejorado. |
Para conocer las especificaciones de las láminas de aluminio convencionales para baterías, consulte nuestra página de Láminas de aluminio para baterías .
¿Por qué adquirir láminas recubiertas de carbono de Haomei?
Podemos adaptarnos a la combinación que requiera el cliente en cuanto a tipo de aluminio, espesor del sustrato, configuración del recubrimiento y dimensiones del rollo terminado.
Para proyectos que impliquen conversión, corte longitudinal o recubrimiento de electrodos rollo a rollo, se pueden discutir las especificaciones de suministro antes de la producción para que el rollo entregado se ajuste al proceso previsto.
Alcance del suministro de Haomei
- Selección del sustrato de papel de aluminio.
- Espesor del sustrato y configuración de la aleación.
- Configuración de recubrimiento a una o dos caras.
- Análisis del espesor y el sistema de recubrimiento.
- Ancho final y especificaciones del rollo.
- Requisitos de corte y bobinado.
- Inspección y documentación de materiales.
- Requisitos de embalaje antes del envío.
Preguntas frecuentes – Papel de aluminio con recubrimiento de carbono
¿Cuál es la diferencia entre el papel de aluminio recubierto de carbono y el papel de aluminio para baterías?
La lámina de aluminio para baterías es el sustrato de aluminio que se utiliza como colector de corriente. La lámina recubierta de carbono añade una capa conductora de carbono a la superficie del aluminio, creando una interfaz modificada entre el sustrato y el material del electrodo.
¿Qué aleaciones de aluminio se pueden utilizar como sustrato?
Las opciones de sustrato típicas incluyen 1060, 1070, 1080, 1100 y 1235, según las propiedades de la lámina y las especificaciones de producción requeridas.
¿Qué grosor tiene el recubrimiento de carbono?
Una configuración típica puede utilizar aproximadamente 1 μm de recubrimiento de carbono en cada lado recubierto. El espesor final del recubrimiento debe confirmarse según la formulación y la aplicación.
¿Se pueden personalizar el ancho y las dimensiones del rollo?
Sí. El ancho final y la configuración del rollo se pueden especificar según el equipo de recubrimiento, corte y fabricación de electrodos del cliente.
¿Qué información se necesita para obtener un presupuesto de lámina recubierta de carbono?
Por favor, indique la aleación, el espesor del sustrato, el lado del recubrimiento, el espesor del recubrimiento, el ancho final, el peso o la longitud del rollo, el diámetro interior del núcleo, el diámetro exterior del rollo, el sistema de recubrimiento y los requisitos de la aplicación.
¿Se pueden recubrir ambas caras?
Sí, el producto puede especificarse con recubrimiento a una o dos caras. Para materiales a doble cara, defina los requisitos de recubrimiento para cada cara e identifique los márgenes sin recubrimiento.
¿Mejorará la vida útil de la batería el papel de aluminio recubierto de carbono?
Puede mejorar el rendimiento del ciclo cuando la resistencia de contacto o la adhesión son factores limitantes. No existe una cifra de mejora universal: el resultado depende del electrodo, el electrolito, el diseño de la celda y las condiciones de prueba.