В настоящее время литиевая фольга, используемая в литиевых батареях на рынке, обычно имеет толщину, обычно более 150 мкм, что не соответствует все более строгим требованиям к плотности энергии. Ультратонкая литиевая фольга, являющаяся ключевым материалом для повышения производительности литиевых батарей, постепенно становится в центре внимания отрасли. В этой статье мы углубимся в текущее состояние рынка, технологию обработки и области применения ультратонкой литиевой фольги.

1. Состояние рынка ультратонкой литиевой фольги

В настоящее время коммерчески доступная литиевая фольга для литиевых батарей преимущественно имеет толщину, превышающую 150 мкм. В первую очередь это связано с мягкостью металлического лития, его высокой пластичностью и относительно низкой прочностью на сжатие, что приводит к неравномерности толщины и большим допускам по толщине. Эти факторы напрямую влияют на производительность и плотность энергии литиевых батарей.

Поскольку спрос на более высокую плотность энергии в литий-металлических батареях продолжает расти, получение ультратонкой и одинаковой толщины литиевой фольги стало критически важным. Учитывая, что металлический литий обладает превосходной пластичностью, для его обработки можно использовать процессы механического многоступенчатого обжатия прокаткой. Однако сильная восстанавливаемость металлического лития и его высокая адгезия к роликам предъявляют новые требования к влажности окружающей среды в процессе утонения, а также к коррозионной стойкости и антиадгезионным свойствам прокатного оборудования.

2. Технология обработки ультратонкой литиевой фольги

1) Этап первый: экстракция металлического лития

Используя литиевые слитки промышленного качества в качестве сырья, примеси удаляются с помощью оборудования для плавки и очистки, чтобы получить литиевые слитки аккумуляторного качества.

2) Этап второй: обычная литиевая фольга

Литиевые слитки аккумуляторного качества обрабатываются с помощью горизонтальных экструзионных машин с точным контролем параметров для производства обычной литиевой фольги.

3) Третий этап: ультратонкая литиевая фольга

Обычная литиевая фольга обрабатывается устройством натяжения и коррекции совместно с верхней и нижней пленками. Он подвергается многоступенчатому обжатию на прокатных машинах. Другой набор блоков натяжения и коррекции регулирует верхнюю пленку, ультратонкую литиевую фольгу и нижнюю пленку для производства ультратонкой литиевой фольги.

4) Четвертый этап: литиевая фольга для предварительной литиации

Ультратонкая литиевая фольга подвергается дальнейшей обработке в соответствии с требованиями, предъявляемыми к литиированию, что повышает производительность литиевых батарей.

3. Области применения ультратонкой литиевой фольги

Микроуна Литий-металлический экструдер

1) Сектор литиевых батарей

Высокопроизводительные литий-ионные аккумуляторы: используются в качестве анодных материалов для увеличения плотности энергии и увеличения запаса хода в электромобилях и портативных электронных устройствах.

Твердотельные литиевые батареи: снижают сопротивление, повышают эффективность транспорта ионов, а также повышают эффективность заряда-разряда и безопасность.

Литий-серные батареи: действуют как анод, улучшая плотность энергии и срок службы, удовлетворяя потребности в дальнем радиусе действия и высокой емкости.

2) Сектор электронных устройств

1. Микробатареи: используются при производстве анодов микробатарей для удовлетворения потребностей в питании микродатчиков, носимых устройств и другого миниатюрного оборудования.

2. Пленочные конденсаторы: служат в качестве электродных материалов для повышения емкостных характеристик и обеспечения качества передачи сигнала в электронных устройствах.

3) Сектор хранения энергии

1. Крупномасштабные системы хранения энергии: применяются в литиевых аккумуляторных модулях для повышения плотности энергии и эффективности заряда-разряда, поддержки хранения и применения возобновляемых источников энергии.

2. Распределенное хранение энергии. Произведенные литиевые батареи могут стать эффективным решением для хранения энергии в домашних и общественных хранилищах энергии, обеспечивая снижение пиковых нагрузок и заполнение впадин.

Ультратонкая литиевая фольга представляет собой значительный прогресс в технологии литиевых батарей и является одним из ключевых факторов, способствующих развитию таких отраслей, как электромобили и портативные электронные устройства. Поскольку соответствующие технологии продолжают совершенствоваться, ожидается, что ультратонкая литиевая фольга принесет пользу во многих областях, возглавив новую волну технологических инноваций.