정밀 구리 알루미늄 호일 리튬 이온 배터리 및 슈퍼커패시터의 기본 전류 수집 장치 역할을 합니다. 표준 산업용 포일과 달리 정밀 등급 소재는 초박형 프로파일을 유지하도록 설계되었으며, 구리의 경우 두께가 4.5미크론, 알루미늄의 경우 10미크론에 이르는 경우가 많습니다. 이러한 두께 감소는 배터리 셀의 에너지 밀도를 높이는 데 매우 중요합니다. 동일한 부피에 더 많은 활성 물질을 담을 수 있기 때문입니다. 정밀도라는 측면은 단순히 두께에만 국한되는 것이 아니라 표면 장력의 균일성과 미세한 핀홀이 없어 고속 충방전 주기 동안 안정적인 전자 이동이 보장된다는 점을 의미합니다.
이러한 포일의 제조 공정에는 정교한 냉간 압연 기술이나 전착이 포함됩니다. 정밀 동박의 경우 한쪽면의 특정 표면 거칠기를 달성하기 위해 전착이 자주 사용되며, 이는 흑연 양극 슬러리의 접착력을 향상시킵니다. 반대로, 알루미늄 호일은 일반적으로 압연 처리되어 산성 전해질과 접촉할 때 부식을 방지하는 부동태화 산화물 층을 형성합니다. 이러한 재료 특성은 전기 자동차(EV) 배터리 및 그리드 규모 스토리지 솔루션의 수명을 위해 필수적입니다.
산업용으로 사용할 정밀 포일을 선택할 때 엔지니어는 기계적 강도와 전기 전도성의 균형을 맞춰야 합니다. 다음 표에는 전자 및 에너지 부문에 사용되는 고성능 정밀 포일의 일반적인 사양이 나와 있습니다.
| 재산 | 정밀 구리 포일 | 정밀 알루미늄 호일 |
| 표준두께 | 6μm - 12μm | 10μm - 20μm |
| 인장강도 | ≥ 280MPa | ≥ 150MPa |
| 전기 전도도 | ≥ 97% IACS | ≥ 61% IACS |
| 표면 거칠기(Rz) | 0.5μm - 3.0μm | < 0.5μm |
정밀 포일의 표면은 전통적인 의미에서 "매끄러운" 경우가 거의 없습니다. 배터리 응용 분야에서 구리 호일은 작은 구리 스파이크가 표면에 증착되어 표면적을 늘리는 "구상화" 공정을 거칩니다. 이러한 기계적 맞물림은 양극 재료의 박리를 방지하는 데 필수적입니다. 음극에 사용되는 알루미늄 호일은 접촉 저항을 줄이고 고니켈 음극 화학에 필요한 높은 전위로부터 금속을 보호하기 위해 탄소 코팅을 받는 경우가 많습니다.
"정밀" 라벨을 얻으려면 생산 후 슬리팅 과정에서 엄격한 제어가 필요합니다. 이러한 소재는 믿을 수 없을 정도로 얇기 때문에 모서리 버(burr), 주름 및 늘어나는 현상이 발생하기 쉽습니다. 텅스텐 카바이드 블레이드가 장착된 고정밀 슬리팅 기계를 사용하여 가장자리가 완벽하게 직선이고 금속 잔해가 없는지 확인합니다. 구리 호일 가장자리에 남아 있는 미세한 금속 파편은 잠재적으로 배터리 분리막을 뚫고 내부 단락 및 열 폭주로 이어질 수 있습니다.
이러한 재료에 대한 품질 관리 표준은 일반적으로 다음과 같습니다.
업계는 현재 두 개의 초박형 구리 또는 알루미늄 층 사이에 끼워진 폴리머 코어(예: PET 또는 PP)를 활용하는 "복합 포일"을 향해 나아가고 있습니다. 이 구조는 집전체의 무게를 크게 줄이고 내장형 퓨즈 역할을 합니다. 내부 단락이 발생하면 플라스틱 코어가 녹아 회로가 끊어져 화재를 예방할 수 있습니다. 전통적인 정밀 포일은 높은 전도성과 확립된 제조 경로에 대한 업계 표준으로 남아 있지만, 복합 포일은 항공우주 및 프리미엄 EV 부문의 안전성과 경량화 분야의 차세대 개척지를 대표합니다.
또한 5G 통신에 대한 수요로 인해 VLP(Very Low Profile) 동박의 필요성이 높아지고 있습니다. 고주파수 인쇄 회로 기판(PCB)에서는 "표피 효과"로 인해 신호가 구리 표면을 따라 이동하게 됩니다. 표면이 거칠면 신호 경로가 늘어나고 손실이 발생하므로 밀리미터파 주파수에서 신호 무결성을 유지하려면 정밀 구리 호일의 매우 매끄러운 마감이 필수적입니다.
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