Película de 4 μm PET com placa de alumínio: Quando o substrato é tão fino quanto 4 microns - o ponto de equilíbrio da engenharia para capacitores e coletores compostos de corrente

Na seleção de filmes ultra finos com PET em alumínio, os engenheiros enfrentam uma escolha aparentemente simples: uma vez que o objetivo é "mais fino e ligeiro", por que não escolher diretamente um substrato de 2,3 μm ou ainda mais fino?

A resposta está na intersecção do rendimento do processo e da confiabilidade da engenharia. O substrato PET de 2,3 μm está se aproximando do limite físico de um filme independente - durante o processo de evaporação de vácuo, a capacidade de calor do filme é extremamente pequena, e pequenas flutuações de temperatura podem causar diminuição ou até derreter; A janela de tensão de vento é extremamente estreita, e um ligeiro desvio de tensão pode causar ruídos ou deformação de tensão. Os dados da indústria mostram que substratos de PET ultra finos que podem ser usados para metalização estável geralmente têm uma espessura de 4 μm ou mais.

2[UNK] A lógica da "eficiência de volume" dos capacitores: como melhorar a densidade de capacitância de 4 μm

Em capacitores de filme metalizados, o filme PET serve como o dielétrico, e sua espessura determina diretamente a eficiência volumétrica do capacitor. A capacitância de um capacitor é inversamente proporcional à espessura do dielétrico - quanto mais fino o filme, maior a capacitância dentro do mesmo volume. A espessura de filme dielétrico comumente usada para capacitores de filme fino é geralmente de 1 a 20 μm, e quanto mais fino o filme, maior a densidade de capacidade.

4 μm está em um equilíbrio crítico entre alta eficiência volumétrica e viabilidade do processo. O condensador com PET como o dielétrico é chamado de condensador Mylar, com uma constante dielétrica de cerca de 3,0 a 3,2, uma densidade de capacidade maior que o condensador de polipropileno, e um intervalo de temperatura de trabalho cobrindo -40 °C a 125 °C. A espessura do eletrodo metalizado é apenas de 50 a 100 nm, o que não só reduz a resistência ao contato mas também tem certa capacidade de auto-cura. Quando a dielétrica partilmente se quebra, a camada de metal extremamente fina evapora rapidamente ao redor do ponto de quebra, permitindo ao capacitor reanudar a operação normal.

3[UNK] A "lógica de redução de peso" dos coletores compostos de corrente: como o filme de base de 4 μm pode melhorar a densidade energética da bateria

A aplicação de 4 μm de filme revestido de alumínio PET no campo de coletores de corrente composto de bateria de lítio é uma das direções tecnológicas mais preocupadas nos últimos anos.

O coletor de corrente composto adota uma estrutura de sanduíche de "camada de metal condutiva camada de material de suporte camada de metal condutiva camada". Folha composta de alumínio adota principalmente tecnologia de revestimento de vácuo. É primeiro revestida com óxido de alumínio metálico de 8-15 nm através de uma caixa de evaporação, e depois espessada com cerca de 1 μm de camada de alumínio. Considerando a adesão de ións de alumínio, o filme básico de folha de alumínio composta é principalmente feito de material PET. Na prática da indústria, uma camada de 50 a 80 nm de metal é depositada na superfície de um filme de plástico com uma espessura de 4 μm usando magnetrona sputtering e evaporação de vácuo. Então, a camada de metal é espessura a 1 μm electroplating com água para produzir uma fólia de metal composta com uma espessura total de 6 a 8 μm, que é usada para substituir o coletor tradicional de corrente com uma espessura de 4 a 13 μm.

A densidade do substrato PET é apenas cerca de 1/2,7 de alumínio. Substituindo parte da camada de alumínio por 4 μm PET reduz significativamente a densidade de superfície do coletor atual. Sob a tendência de leve peso, fólia composta de alumínio PET pode alcançar uma espessura corrente de coletor inferior a 8 μm, o que desempenha um papel importante na ligeiração das baterias de energia.

4[UNK] Evaporação do vácuo: um desafio tecnológico fundamental em substratos de 4 μm

A camada de alumínio de 4 μm de filme revestido por alumínio PET foi preparada usando tecnologia de evaporação de vácuo. A evaporação de vácuo é o processo de colocar um rolo de filme numa câmara de vácuo. Quando o grau de vácuo atinge 4 × 10 [UNK]8308mbar ou mais, o barco de evaporação é aquecido para 1300 a 1400 ° C, e então fio de alumínio com uma pureza de 99,9% é continuamente enviado ao barco de evaporação para evaporação. O vapor de alumínio condensa e deposita na superfície do filme PET para formar um revestimento.

Depósito de vacío em substratos ultra finos com uma espessura de 4 μm enfrenta uma série de desafios técnicos muito mais rigorosos do que substratos convencionais de espessura:

5[UNK] Espessura da camada de alumínio: intervalo de desempenho de OD 0,1 a OD 1,0

Com base num substrato PET de 4 μm, produtos de película revestidos por alumínio com diferentes espessuras de camada de alumínio podem ser preparados controlando exatamente os parâmetros do processo de evaporação. A espessura da camada de alumínio é geralmente caracterizada pela densidade óptica (OD), com maiores valores OD indicando camadas de alumínio mais espessas e menor transmissão de luz. Os dados da indústria mostram que o valor OD do filme PET metalizado é geralmente entre 1,62 e 3,6, e pode ser personalizado. A espessura da camada de alumínio é geralmente entre 20 e 100 nanômetros, que podem ser ajustados de acordo com diferentes requisitos de aplicação.

Diferentes espessuras correspondem a diferentes focos de desempenho:

Ao selecionar, os engenheiros deveriam pesar os requisitos de densidade de capacitação, flexibilidade e propriedades de barreiras de forma compreensiva: quanto menor o valor de OD, quanto melhor a flexibilidade do filme e quanto mais forte a adaptabilidade de vento; Quanto maior o valor da OD, mais fortes são as propriedades de condutividade e barreira. Para aplicações de capacitores, a espessura da camada de alumínio precisa ser equilibrada com a tensão operacional e características de auto-cura; Para a aplicação de coletores compostos de corrente, é necessário assegurar que a resistência à superfície da camada de alumínio cumpra os requisitos de condutividade.

6[UNK] Performança chave: limite técnico de especificação de 4 μm

ComprensivoInstituto Avançado de TecnologiaDe acordo com a informação pública da indústria, as principais características de desempenho do filme de 4 μm de PET em alumínio são as seguintes:

• Espessura substrada.4 μm é uma das especificações ultra finas para produção em massa estável de filme PET. O intervalo de espessura de filme de alumínio PET de Advanced Institute Technology cobre 4,5 a 188 μm, com 4 μm no extremo baixo deste intervalo.
• Propriedades dietelétricas.A constante dielétrica do filme PET é aproximadamente de 3,0 a 3,8 a uma frequência de 1MHz, com perda dielétrica abaixo de 0,008. O PET tem uma elevada constante dielétrica e força de degradação, pode operar de forma estável dentro de uma faixa de temperatura de 125 ° C, e tem excelentes propriedades auto-curadoras.
• Performação barreira.A presença de camada de alumínio reduz a permeabilidade do filme PET para oxigênio e vapor de água em mais de 99%. A transmissão ultravioleta do filme PET revestido por alumínio é controlada por baixo de 5%, o que pode refletir eficientemente raios ultravioletos e infravermelhos. Película de alumínio PET pode bloquear efetivamente a umidade, oxigênio e outros gases, prorrogando a duração de segurança dos produtos.
• Reflexão.A reflexividade da superfície de alumínio pode atingir mais de 85%, e alguns produtos podem atingir 95%. A alta reflexividade lhe dá valor único em áreas como isolamento, reflexão e decoração.
• Resistência à temperatura.O limite superior da temperatura de trabalho do filme PET é de 125 ° C. Após a cobertura de alumínio, a resistência à temperatura continua basicamente inalterada.
• Performação mecânica.A força de tensão do filme revestido por alumínio PET é geralmente ≥ 170MPa, com boa força mecânica e dureza, tornando toda a estrutura do filme muito estável.

7[UNK] Scenários de aplicação central: de capacitores a coletores de corrente compostos

8[UNK] Considerações de seleção: do valor de OD ao processamento de adaptação

Quando os engenheiros escolhem um filme de 4 μm PET com placa de alumínio, as seguintes dimensões merecem atenção especial:

• Seleção da espessura da camada de alumínio (valor OD).Quanto maior o valor de OD, mais forte a barreira e condutividade, mas a flexibilidade diminui. A aplicação de capacitores requer a seleção de valores adequados de OD baseados em níveis de tensão e requisitos de capacidade; A aplicação de coletores compostos de corrente requer garantir que a resistência à superfície cumpra os requisitos de condutividade.
• Densidade de buracos.Para substratos ultra finos com uma espessura de 4 μm, o controle do buraco é o indicador central da qualidade do produto. Condensadores de alto nível e aplicações compostas de coletor corrente têm requisitos estritos para densidade de buracos.
• Adaptabilidade de vento.O filme de 4 μm requer alto controle de processos durante o processo de enchimento. Ao selecionar, é necessário avaliar a compatibilidade do material com o equipamento de ventilação existente, e os parâmetros de tensão e velocidade de ventilação precisam ser corretos de acordo com a espessura.
• Temperatura de trabalho.A temperatura de uso a longo prazo do substrato PET é de 125 ° C. Aplicações além deste intervalo de temperaturas requerem consideração de substratos resistentes a temperaturas mais elevadas como PEN ou PI.
• Processando precisão.O filme de 4 μm requer alta precisão para processos subsequentes como evaporação e corte. Tecnologia do Instituto Avançado apoia ajuste flexível da espessura da camada de alumínio e funcionalização do substrato PET, e pode personalizar especificações como resistência quadrada, espessura e largura de acordo com as necessidades do cliente.

9[UNK] Conclusão

A essência do filme revestido por alumínio PET de 4 μm é encontrar um equilíbrio de engenharia entre os limites físicos do filme PET e a viabilidade da produção em massa. É significativamente mais fino que 6 μm, trazendo efetividade de volume tangível e benefícios de redução de peso para o coletor de corrente composto de capacitores de películas finas metalizadas e baterias de lítio; Ao mesmo tempo, mantém margem de processo suficiente para assegurar uma operação estável de rolamento para rolar depósito de vácuo dentro de um intervalo de rendimento aceitável.

Desde o processo composto de coletor corrente de espessar a camada de sementes de alumínio de 50 a 80 nm na superfície de um substrato de 4 μm através da eletroplatinação com água, até o sistema completo de produtos e a capacidade de personalização que cobre 4,5 a 188 μm no campo da PET film aluminium plating por Advanced Institute Technology - atrás da espessura de 4 μm está um sistema de processo completo desde controle da tensão dos substratos, gestão da temperatura até uniformidade do revestimento e garantia de adesão. Para os engenheiros, entender por que é 4 μm em vez de 2,3 μm ou 6 μm - a resposta a esta questão é precisamente a água tecnológica para o revestimento ultra fino de alumínio PET para passar de "pode ser revestido" para "revestido de precisão".