الأنود رقائق النحاس

رقائق النحاس الأنود (مجمع تيار القطب السالب) هي المكون الأساسي في البطاريات التي تحمل المواد النشطة للقطب السالب وتجميع التيار، مما يحدد بشكل مباشر موصلية البطارية وسلامتها. تستخدم بطاريات أيونات الليثيوم عادةً رقائق النحاس، بينما يمكن لبطاريات أيونات الصوديوم استخدام رقائق الألومنيوم

تعمل رقائق النحاس الأنودية (مجمع التيار السلبي) بمثابة الركيزة لطلاء المواد النشطة السلبية (مثل الجرافيت أو السيليكون أو معدن الليثيوم). وتتمثل وظيفتها الأساسية في جمع ونقل الإلكترونات المتولدة أثناء الشحن/التفريغ، وتشكيل تيار الإخراج.

• بطارية أيون الليثيوم: نظرًا لانخفاض إمكانات العمل للقطب السالب، فإن رقائق الألومنيوم تكون عرضة لتفاعل صناعة السبائك والمسحوق، لذلك من الضروري اختيار رقائق النحاس الإلكتروليتية ذات الثبات الكيميائي القوي والتوصيل الممتاز. يبلغ سمك التيار حوالي 6 ميكرومتر -8 ميكرومتر، مع بعض التصميمات عالية الأداء تتراوح من 7 ميكرومتر إلى 11 ميكرومتر لتحسين أداء ركوب الدراجات.
• بطارية أيونات الصوديوم: لا تتفاعل أيونات الصوديوم مع الألومنيوم بقدرات منخفضة، لذلك يمكن استخدام رقائق الألومنيوم بتكلفة أقل ووزن أخف لكل من الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، مما يساعد على تقليل التكلفة الإجمالية للبطارية.

• الاستقرار الكهروكيميائي: عند إمكانات التشغيل للقطب السالب (تقريبًا. 0.1 V مقابل Li/Li⁺)، لا يخضع النحاس لعملية الليثيوم، بينما يشكل الألومنيوم سبيكة Li‑Al ويفشل.
• موصلية كهربائية ممتازة: يتمتع النحاس بموصلية كهربائية تبلغ 5.96×10⁷ S/m، أعلى من الألومنيوم الذي يبلغ 3.5×10⁷ S/m، مما يقلل بشكل فعال من مقاومة البطارية الداخلية.
• خواص ميكانيكية جيدة: تتمتع رقائق النحاس باستطالة أكبر من أو تساوي 5% وقوة شد أكبر من أو تساوي 300 ميجاباسكال، مما يمكنها من تحمل الضغوط الميكانيكية لعمليات الطلاء والقطع واللف.
• عملية التصنيع الناضجة: تكنولوجيا رقائق النحاس التحليلية ناضجة ويمكن التحكم فيها من حيث التكلفة؛ تعمل خشونة سطحها (Rz أقل من أو تساوي 2.5 ميكرومتر) على تعزيز الالتصاق بين المادة النشطة والمجمع الحالي.

هناك عمليتان رئيسيتان لإنتاج رقائق النحاس:

1. الترسيب الكهربي (ED) – العملية السائدة (أكثر من 90% من حصة السوق)

المبدأ: باستخدام محلول كبريتات النحاس كالكهارل، والنحاس كالأنود، وأسطوانة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو التيتانيوم ككاثود، يتم تقليل أيونات النحاس وترسب على سطح الكاثود تحت تيار مباشر لتكوين رقائق النحاس. تتميز رقائق النحاس المرسبة كهربائيًا بنقاء عالي وبنية بلورية دقيقة وخصائص ميكانيكية جيدة، مما يجعلها طريقة الإنتاج السائدة.

2. الملدن المدلفن (RA)

المبدأ: يتم دحرجة مخزون النحاس بشكل متكرر (يتم تقليل سمكه ميكانيكيًا وتمديد طوله). توفر رقائق النحاس الملدنة المدرفلة مرونة واستطالة ممتازة، ولكن كفاءة الإنتاج منخفضة والتكاليف أعلى بكثير. يتم استخدامه بشكل أساسي للتطبيقات الخاصة التي تتطلب تجانسًا عالي السُمك.

يعد سمك رقائق النحاس من أهم العوامل التي تؤثر على كثافة طاقة البطارية. وفقا لمعايير IPC، يتم تصنيف رقائق النحاس حسب سمكها على النحو التالي:

يتم استخدام رقائق النحاس ذات المزاج الناعم كموصل في الملابس الخاصة بأبحاث علاج السرطان من عملائنا الإندونيسيين.

يمكن استخدام رقائق النحاس الواقية من ED ذات الاستطالة العالية وقوة الشد العالية في العديد من المجالات. يمكننا توفير نحاس ED فردي-غير لامع، ومزدوج-غير لامع، ومزدوج-لامع من النحاس ED لبطارية Li-ion. ويمكننا أيضًا تقديم رقائق نحاس ED محمية من 2 أونصة إلى 6 أونصة (السمك الاسمي 70um إلى 210um) تستخدم لحماية المنتجات الكهربائية، خاصة المحولات والكابلات والهواتف المحمولة والكمبيوتر والمعالجة الميكانيكية والفضاء والتطبيقات الصناعية. والأكثر من ذلك، HTE (استطالة درجة الحرارة العالية) من 1/2 أونصة إلى 2 أونصة من رقائق النحاس وVLP-HTE-HF (ملف تعريف -منخفض جدًا-، واستطالة عند درجة حرارة عالية، ورقائق نحاسية ثقيلة ED، تستخدم في PCB، والتي يبلغ الحد الأقصى لأبعادها 1295 مم × 2450 مم. فيما يلي صور تعليقات العملاء الأمريكيين لرقائق النحاس الواقية المستخدمة في غرفة التصوير بالرنين المغناطيسي

• بطاريات الليثيوم-أيون

يُستخدم كمجمع تيار للأنود في بطاريات الليثيوم-أيون، والتي تُستخدم على نطاق واسع في المركبات الكهربائية والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المحمولة.

• أنظمة تخزين الطاقة

ضروري لأنظمة تخزين الطاقة على نطاق الشبكة- وتطبيقات الطاقة المتجددة.

• المركبات الكهربائية (EV)

أحد المكونات الرئيسية في بطاريات السيارات الكهربائية، مما يساهم في زيادة كثافة الطاقة ونطاقات القيادة الأطول.

• الالكترونيات الاستهلاكية

تستخدم في بطاريات الأجهزة مثل الأجهزة اللوحية والأجهزة القابلة للارتداء والأدوات الكهربائية.

إن HSMetal عبارة عن مؤسسة-تعتمد على التكنولوجيا ومخصصة للتصميم والبحث والتطوير والتصنيع والمبيعات لمنتجات رقائق النحاس المتقدمة. تشتمل محفظتنا على مجموعة من -حلول رقائق النحاس عالية الجودة مثل -رقائق النحاس فائقة النحافة والمرنة التي تحتوي على بطارية الليثيوم، ورقائق HVLP عالية-عالية التردد-سرعة فائقة-رقائق منخفضة الحجم، ورقائق معالجة عكسيًا RTF، ورقائق حاملة رفيعة جدًا-(نحاس قابل للنزع)، ورقائق معدنية سوداء، ورقائق مقاومة مدفونة، ورقائق نحاسية صغيرة المسام.

 

بفضل سنوات من الخبرة المتخصصة في مجال البحث والتطوير وإنتاج -رقائق النحاس المرنة فائقة النحافة لبطاريات الليثيوم، قمنا ببناء سجل حافل في تقديم منتجات عالية-الأداء إلى جانب الدعم الفني الشامل والحلول المخصصة للعملاء في جميع أنحاء العالم.

تتميز سلسلة رقائق النحاس الإلكترونية الرفيعة-التي طورتها شركتنا بثبات وموثوقية رائعين، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات. يتضمن ذلك لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) متعددة-الطبقات، ولوحات الدوائر المرنة، وركائز تغليف IC، والهواتف الذكية 5G، والخوادم، والمحطات الأساسية، وأنظمة -الذكاء الاصطناعي المتكاملة، ورادار السيارات، والأجهزة الطبية، وتقنيات الطيران.

 

باعتبارها مادة مهمة في كل من بطاريات الليثيوم والصناعات الإلكترونية، تلعب رقائق النحاس دورًا أساسيًا في تمكين التقدم التكنولوجي. نحن لا نزال ملتزمين بتعزيز الابتكار من خلال البحث والتطوير المستدامين، والتحسين المستمر لجودة المنتج، وتوسيع نطاق تطويرنا لمواد بطاريات أيون الليثيوم-. هدفنا هو تقديم خدمة عملاء متميزة باستمرار والمساهمة في النمو المستدام والعالي الجودة-للصناعة.

 

رقائق النحاس كهربائيا

رقائق النحاس الصغيرة التي يسهل اختراقها

رقائق النحاس المدرفلة

خط الإنتاج

ضبط الجودة

القدرة على البحث والتطوير

س1: ما هو رقائق النحاس الأنود؟ ما هو دورها في بطاريات الليثيوم أيون؟

ج: تشير رقائق النحاس الأنودية إلى رقائق النحاس المستخدمة كمجمع تيار القطب السالب (الأنود) في بطاريات أيونات الليثيوم. وتتمثل وظيفتها الأساسية في حمل المادة النشطة للقطب السالب (مثل الجرافيت أو كربون السيليكون أو الليثيوم المعدني) وجمع وتوصيل الإلكترونات المتولدة أثناء عملية الشحن/التفريغ إلى الدائرة الخارجية. يتم اختيار النحاس ليكون المجمع الحالي للأنود لأنه لا يخضع لعملية الليثيوم عند إمكانات التشغيل للقطب السالب ويوفر موصلية ممتازة.

س2: ما هي رقائق النحاس اللامعة ذات الوجهين؟ ما هي خصائصه؟

ج: رقائق النحاس اللامعة ذات الوجهين هي نوع من رقائق النحاس حيث يكون كلا السطحين ناعمًا ولامعًا، ويتم تحقيق ذلك من خلال تحسين تركيبة الإلكتروليت وعمليات تشطيب السطح. يمكن التحكم في قيمة خشونة Ra أقل من 0.35 ميكرومتر، مع بنية بلورية نحاسية كثيفة وموحدة على الجانب غير اللامع. تُستخدم عادةً رقائق النحاس اللامعة ذات الوجهين في تطبيقات بطاريات الليثيوم عالية الأداء حيث تتطلب خشونة سطح منخفضة للغاية وتوحيدًا عاليًا.

س 3: ما هي تصنيفات سمك رقائق النحاس لبطارية الليثيوم؟

ج: انظر تصنيفات السُمك الطبيعي على النحو التالي:

• رقائق نحاس رقيقة جدًا أقل من أو تساوي 6 ميكرومتر (على سبيل المثال، 4.5 ميكرومتر، 6 ميكرومتر)
• رقائق نحاس رقيقة للغاية: 6-12 ميكرومتر
• رقائق النحاس الرقيقة: 12-18 ميكرومتر

س 4: كيف يؤثر سمك رقائق النحاس على أداء البطارية؟

ج: تعمل رقائق النحاس الرقيقة على تحسين كثافة طاقة البطارية بشكل مباشر، وهي حاليًا واحدة من أكثر الطرق فعالية للتصميم خفيف الوزن في البطاريات. بالمقارنة مع رقائق النحاس مقاس 8 ميكرومتر، فإن استخدام رقائق النحاس مقاس 6 ميكرومتر و4 ميكرومتر يمكن أن يزيد من كثافة طاقة بطارية الليثيوم بنسبة تتراوح بين 5% و11% تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للرقائق النحاسية الرفيعة جدًا مقاس 4.5 ميكرومتر أن تحسن نطاق طاقة بطاريات الليثيوم بأكثر من 20%.

س5: كيف تؤثر خشونة السطح على أداء البطارية؟

ج: تعتبر خشونة السطح عاملاً رئيسياً يؤثر على أداء البطارية. تساعد خشونة السطح المعتدلة على زيادة قوة الترابط بين المجمع الحالي والمادة النشطة، وبالتالي تقليل مقاومة التلامس، وتحسين أداء معدل التفريغ، وتعزيز استقرار الدورة. وبالتالي فإن زيادة خشونة سطح رقائق النحاس هي استراتيجية تحسين شائعة الاستخدام. بالنسبة لرقائق النحاس اللامعة ذات الوجهين، يتم الحفاظ على الخشونة منخفضة عمدًا لتلبية احتياجات بعض سيناريوهات التطبيق عالية الدقة.

س6: ما هي الصعوبات التقنية في إنتاج رقائق النحاس فائقة الرقة؟

ج: تشمل التحديات الرئيسية ما يلي: ضمان أن قوة الشد والاستطالة لا تزال تلبي متطلبات الاستخدام على الرغم من انخفاض السُمك؛ تحقيق توحيد سمك متسق عبر مساحات واسعة؛ الحفاظ على الإنتاج المستمر الخالي من العيوب؛ وتجنب التجاعيد، الشباك، والكسر أثناء الحز. بالإضافة إلى ذلك، يجب التحكم بعناية في استخدام مواد التبييض والمواد المضافة الأخرى في المنحل بالكهرباء لتحقيق طبقة مترسبة ناعمة وكثيفة.

س 7: ما هي اتجاهات التكنولوجيا المستقبلية لرقائق النحاس الأنود؟

ج: رقائق النحاس فائقة الرقة (أقل من أو تساوي 6 ميكرومتر): تستمر رقائق النحاس مقاس 4.5 ميكرومتر في زيادة حصتها في السوق، مع توقع توسع نسبة المنتجات التي يقل سمكها عن أو تساوي 5 ميكرومتر بشكل كبير. لقد أتقنت الشركات المحلية بالفعل تكنولوجيا تصنيع رقائق النحاس اللامعة فائقة النحافة على الوجهين مقاس 4.5 ميكرومتر. سوف يركز التطوير المستقبلي على المنتجات ذات السماكة 3.5 ميكرومتر وحتى المنتجات الأقل سمكًا.

الوسم : رقائق النحاس الأنود، الشركات المصنعة لرقائق النحاس الأنود في الصين