लिथियम आयन बॅटरीजमधील कॉपर फॉइलची मूलभूत माहिती

ग्रहावरील सर्वात आवश्यक धातूंपैकी एक तांबे आहे. त्याशिवाय, दिवे लावणे किंवा टीव्ही पाहणे यासारख्या आम्ही गृहीत धरलेल्या गोष्टी करू शकत नाही. कॉपर या धमन्या आहेत ज्यामुळे संगणक कार्य करतात. आम्ही तांब्याशिवाय कारमध्ये प्रवास करू शकणार नाही. दूरसंचार बंद होईल. आणि लिथियम-आयन बॅटरी त्याशिवाय अजिबात काम करणार नाहीत.

लिथियम-आयन बॅटरी इलेक्ट्रिकल चार्ज तयार करण्यासाठी तांबे आणि ॲल्युमिनियमसारख्या धातूंचा वापर करतात. प्रत्येक लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये ग्रेफाइट एनोड, मेटल ऑक्साईड कॅथोड असते आणि इलेक्ट्रोलाइट्स वापरतात जे सेपरेटरद्वारे संरक्षित असतात. बॅटरी चार्ज केल्याने लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइट्समधून प्रवाहित होतात आणि कनेक्शनद्वारे पाठवलेल्या इलेक्ट्रॉनसह ग्रेफाइट एनोडमध्ये जमा होतात. बॅटरी अनप्लग केल्याने आयन जिथे आले होते तेथून परत पाठवतात आणि इलेक्ट्रॉन्सना वीज निर्माण करणाऱ्या सर्किटमधून जाण्यास भाग पाडते. सर्व लिथियम आयन आणि इलेक्ट्रॉन कॅथोडवर परत आल्यावर बॅटरी संपुष्टात येईल.

तर, लिथियम-आयन बॅटरीसह तांबे कोणता भाग खेळतो? एनोड तयार करताना ग्रेफाइट तांब्यामध्ये मिसळले जाते. तांबे ऑक्सिडायझेशनसाठी प्रतिरोधक आहे, ही एक रासायनिक प्रक्रिया आहे जिथे एका घटकाचे इलेक्ट्रॉन दुसऱ्या घटकामध्ये गमावले जातात. यामुळे क्षरण होते. जेव्हा रासायनिक आणि ऑक्सिजन घटकाशी संवाद साधतात तेव्हा ऑक्सिडायझेशन होते, जसे की लोह पाण्याच्या आणि ऑक्सिजनच्या संपर्कात आल्याने गंज निर्माण होतो. तांबे मूलत: क्षरणासाठी रोगप्रतिकारक आहे.

कॉपर फॉइलप्रामुख्याने लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये वापरली जाते कारण त्याच्या आकारावर कोणतेही निर्बंध नाहीत. आपल्याला पाहिजे तितके लांब आणि आपल्याला पाहिजे तितके पातळ असू शकते. तांबे त्याच्या स्वभावाने एक शक्तिशाली विद्युत् संग्राहक आहे, परंतु ते विद्युत् प्रवाहाच्या मोठ्या आणि समान प्रसारास देखील अनुमती देते.

तांबे फॉइलचे दोन प्रकार आहेत: रोल केलेले आणि इलेक्ट्रोलाइटिक. यू आर बेसिक रोल केलेले कॉपर फॉइल प्रत्येक हस्तकला आणि डिझाइनसाठी वापरले जाते. ते रोलिंग पिनसह दाबताना उष्णता सादर करण्याच्या प्रक्रियेद्वारे तयार केले जाते. इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फॉइल तयार करणे हे तंत्रज्ञानामध्ये वापरले जाऊ शकते हे थोडे अधिक गुंतलेले आहे. आम्लामध्ये उच्च दर्जाचे तांबे विरघळवून ते सुरू होते. हे तांबे इलेक्ट्रोलाइट तयार करते जे इलेक्ट्रोलाइटिक प्लेटिंग नावाच्या प्रक्रियेद्वारे तांबेमध्ये जोडले जाऊ शकते. या प्रक्रियेत, इलेक्ट्रिकली चार्ज केलेल्या फिरत्या ड्रममध्ये कॉपर फॉइलमध्ये तांबे इलेक्ट्रोलाइट जोडण्यासाठी विजेचा वापर केला जातो.

कॉपर फॉइल त्याच्या दोषांशिवाय नाही. कॉपर फॉइल तांबू शकतो. तसे झाल्यास ऊर्जा संकलन आणि फैलाव यावर मोठ्या प्रमाणात परिणाम होऊ शकतो. इतकेच काय की तांबे फॉइल बाहेरील स्त्रोत जसे की इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सिग्नल, मायक्रोवेव्ह उर्जा आणि अति उष्णतेमुळे प्रभावित होऊ शकतात. हे घटक मंद करू शकतात किंवा कॉपर फॉइलची योग्यरित्या कार्य करण्याची क्षमता नष्ट करू शकतात. अल्कली आणि इतर ऍसिडस् कॉपर फॉइलची प्रभावीता खराब करू शकतात. यामुळे कंपन्या जसे कीCIVENधातू विविध प्रकारचे तांबे फॉइल उत्पादने तयार करतात.

त्यांनी तांबे फॉइलचे ढाल केले आहे जे उष्णता आणि इतर प्रकारच्या हस्तक्षेपाशी लढते. मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) आणि लवचिक सर्किट बोर्ड (एफसीबी) यासारख्या विशिष्ट उत्पादनांसाठी ते तांबे फॉइल बनवतात. नैसर्गिकरित्या ते लिथियम-आयन बॅटरीसाठी तांबे फॉइल बनवतात.

लिथियम-आयन बॅटरी अधिक सामान्य होत आहेत, विशेषत: ऑटोमोबाईल्समध्ये कारण त्या टेस्ला सारख्या इंडक्शन मोटर्सची शक्ती देतात. इंडक्शन मोटर्समध्ये कमी हलणारे भाग असतात आणि त्यांची कार्यक्षमता चांगली असते. इंडक्शन मोटर्स त्यावेळेस उपलब्ध नसलेल्या उर्जा आवश्यकता लक्षात घेऊन अप्राप्य मानल्या जात होत्या. टेस्ला त्यांच्या लिथियम-आयन बॅटरी पेशींसह हे घडवून आणण्यास सक्षम होते. प्रत्येक सेल वैयक्तिक लिथियम-आयन बॅटरीपासून बनलेला असतो, त्या सर्वांमध्ये तांबे फॉइल असते.

कॉपर फॉइलची मागणी बरीच उंचीवर पोहोचली आहे. कॉपर फॉइल मार्केटने 2019 मध्ये 7 अब्ज डॉलर्स अमेरिकन डॉलर्सपेक्षा जास्त कमावले आणि 2026 मध्ये 8 अब्ज डॉलर्स अमेरिकन कमावण्याची अपेक्षा आहे. हे ऑटोमोटिव्ह उद्योगातील बदलांमुळे आहे जे अंतर्गत ज्वलन इंजिनमधून लिथियम-आयन बॅटरियांवर स्विच करण्याचे आश्वासन देत आहेत. तथापि, संगणक आणि इतर इलेक्ट्रॉनिक्स देखील तांबे फॉइल वापरत असल्याने ऑटोमोबाईल हा एकमेव उद्योग प्रभावित होणार नाही. हे केवळ याची किंमत सुनिश्चित करेलतांबे फॉइलयेत्या दशकात वाढ होत राहील.

लिथियम-आयन बॅटरियांचे प्रथम 1976 मध्ये पेटंट घेण्यात आले होते, आणि 1991 मध्ये त्यांचे व्यावसायिकरित्या मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन केले जाईल. त्यानंतरच्या वर्षांमध्ये, लिथियम-आयन बॅटरियां अधिक लोकप्रिय होतील आणि त्यामध्ये लक्षणीय सुधारणा केली जाईल. मोटारगाड्यांमध्ये त्यांचा वापर पाहता, ते रिचार्ज करण्यायोग्य आणि अधिक कार्यक्षम असल्यामुळे त्यांना ज्वलनशील ऊर्जेवर अवलंबून असलेल्या जगात इतर उपयोग सापडतील असे म्हणणे सुरक्षित आहे. लिथियम-आयन बॅटरी हे उर्जेचे भविष्य आहे, परंतु ते तांबे फॉइलशिवाय काहीही नाही.