¿Que Es la Foil de Cobre?
Un material degun ne parla pas fins que quicòm marcha pas .
Cada litio - de la pila a de fuèlha de coire dins el. Vòstre telefòn, vòstre ordinator portable, l'EV estacionat fòra - totes. Lo fuèlh s'asseta darrièr l'anòde de grafit e fa un trabalh : desplaçar los electrons dins e defòra. Pas glamorós. Los provesidors obtenon pas de discorses claus a las conferéncias de pilas. Mas quand lo fuèlh fracassa, tota la cellula fracassa.
Ai passat quinze ans dins aquela industria. La fuèlha de coire èra pas quicòm que pensavi gaire de bon començament. Los materiales de catodo obtuvieron todos los ratios de atencion - NCM, la sourcing cobalta, esa clase de cosa. Lo fuèlh èra just aquí. Puèi comencèri de veire de cellulas tornar del camp amb de problèmas de dissolucion de coire, e me rendèri compte de çò que la màger part dels engenhaires comprenon en realitat sus çò que se passa a aquela interfàcia.
Las bases, brevemente
Batteria-grado que la papel de cobre corre entre 6 y 12 microns de espesor para la mayoria de las aplicaciones. Qualques fabricants an empontat a 4,5 microns. Un pel uman es a l'entorn de 70 microns, per vos donar un sens d'escala.
Dos biaisses de lo far. Deposicion electrolítica - dissòlvètz lo coire dins l'acid sulfuric, corretz lo corrent a travèrs de la solucion, e las placas de coire fòra sus un tambor rotatòri. Pelar-lo, enrotla-lo. Esa es 90-plus por ciento del mercado. L'autre metòde es de rodar, ont començas amb un iningot de coire e lo primialament aprima a travèrs de passas repetidas. Lo rodatge vos dona de melhoras proprietats mecanicas mas còsta mai. La màger part dels fabricants de cellulas vòlon pas pagar la prima.
Perqué qual que siá se preocupa de l'espessor .
Lo fuèlh mai fin significa mai de marge pel material actiu dins lo meteis volum de cellulas. Qu'ei densitat d'energia. La empuja de 8 micron a 6 micron de papel de la decennia pasada ia dona a la fabricas de celulas un impulsa real sin cambia cualque cosa plu sur sua disenas. Anar mai prim que 6 microns se fa mai dur. La fuèlha de fuèlha desgarra pendent lo revestiment. Se arruga en la maquina de vent. Los rendiments davalan.
Virèri una linha de revestiment dins la província de Jiangsu qualques ans enrè ont qualificavan de fuèlhas de 4,5 microns. Los operators deguèron frenar la velocitat de la linha de 30 per cent per gardar lo fuèlh de s’esquinçar. Degun èra pas content per aquò. Lo rendiment importa quand ensajatz de tustar de ciblas de còst.
Lo problèma de la superfícia
Lo fuèlh electrolitic a dos costats. Lo costat de tambor es brilhant e lis. L'autre costat - lo costat mat - a mai de textura. Vos revestissètz la pasta d'anòde sul costat mat perque la rugositat ajuda l'adesion. Pro simple en teoria.
Mas la rugositat de la superfícia es un compromés. Tròp suau e lo revestiment se despega après qualques centenats de cicles. Tròp aspre e obtenètz de tacas finas dins lo revestiment ont lo coire nu contacta l'electrolit. Qu'ei mau. Lo coire se dissòlv dins l'electrolit dins certanas condicions, migra al catòde, de placas d'aquí defòra, e fin finala s'acompte la cellula. Ai vist de cellulas fracassar d'aquesta manièra après m'assetar dins l'emmagazinatge - quitament pas ciclat, sonque assetats ailà amb un colleccionaire de corrent corrosionant.
Los provesidor de fuèlhas despensan fòrça esfòrç a contrarotlar la rugositat. paquets additius dins lo banh de placatge. Post- passes de traccion. Qualques provesidors fan un tractament leugièr aspre lo costat de tambor tanben, per d’aplicacions ont los dos costats se revestisson.
La corrosion es la verdadera mal de cabeza .
L'electrolit estandard en liti células es dissolguts liPF6 en carbonats organics. Es pas supausat atacar lo coire. Lo coire es estable en los potenciales de anodo. Mas i a totjorn de pèças d'umiditat - parts per milions, segur, mas es aquí. La humedad reacciona con LiPF6 para formar HF. Acid hidrofluoric. Cosas marridas. Manja de coire.
Un mòde de fracàs qu'ai investigat divèrses còps: lo revestiment de l'anòde fendasclas pendent lo ciclisme, expausa de fuèlha nuda, e lo HF va trabalhar. Los ions de coire dissolguts se derivan a travèrs del separador, depausan sul catòde coma coire metallic, e fin finala obtenètz un cort suau. La capacitat s'esvaís accelera. De còps que i a las ventilacions de cellulas. Traçavam un rapèl de retorn a un marrit lot de fuèlha qu’aviá l’oxid de superfícia excessiva - la capa d’oxid protegissiá pas lo coire sosjacent de la manièra que deuriá aver.
Descarga prigonda e revirada
Descarga una celda por debajo de su tension de corte y el potencial de anode se levanta. Vai pro luènh e començas de dissòlvre de coire electroquimicament. Aquò es pas polemic - qu'es documentat dins la literatura, e quin engenhaire de cellulas que siá experimentat l'a vist.
Lo problèma se mòstra dins la seria- paquets connectats ont las cellulas an de capacitats desparièras. La cellula mai febla se vuèja primièr, puèi se mena en revirada per las autras cellulas. Los dessenhaires de paquets meton de circuits de proteccion per aquò. Mas los circuits de proteccion fracassan de còps. Las IC de proteccion contrafcta son una cosa real en la cadena de suministro. Las placas BMS baratas con componentes que no cumplen espec. Ai vist la dissolucion de coire dins de paquets qu'avián supausadament una proteccion de revirada.
Silici fa tot mai dur .
Los andos de silici son a venir. Tot lo monde sap que lo silici emmagazina mai de liti que lo grafit - aperaquí dètz còps mai sus una basa de massa. Çò que la gent pensa pas totjorn es çò que fa lo silici al colleccionista actual.
Silici s'espandís massivament quand liti. Mai de 300 per cent de cambiament de volum. La capa d'anòde s'infla e contracta cada cicle. Lo fuèlh de coire convencional foguèt pas dessenhat per aquela mena d'estrès mecanic. Fregiment de fatiga. Delaminacion. Pèrdua de contacte electric. Alguns desvolopaires d'anòde de silici trabalhan amb d'aliatges de coire elevats-} intensils o 3D- estructurats de porositat bastida de bastit{11}}in per acomodar l'expansion. Es una zòna activa, fòrça desvolopament proprietari, pas de ganhant clar encara.
Una startup que parlèri l'an passat èra d'utilizar un coire-nickel-silic de fuèlha d'aliatge que manteniá la resisténcia a la traccion per dessús de 500 MPa a de temperaturas elevadas. Comercio{{4}off era menor conductividad - podria 60 por ciento del cobre puro. Per lor aplicacion marchèt. Pas clar se s'escala.
Las realitats de cadena d'aprovisionament .
La plu de la papel de cobre de bateria veni de un poco de producores en Xina, Japon, e Corea. Furukawa, Mitsui, Iljin, Tongguan - aqueles noms se mòstran sus de fuèlhas d'especificacions un còp e un autre. Los fabricants de cellulas nòrd-americanas e europèas son la màger part importantas. I a de parlar de localizar la produccion de fuèlhas a mesura que la capacitat regionala de la batariá ven en linha, mas cal d'annadas per bastir aquela capacitat. La produccion electrolítica del papel es equipos- intensivo y saber{6}}far importa. Non se pòt sonque crompar de maquinas e començar de enviar de fuèlha de qualitat que ven.
Los prètzs seguís los prètzs de las marchandisas de coire mai una taxa de conversion. Los fuèlhas mai finas comandan de còsts de conversion mai elevadas perque los rendiments son mai bas e lo contraròtle de qualitat es mai dur. La difusion entre 8 microns y 4,5 micron de precios reflejan esa dificultad.
Çò qu'importa en realitat
La fuèlha de coire es un compausant madur de fòrça biaisses. La tecnologia de produccion basica a pas cambiat dramaticament en decennis. Mas las especificacions contunhan de serrar a mesura que los requisits de performància cellulars montan. Resistencia a la tension, elongacion, uniformidad de espesor, rugosidad de superficie, resistencia a la corrosion - todo de estos factores en la calidad de las celulas y la vida.
Los engenhaires que trabalhi tractan de còps lo fuèlh coma una crompa de marchandisa. Obtenga el proveedor mas barato que se encuentra espec y pasa. Que fonciona fins que non. Qualques ppm mai d'umiditat dins lo fuèlh, una distribucion de rugositat leugièrament en defòra dels limits de contraròtle, un lot feble que passèt QC perque lo plan de l'escantilh èra pas pro estrech - cap d'aqueles pòt se mostrar coma de fracas de camp de meses o d'annadas mai tard. Per alara es tròp tard per arreglar economicament.
Degun va pas remplaçar lo coire dins un moment pròche. L'alumini fonciona pas als potencials de anode. Niquel còsta tròp. Los fuèlhas compausadas amb de nuclèus de polimèr son en desvolopament mas pas la produccion-lyst. Per los dètz ans seguents al mens, lo fuèlh de coire demòra ont es : dins cada cellula de liti{{5}ion, en fasent son trabalh tranquillament, fins que quicòm marcha pas.
