พื้นฐานของฟอยล์ทองแดงในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

โลหะที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งในโลกคือทองแดง หากไม่มีสิ่งนี้ เราจะไม่สามารถทำสิ่งที่เรามองข้ามได้ เช่น เปิดไฟหรือดูทีวี ทองแดงเป็นหลอดเลือดแดงที่ทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ เราจะไม่สามารถเดินทางด้วยรถยนต์ได้หากไม่มีทองแดง โทรคมนาคมจะหยุดตาย และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็จะไม่ทำงานเลยหากไม่มีมัน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใช้โลหะ เช่น ทองแดงและอลูมิเนียมเพื่อสร้างประจุไฟฟ้า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแต่ละก้อนมีกราไฟท์แอโนด เมทัลออกไซด์แคโทด และใช้อิเล็กโทรไลต์ที่ได้รับการปกป้องโดยตัวแยก การชาร์จแบตเตอรี่ทำให้ลิเธียมไอออนไหลผ่านอิเล็กโทรไลต์และสะสมที่ขั้วบวกกราไฟท์พร้อมกับอิเล็กตรอนที่ส่งผ่านการเชื่อมต่อ การถอดปลั๊กแบตเตอรี่จะส่งไอออนกลับไปในที่ที่มันมา และบังคับให้อิเล็กตรอนผ่านวงจรเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า แบตเตอรี่จะหมดลงเมื่อลิเธียมไอออนและอิเล็กตรอนทั้งหมดกลับสู่แคโทด

แล้วทองแดงเล่นส่วนไหนกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนล่ะ? กราไฟท์จะถูกหลอมรวมกับทองแดงเมื่อสร้างขั้วบวก ทองแดงทนทานต่อการเกิดออกซิเดชัน ซึ่งเป็นกระบวนการทางเคมีที่อิเล็กตรอนของธาตุหนึ่งจะสูญเสียไปยังธาตุอื่น สิ่งนี้ทำให้เกิดการกัดกร่อน ออกซิเดชั่นเกิดขึ้นเมื่อสารเคมีและออกซิเจนทำปฏิกิริยากับธาตุ เช่น การที่เหล็กสัมผัสกับน้ำและออกซิเจนทำให้เกิดสนิม ทองแดงมีภูมิคุ้มกันต่อการกัดกร่อนเป็นหลัก

ฟอยล์ทองแดงส่วนใหญ่จะใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เนื่องจากไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับขนาดของแบตเตอรี่ คุณสามารถมีได้นานเท่าที่คุณต้องการและบางเท่าที่คุณต้องการ โดยธรรมชาติแล้วทองแดงเป็นตัวสะสมกระแสไฟที่ทรงพลัง แต่ก็ช่วยให้กระแสกระจายได้ดีและเท่ากันด้วย

ฟอยล์ทองแดงมีสองประเภท: แบบรีดและแบบอิเล็กโทรไลต์ ฟอยล์ทองแดงรีดพื้นฐานของคุณใช้สำหรับงานฝีมือและการออกแบบทุกประเภท มันถูกสร้างขึ้นผ่านกระบวนการนำความร้อนมากดลงด้วยหมุดกลิ้ง การสร้างฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้าคือสิ่งที่สามารถนำมาใช้ในเทคโนโลยีได้มีส่วนเกี่ยวข้องอีกเล็กน้อย เริ่มต้นจากการละลายทองแดงคุณภาพสูงในกรด สิ่งนี้จะสร้างอิเล็กโทรไลต์ทองแดงที่สามารถเติมลงในทองแดงผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการชุบด้วยไฟฟ้า ในกระบวนการนี้ ไฟฟ้าจะถูกใช้เพื่อเพิ่มอิเล็กโทรไลต์ทองแดงลงในฟอยล์ทองแดงในถังหมุนที่มีประจุไฟฟ้า

ฟอยล์ทองแดงไม่ได้ไม่มีข้อบกพร่อง ฟอยล์ทองแดงสามารถบิดงอได้ หากเป็นเช่นนั้น การสะสมและการกระจายพลังงานอาจได้รับผลกระทบอย่างมาก ยิ่งไปกว่านั้น ฟอยล์ทองแดงยังอาจได้รับผลกระทบจากแหล่งภายนอก เช่น สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า พลังงานไมโครเวฟ และความร้อนสูงอีกด้วย ปัจจัยเหล่านี้สามารถชะลอหรือทำลายความสามารถในการทำงานของฟอยล์ทองแดงได้ อัลคาลิสและกรดอื่นๆ สามารถกัดกร่อนประสิทธิภาพของฟอยล์ทองแดงได้ ด้วยเหตุนี้บริษัทต่างๆ เช่นซีเวนโลหะสร้างผลิตภัณฑ์ฟอยล์ทองแดงได้หลากหลาย

มีแผ่นฟอยล์ทองแดงหุ้มไว้ซึ่งต่อสู้กับความร้อนและการรบกวนในรูปแบบอื่นๆ พวกเขาทำฟอยล์ทองแดงสำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะ เช่น แผงวงจรพิมพ์ (PCB) และแผงวงจรแบบยืดหยุ่น (FCB) โดยธรรมชาติแล้วพวกมันจะทำฟอยล์ทองแดงสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกำลังกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถยนต์ เนื่องจากแบตเตอรี่ชนิดนี้ให้กำลังกับมอเตอร์เหนี่ยวนำเช่นเดียวกับที่ Tesla ผลิต มอเตอร์เหนี่ยวนำมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยกว่าและมีประสิทธิภาพดีกว่า มอเตอร์เหนี่ยวนำได้รับการพิจารณาว่าไม่สามารถหาได้เนื่องจากความต้องการกำลังไฟฟ้าที่ไม่มีอยู่ในขณะนั้น Tesla สามารถทำให้สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่ละเซลล์ประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแต่ละก้อน ซึ่งทั้งหมดมีฟอยล์ทองแดง

ความต้องการฟอยล์ทองแดงมีสูงมาก ตลาดฟอยล์ทองแดงสร้างรายได้มากกว่า 7 พันล้านดอลลาร์ในอเมริกาในปี 2562 และคาดว่าจะสร้างรายได้มากกว่า 8 พันล้านดอลลาร์ในอเมริกาในปี 2569 เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมยานยนต์ที่มีแนวโน้มจะเปลี่ยนจากเครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมยานยนต์จะไม่ใช่อุตสาหกรรมเดียวที่ได้รับผลกระทบ เนื่องจากคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ก็ใช้ฟอยล์ทองแดงเช่นกัน เพียงเท่านี้ก็รับประกันได้ว่าราคาสำหรับฟอยล์ทองแดงจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในทศวรรษหน้า

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับการจดสิทธิบัตรครั้งแรกในปี พ.ศ. 2519 และจะมีการผลิตจำนวนมากในเชิงพาณิชย์ในปี พ.ศ. 2534 ในปีต่อมา แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะได้รับความนิยมมากขึ้น และจะได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมาก เมื่อพิจารณาถึงการใช้งานในรถยนต์ จึงปลอดภัยที่จะกล่าวได้ว่าพวกเขาจะพบการใช้งานอื่นๆ ในโลกที่ต้องพึ่งพาพลังงานที่ติดไฟได้ เนื่องจากสามารถชาร์จใหม่ได้และมีประสิทธิภาพมากกว่า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นพลังงานแห่งอนาคต แต่ก็ไม่มีอะไรเลยหากไม่มีฟอยล์ทองแดง