લિથિયમ આયન બેટરીમાં કોપર ફોઇલની મૂળભૂત બાબતો

ગ્રહ પરની સૌથી આવશ્યક ધાતુઓમાંની એક તાંબુ છે. તેના વિના, અમે લાઇટ ચાલુ કરવા અથવા ટીવી જોવા જેવી બાબતોને અમે ધ્યાનમાં લઈએ છીએ તે કરવા અસમર્થ છીએ. કોપર એ ધમનીઓ છે જે કમ્પ્યુટરને કાર્ય કરે છે. અમે તાંબા વિના કારમાં મુસાફરી કરી શકતા નથી. દૂરસંચાર બંધ થઈ જશે. અને લિથિયમ-આયન બેટરી તેના વિના બિલકુલ કામ કરશે નહીં.

લિથિયમ-આયન બેટરી ઇલેક્ટ્રિકલ ચાર્જ બનાવવા માટે કોપર અને એલ્યુમિનિયમ જેવી ધાતુઓનો ઉપયોગ કરે છે. દરેક લિથિયમ-આયન બેટરીમાં ગ્રેફાઇટ એનોડ, મેટલ ઓક્સાઇડ કેથોડ હોય છે અને તે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સનો ઉપયોગ કરે છે જે વિભાજક દ્વારા સુરક્ષિત હોય છે. બેટરી ચાર્જ કરવાથી લિથિયમ આયનો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાંથી વહે છે અને કનેક્શન દ્વારા મોકલવામાં આવેલા ઇલેક્ટ્રોન સાથે ગ્રેફાઇટ એનોડ પર એકત્રિત થાય છે. બેટરીને અનપ્લગ કરવાથી આયનો જ્યાં આવ્યા હતા ત્યાં પાછા મોકલે છે અને ઈલેક્ટ્રોનને વીજળી બનાવતા સર્કિટમાંથી પસાર થવા દબાણ કરે છે. એકવાર બધા લિથિયમ આયનો અને ઇલેક્ટ્રોન કેથોડ પર પાછા ફર્યા પછી બેટરી ખતમ થઈ જશે.

તો, લિથિયમ-આયન બેટરી સાથે કોપર કયો ભાગ ભજવે છે? એનોડ બનાવતી વખતે ગ્રેફાઇટ તાંબા સાથે ભળી જાય છે. કોપર ઓક્સિડાઇઝેશન માટે પ્રતિરોધક છે, જે એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં એક તત્વના ઇલેક્ટ્રોન બીજા તત્વમાં ખોવાઈ જાય છે. આ કાટનું કારણ બને છે. ઓક્સિડાઇઝેશન ત્યારે થાય છે જ્યારે રાસાયણિક અને ઓક્સિજન તત્વ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જેમ કે પાણી અને ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આયર્ન કેવી રીતે રસ્ટ બનાવે છે. કોપર અનિવાર્યપણે કાટ માટે રોગપ્રતિકારક છે.

કોપર ફોઇલતેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે લિથિયમ-આયન બેટરીમાં થાય છે કારણ કે તેના કદ સાથે કોઈ નિયંત્રણો નથી. તમે ઇચ્છો તેટલું લાંબુ અને તમે ઇચ્છો તેટલું પાતળું તે મેળવી શકો છો. તાંબુ તેના સ્વભાવથી એક શક્તિશાળી વર્તમાન કલેક્ટર છે, પરંતુ તે વર્તમાનના મહાન અને સમાન વિખેરવાની પણ મંજૂરી આપે છે.

કોપર ફોઇલના બે પ્રકાર છે: રોલ્ડ અને ઇલેક્ટ્રોલિટીક. યુ આર બેઝિક રોલ્ડ કોપર ફોઇલનો ઉપયોગ દરેક હસ્તકલા અને ડિઝાઇન માટે થાય છે. તે રોલિંગ પિન વડે તેને નીચે દબાવતી વખતે ગરમી દાખલ કરવાની પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલ બનાવવું એ છે જેનો ઉપયોગ ટેકનોલોજીમાં થઈ શકે છે તે થોડી વધુ સામેલ છે. તે એસિડમાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા કોપરને ઓગાળીને શરૂ થાય છે. આ કોપર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ બનાવે છે જે ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક પ્લેટિંગ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા તાંબામાં ઉમેરી શકાય છે. આ પ્રક્રિયામાં, ઇલેક્ટ્રીકલી ચાર્જ થતા ફરતા ડ્રમ્સમાં કોપર ફોઇલમાં કોપર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઉમેરવા માટે વીજળીનો ઉપયોગ થાય છે.

કોપર ફોઇલ તેની ખામીઓ વિના નથી. કોપર ફોઇલ તાણ કરી શકે છે. જો તેમ થાય તો ઉર્જા સંગ્રહ અને વિક્ષેપને ઘણી અસર થઈ શકે છે. વધુ શું છે કે કોપર ફોઇલ બહારના સ્ત્રોતો જેમ કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિગ્નલો, માઇક્રોવેવ ઊર્જા અને અતિશય ગરમીથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે. આ પરિબળો તાંબાના વરખની યોગ્ય રીતે કામ કરવાની ક્ષમતાને ધીમું કરી શકે છે અથવા નાશ પણ કરી શકે છે. આલ્કલીસ અને અન્ય એસિડ કોપર ફોઇલની અસરકારકતાને કાટ કરી શકે છે. આ શા માટે કંપનીઓ જેમ કેCIVENધાતુઓ કોપર ફોઇલ ઉત્પાદનોની વિશાળ વિવિધતા બનાવે છે.

તેઓ તાંબાના વરખને ઢાલ કરે છે જે ગરમી અને અન્ય પ્રકારની દખલ સામે લડે છે. તેઓ પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ્સ (PCBs) અને ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડ્સ (FCBs) જેવા ચોક્કસ ઉત્પાદનો માટે કોપર ફોઈલ બનાવે છે. સ્વાભાવિક રીતે તેઓ લિથિયમ-આયન બેટરી માટે કોપર ફોઇલ બનાવે છે.

લિથિયમ-આયન બેટરીઓ સામાન્ય બની રહી છે, ખાસ કરીને ઓટોમોબાઈલ સાથે કારણ કે તે ટેસ્લા દ્વારા ઉત્પાદિત ઇન્ડક્શન મોટર્સને પાવર આપે છે. ઇન્ડક્શન મોટર્સમાં ઓછા ફરતા ભાગો હોય છે અને તેનું પ્રદર્શન વધુ સારું હોય છે. ઇન્ડક્શન મોટર્સ તે સમયે ઉપલબ્ધ ન હતી તે પાવર જરૂરિયાતોને ધ્યાનમાં રાખીને અપ્રાપ્ય માનવામાં આવતી હતી. ટેસ્લા તેમના લિથિયમ-આયન બેટરી કોષો સાથે આવું કરવામાં સક્ષમ હતું. દરેક કોષ વ્યક્તિગત લિથિયમ-આયન બેટરીથી બનેલો છે, જે તમામ કોપર ફોઇલ ધરાવે છે.

કોપર ફોઇલની માંગ નોંધપાત્ર ઊંચાઈએ પહોંચી છે. કોપર ફોઇલ માર્કેટે 2019 માં 7 બિલિયન ડોલરથી વધુ અમેરિકન કમાણી કરી હતી અને 2026 માં તે 8 બિલિયન ડોલરથી વધુ અમેરિકન બનાવવાની અપેક્ષા છે. આ ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં પરિવર્તનને કારણે છે જે આંતરિક કમ્બશન એન્જિનથી લિથિયમ-આયન બેટરીમાં સ્વિચ કરવાનું વચન આપી રહ્યા છે. જો કે, ઓટોમોબાઈલ્સ એકમાત્ર ઉદ્યોગને અસર કરશે નહીં કારણ કે કમ્પ્યુટર અને અન્ય ઈલેક્ટ્રોનિક્સ પણ કોપર ફોઈલનો ઉપયોગ કરે છે. આ માત્ર ખાતરી કરશે કે માટે કિંમતકોપર ફોઇલઆગામી દાયકામાં વધારો ચાલુ રહેશે.

લિથિયમ-આયન બેટરીઓ પ્રથમ 1976 માં પેટન્ટ કરવામાં આવી હતી, અને તે 1991 માં વ્યાપારી રીતે મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન કરવામાં આવશે. તે પછીના વર્ષોમાં, લિથિયમ-આયન બેટરીઓ વધુ લોકપ્રિય બનશે અને તેમાં નોંધપાત્ર સુધારો થશે. ઓટોમોબાઈલમાં તેમના ઉપયોગને જોતાં, તે કહેવું સલામત છે કે તેઓ જ્વલનશીલ ઊર્જા આધારિત વિશ્વમાં અન્ય ઉપયોગો શોધી શકશે કારણ કે તેઓ રિચાર્જ અને વધુ કાર્યક્ષમ છે. લિથિયમ-આયન બેટરીઓ ઊર્જાનું ભાવિ છે, પરંતુ તે કોપર ફોઇલ વિના કંઈ નથી.