Што такое алюмініевая фальга?
Большасць людзей думаюць пра Reynolds Wrap, калі чуюць алюмініевую фальгу. У свеце батарэй мы маем на ўвазе зусім іншае.
Кампанія LOTTE Aluminium паклала пачатак будаўніцтву свайго завода ў Элізабэттауне ў 2022 годзе. Я праязджаў міма гэтай пляцоўкі мінулай восенню, і будынак быў усталяваны, у яго ўваходзіла абсталяванне. Яны выбралі гэтае месца, таму што Ford і SK будуюць акумулятарны комплекс BlueOval у пяці мілях уніз па дарозе. Мае сэнс. Вы хочаце, каб ваш пастаўшчык фальгі быў блізкі, калі вы прапускаеце 36 000 тон у год праз лінію нанясення пакрыцця.
Фальга, якую вырабіць LOTTE, прызначана для катодаў. Кожны літый-іённы элемент мае два токапрыёмнікі ўнутры. Медзь на баку анода. Алюміній з боку катода. Актыўны матэрыял-ваш NMC або LFP або любы хімічны сродак, які вы выкарыстоўваеце-наносіцца на гэтыя плёнкі ў выглядзе вільготнай суспензіі. Пасля высыхання ў вас ёсць электрод.
Людзі пытаюцца, чаму б не выкарыстоўваць адзін і той жа метал для абодвух. З меддзю было б прасцей. Адзін ланцужок паставак замест двух.
Вось у чым праблема. Медзь раствараецца.
На катодзе вы сядзіце вышэй за 3,5 вольта супраць літыя. Медзь не можа з гэтым справіцца. Ён акісляецца і пераходзіць у раствор. Некалькі гадоў таму Samsung SDI выпусціў тэхнічны бюлетэнь, у якім паказваў, што медзь пачынае раз'ядацца пры напрузе каля 3,4 вольта. У канчатковым выніку іёны медзі плаваюць у вашым электраліце і ў канчатковым выніку выпадаюць на анод. Гэта забівае клетку.
Алюміній таксама акісляецца, але аксідны пласт, які ён утварае, іншы. Аксід алюмінія шчыльны і стабільны. Гэта фактычна абараняе метал пад ім. Таўшчыня пласта складае ўсяго некалькі нанаметраў, таму электроны праходзяць праз яго. Вы атрымліваеце ўстойлівасць да карозіі і праводнасць адначасова.
Сама фальга тонкая. Мы гаворым пра 10-12 мікрон для большасці вытворчых клетак. UACJ у Японіі вызначае свае рулоны шырынёй плюс-мінус паўмікрона. Гэта туга. Для даведкі ліст капіравальнай паперы складае каля 100 мікрон.
Больш тонкі лепш для шчыльнасці энергіі. Кожны грам алюмінія, які не з'яўляецца актыўным матэрыялам, - гэта мёртвы груз. Некаторыя вытворцы клетак знізілі памер да 8 мікрон. Кампраміс - апрацоўка. Тонкая фальга разрываецца на лініі пакрыцця. Ваш кантроль напружання павінен быць ідэальным. Адна маршчына, і гэты ўчастак электрода - лом.
«Мы назіраем пастаянны ціск з боку кліентаў, каб з кожным годам станавіцца ўсё танчэйшым», — сказаў мне ў мінулым месяцы інжынер-тэхнолаг прадпрыемства па нанясенні пакрыццяў на Сярэднім Захадзе. «Абсталяванне можа гэта зрабіць, але працэнт адхіленняў павялічваецца. У нейкі момант вы губляеце больш матэрыялу да слёз, чым эканоміце ў вазе».
Чысціня таксама мае значэнне. Алюміній-акумулятара павінен быць вышэй за 98 працэнтаў. Такія прымешкі, як жалеза або крэмній, ствараюць ўключэнні на паверхні фальгі. Гэтыя ўключэнні становяцца слабымі месцамі. Пакрыццё не прылягае належным чынам, або вы атрымаеце дзіркі. У любым выпадку клетка не праходзіць кантроль якасці.
Большая частка фальгі для батарэй у свеце па-ранейшаму паходзіць з Азіі. UACJ і Toyo ў Японіі. LOTTE і Dongwon у Карэі. Паўтузіна буйных вытворцаў у Кітаі, уключаючы Ding Sheng і Nanshan. Завод у Кентукі - адна з першых сур'ёзных спроб айчыннай вытворчасці. Ёсць размовы пра наступных, але пакуль нічога канкрэтнага.
Для элементаў LFP многія вытворцы перайшлі на фальгу з вугляродным-пакрыццём. Гэта робіць Данмор у Брысталі, Пенсільванія. Яны наносяць тонкую вугляродную грунтоўку перад нанясеннем актыўнага матэрыялу. Гэта дапамагае з адгезіяй, паколькі LFP не прыліпае да голага алюмінію так добра, як NMC. Таксама памяншае кантактнае супраціўленне на інтэрфейсе.
Што яшчэ. Перапрацоўка. Калі тэрмін службы элементаў скончыцца, іх можна здрабніць і аддзяліць алюміній ад чорнай масы. Атрыманы метал вяртаецца на плавільны завод. Не зусім замкнёны цыкл, бо вы губляеце частку на кожным кроку, але лепш, чым выкідаць яго на сметнік.
Я павінен згадаць пра значэнне dyne. Павярхоўная энергія. Паверхня фальгі павінна быць дастаткова чыстай, каб суспензія электрода раўнамерна змочвала яе. Вы вымяраеце гэта ў дынах на сантыметр. Большасць спецыфікацый патрабуе 32 або вышэй. Калі фальга прастаяла на складзе занадта доўга і на яе набраліся забруджвання, падчас нанясення пакрыцця вы ўбачыце шарык суспензіі. Гэта дрэнны дзень.
У любым выпадку. Гэта алюмініевая фальга ў батарэях. Нічога падобнага на тое, што ляжыць у вашай кухоннай скрыні.
