A Haomei fornece folhas de alumínio revestidas com carbono para aplicações de coletores de corrente de baterias, combinando um substrato fino de folha de alumínio com um revestimento condutor de carbono em um ou ambos os lados.
A camada de carbono é aplicada à superfície do alumínio para melhorar a interface entre o coletor de corrente e o revestimento do eletrodo. A liga do substrato, a espessura da folha, o lado do revestimento, a espessura do revestimento, a largura final e a configuração do rolo podem ser especificadas de acordo com o processo do eletrodo e os requisitos de uso final.
A Haomei pode fornecer o substrato de folha de alumínio e, dependendo do escopo do projeto, fornecer folha revestida com carbono em configurações personalizadas.
O que é folha de alumínio revestida com carbono?
A folha de alumínio revestida com carbono é um coletor de corrente de alumínio funcionalizado, no qual uma fina camada condutora de carbono é aplicada à superfície da folha de alumínio.
Diferentemente da folha de alumínio convencional usada em baterias, que serve principalmente como substrato metálico para coleta de corrente, a folha revestida com carbono adiciona uma camada superficial condutora entre o substrato de alumínio e o revestimento do eletrodo.
A camada de carbono pode conter materiais condutores de carbono, como negro de fumo, grafite ou outros aditivos condutores à base de carbono, juntamente com um sistema aglutinante adequado.
O revestimento é aplicado por meio de um processo controlado, de forma que o material de carbono seja distribuído uniformemente por toda a área de revestimento necessária.
Dependendo do design do eletrodo, a folha pode ser fornecida com um lado revestido ou com ambos os lados revestidos.
A folha de alumínio revestida com carbono não é exatamente a mesma coisa que a folha de alumínio comum usada em baterias. Trata-se de um material coletor de corrente com processamento mais aprofundado, composto por um substrato de folha de alumínio com um revestimento condutor adicional de carbono.
Especificações da folha de alumínio revestida com carbono
| Substrato de folha de alumínio | 1060, 1070, 1080, 1100, 1235 e algumas ligas de alumínio da série 1xxx. |
| Pureza do alumínio | Normalmente ≥99, 9% para substratos selecionados de alta pureza, dependendo da liga. |
| Temperamento | De acordo com as especificações do substrato e os requisitos de produção. Confirme a têmpera real na especificação técnica ou no certificado do material. |
| Espessura do substrato de folha de alumínio | Disponível com 16 μm para configurações específicas. Outras opções de espessura podem ser discutidas de acordo com o processo de revestimento e os requisitos do eletrodo. |
| Material de revestimento | Revestimento de carbono condutor. |
| Fase Condutiva | Negro de fumo, grafite e outros materiais condutores à base de carbono. |
| Configuração do revestimento | Revestimento em um ou dois lados. |
| Espessura do revestimento de carbono | Aproximadamente 1 μm por lado revestido em uma configuração típica. O valor final depende da especificação do revestimento. |
| Ligante de revestimento | Acrílico modificado à base de água ou outro sistema de aglutinante especificado, sujeito à formulação e aos requisitos do projeto. |
| Sistema de Revestimento | Sistemas de revestimento à base de água e outros, sujeitos à formulação e aos requisitos do projeto. |
| Largura final | Personalizável de acordo com os equipamentos de revestimento, corte e fabricação de eletrodos do cliente. |
| Dimensões do rolo | O diâmetro interno do núcleo, o diâmetro externo do rolo, o comprimento do rolo, a espessura do rolo e outros parâmetros de enrolamento podem ser especificados de acordo com o projeto. |
| Superfície | Superfície de alumínio revestida com carbono condutor, de acordo com a estrutura de revestimento especificada. |
Estrutura de folha de alumínio revestida com carbono
O substrato de alumínio fornece o suporte mecânico e o caminho metálico condutor, enquanto o revestimento de carbono modifica a superfície que entra em contato com o material do eletrodo.
Em comparação com a folha de alumínio sem revestimento, um revestimento de carbono adequadamente selecionado pode proporcionar diversos benefícios funcionais.
- Melhor adesão entre o coletor de corrente e o revestimento do eletrodo.
- Menor resistência de contato interfacial.
- Melhor compatibilidade de superfície com formulações de cátodo selecionadas.
- Proteção adicional da superfície de alumínio contra corrosão em condições exigentes de processamento de eletrodos.
- Contato mais estável entre a camada do eletrodo e o coletor de corrente durante ciclos repetidos.
A melhoria real depende da formulação do revestimento, da espessura do revestimento, da química do eletrodo, das condições de secagem e do projeto da célula.
Estrutura de dupla face
Estrutura funcional típica
- Material ativo do eletrodo
- Revestimento de carbono condutor
- Substrato de folha de alumínio
- Revestimento de carbono condutor
- Material ativo do eletrodo
Opções de substrato de folha de alumínio e revestimento de carbono
A Haomei pode configurar o produto de acordo com o substrato de alumínio e os requisitos de revestimento da aplicação.
Substrato de folha de alumínio
As opções típicas de substrato incluem folhas de alumínio 1060, 1070, 1080, 1100 e 1235, juntamente com graus selecionados de acordo com as propriedades da folha necessárias.
Camada de carbono condutora
O revestimento pode utilizar negro de fumo, grafite ou outros materiais condutores à base de carbono, juntamente com um sistema aglutinante adequado.
A formulação do revestimento deve ser compatível com a química do eletrodo pretendida.
Configuração do revestimento
Estão disponíveis opções de revestimento de um ou dois lados, dependendo da construção do eletrodo e do processo de revestimento subsequente.
A espessura do revestimento e as dimensões finais do rolo são especificadas de acordo com o projeto.
Folha de alumínio revestida com carbono em um ou dois lados
A configuração do revestimento é selecionada de acordo com a construção do eletrodo, os requisitos da superfície e o processo de conversão.
Revestimento de um lado
O revestimento de carbono unilateral coloca a camada condutora em apenas um lado da folha de alumínio.
Essa configuração pode ser usada quando apenas uma superfície da folha precisa entrar em contato com o material do eletrodo ou quando o lado oposto desempenha outra função.
Revestimento de dupla face
A folha de alumínio revestida com carbono em ambos os lados possui uma camada condutora de carbono aplicada em ambos os lados do substrato de alumínio.
Essa configuração é comumente usada em estruturas de eletrodos nas quais ambas as superfícies da folha são revestidas com material ativo.
Propriedades do substrato de folha de alumínio revestida com carbono
| Liga | 1235 T | 1235 T3 | 1100 | 1060 |
| Resistência à tração (MPa) | ≥200 | ≥240 | ≥240 | ≥200 |
| Alongamento % | ≥2, 0 | ≥2, 5 | ≥3, 0 | ≥3, 0 |
| Tensão superficial Mn/M | ≥31 | ≥31 | ≥31 | ≥31 |
| Espessura e desvio (mm) | 9-25;±4% | |||
| Largura e desvio em mm | 200-1400;±1 | |||
| Furos de alfinete/M2 | Diâmetro 0, 1-0, 3 mm; <3 | |||
| Formato de prato | Com um lençol plano | |||
| Qualidade da superfície | Sem óleo, sem marcas de rolos, sem oxidação, sem corpos estranhos prensados e outros defeitos que afetem o uso. | |||
| Qualidade da superfície final | Sem camadas escalonadas, tipo torre, rebarbas ≤50µm, espaços ≤50µm | |||
| Peso por rolo (kg) | 50-500 kg | |||
| Diâmetro do rolo (mm) | 76, 2±1/152±1 | |||
| Requisitos ambientais | Em conformidade com as normas RoHS. | |||
Propriedades mecânicas do substrato de folha de alumínio revestida com carbono
| Liga | Temperamento | Espessura/mm | Resultados de ensaios de tração à temperatura ambiente | ||||
| Resistência à tração (Rm) MPa | alongamento após a ruptura (A100) % | alongamento após a ruptura (A50) % | |||||
| Folha de alumínio leve de um lado | Folha de alumínio leve de dupla face | Folha de alumínio leve de um lado | Folha de alumínio leve de dupla face | ||||
| 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 | - | - | - | - |
Vantagens em comparação com a folha de alumínio comum
A folha revestida com carbono pode fornecer uma superfície modificada para aplicações selecionadas de eletrodos de bateria.
Melhor adesão
O revestimento de carbono pode melhorar a adesão entre o coletor de corrente e o revestimento do eletrodo, ajudando a manter o contato durante ciclos repetidos de carga e descarga.
Menor resistência interfacial
Um revestimento condutor adequadamente selecionado pode reduzir a resistência de contato interfacial entre o substrato de alumínio e a camada de eletrodo.
Proteção de superfície
A camada de carbono pode atuar como uma barreira adicional para ajudar a proteger a superfície do alumínio em determinadas condições de processamento do eletrodo.
Estabilidade da interface do eletrodo
Um revestimento de carbono adequado pode proporcionar um contato mais estável entre a camada do eletrodo e o coletor de corrente durante ciclos repetidos.
Compatibilidade de Processos
A estrutura do revestimento pode ser selecionada de acordo com a formulação do eletrodo, o equipamento de revestimento e o processo de conversão do cliente.
Otimização de Materiais
O projeto final do revestimento pode ser avaliado juntamente com a espessura do substrato, o peso do revestimento e a química do eletrodo para dar suporte ao projeto de célula necessário.
Controle de Qualidade da Folha de Alumínio Revestida com Carbono Haomei
A Haomei concentra-se na qualidade do substrato e no controle do rolo acabado, incluindo os parâmetros de material e revestimento definidos na especificação de produção.
- Identificação de ligas e materiais de alumínio
- espessura do substrato da folha
- Largura final
- Condições da superfície
- Cobertura do revestimento
- Espessura do revestimento
- Uniformidade do revestimento
- condição da borda de enrolamento
- Qualidade de enrolamento
- Dimensões do núcleo e do rolo
- Condições da embalagem antes do envio
Aplicações de Folha de Alumínio Revestida com Carbono
A folha de alumínio revestida com carbono é utilizada principalmente onde se requer um coletor de corrente de alumínio condutor com uma interface de eletrodo modificada.
Cátodos de baterias de íon-lítio
Aplicações de coletores de corrente para estruturas de eletrodos selecionadas de baterias de íon-lítio.
Baterias de energia
Material condutor para coleta de corrente em projetos selecionados de eletrodos de baterias de alta potência.
Baterias de armazenamento de energia
Material coletor de corrente revestido para aplicações selecionadas de baterias de armazenamento de energia.
Pesquisa e Desenvolvimento de Baterias de Lítio-Enxofre
Aplicações selecionadas de pesquisa e desenvolvimento que requerem uma superfície de folha condutora modificada.
Supercapacitores
Aplicações selecionadas de materiais eletroquímicos que requerem folha de alumínio condutora.
Outros materiais eletroquímicos
Sistemas de eletrodos experimentais e avançados sujeitos à seleção de materiais específicos para cada aplicação.
Folha revestida de carbono versus folha de alumínio comum para baterias
| Item | Folha de alumínio lisa para bateria | Folha de alumínio revestida com carbono |
| Estrutura principal | Substrato de folha de alumínio. | Folha de alumínio com camada condutora de carbono. |
| Superfície | Alumínio nu. | Superfície funcional revestida com carbono. |
| Interface com eletrodo | Contato direto alumínio/eletrodo. | Interface de eletrodo modificada com carbono. |
| Adesão | Depende da formulação do eletrodo e da condição da superfície. | Pode melhorar a adesão interfacial. |
| Proteção contra corrosão | Depende principalmente da superfície e do processo de fabricação do alumínio. | A camada de carbono pode fornecer uma barreira adicional. |
| Processamento | Fornecimento de folha simplificado. | Processo de revestimento adicional e controle de superfície mais rigoroso. |
| Seleção típica | Aplicações padrão de coletores de corrente. | Aplicações que exigem desempenho de interface aprimorado. |
Para especificações convencionais de folhas de alumínio para baterias, consulte nossa página sobre Folhas de Alumínio para Baterias .
Por que escolher a folha revestida de carbono da Haomei?
Podemos trabalhar de acordo com a combinação de tipo de alumínio, espessura do substrato, configuração do revestimento e dimensões finais do rolo, conforme exigido pelo cliente.
Para projetos que envolvam conversão, corte longitudinal ou revestimento de eletrodos rolo a rolo, as especificações de fornecimento podem ser discutidas antes da produção, para que o rolo entregue corresponda à rota de processamento pretendida.
Escopo de fornecimento Haomei
- Seleção do substrato de folha de alumínio.
- Espessura do substrato e configuração da liga.
- Configuração de revestimento em um ou dois lados.
- Discussão sobre espessura e sistema de revestimento.
- Largura final e especificação do rolo.
- Requisitos de corte e enrolamento.
- Inspeção e documentação de materiais.
- Requisitos de embalagem antes do envio.
Perguntas frequentes – Folha de alumínio revestida com carbono
Qual a diferença entre folha de alumínio revestida com carbono e folha de alumínio para baterias?
A folha de alumínio da bateria é o substrato de alumínio usado como coletor de corrente. A folha revestida com carbono adiciona uma camada condutora de carbono à superfície do alumínio, criando uma interface modificada entre o substrato e o material do eletrodo.
Quais ligas de alumínio podem ser usadas como substrato?
As opções típicas de substrato incluem 1060, 1070, 1080, 1100 e 1235, sujeitas às propriedades da folha e às especificações de produção necessárias.
Qual a espessura do revestimento de carbono?
Uma configuração típica pode utilizar aproximadamente 1 μm de revestimento de carbono em cada lado revestido. A espessura final do revestimento deve ser confirmada de acordo com a formulação e a aplicação.
É possível personalizar a largura e as dimensões do rolo?
Sim. A largura final e a configuração do rolo podem ser especificadas de acordo com os equipamentos de revestimento, corte e fabricação de eletrodos do cliente.
Que informações são necessárias para um orçamento de folha revestida de carbono?
Por favor, informe a liga metálica, a espessura do substrato, o lado do revestimento, a espessura do revestimento, a largura final, o peso ou comprimento do rolo, o diâmetro interno do núcleo, o diâmetro externo do rolo, o sistema de revestimento e os requisitos da aplicação.
É possível revestir ambos os lados?
Sim, o produto pode ser especificado com revestimento em um ou ambos os lados. Para material com revestimento em ambos os lados, defina a exigência de revestimento para cada face e identifique quaisquer margens sem revestimento.
A folha de alumínio revestida com carbono melhorará a vida útil da bateria?
Pode melhorar o desempenho de ciclagem quando a resistência de contato ou a adesão são fatores limitantes. Não existe um valor de melhoria universal: o resultado depende do eletrodo, do eletrólito, do projeto da célula e das condições de teste.