Foil ya Copper ni nini?
Nyenzo ambayo hakuna mtu anayeizungumza hadi kitu kitaenda vibaya
Kila betri ya lithiamu{0}}ioni ina karatasi ya shaba ndani yake. Simu yako, kompyuta yako ndogo, EV zimeegeshwa nje ya - zote. Foil inakaa nyuma ya anode ya grafiti na hufanya kazi moja: songa elektroni ndani na nje. Sio mrembo. Wasambazaji hawapati hotuba kuu kwenye mikutano ya betri. Lakini wakati foil inashindwa, seli nzima inashindwa.
Nimetumia miaka kumi na tano katika tasnia hii. Foil ya shaba haikuwa kitu nilichofikiria sana mapema. Nyenzo za Cathode zilipata umakini wote - uwiano wa NCM, chanzo cha cobalt, aina hiyo ya kitu. Foil ilikuwa pale tu. Kisha nikaanza kuona seli zikirudi kutoka shambani zikiwa na matatizo ya kuyeyuka kwa shaba, na nikagundua ni jinsi gani wahandisi wengi wanaelewa kidogo kuhusu kile kinachotokea kwenye kiolesura hicho.
Msingi, kwa ufupi
Foili ya shaba-ya daraja la betri hufanya kazi kati ya mikroni 6 na 12 nene kwa programu nyingi. Wazalishaji wengine wamesukuma hadi microns 4.5. Nywele za binadamu ni karibu microns 70, ili kukupa hisia ya kiwango.
Njia mbili za kuifanya. Uwekaji wa kielektroniki - unayeyusha shaba katika asidi ya sulfuriki, unapitisha mkondo kupitia myeyusho, na sahani za shaba nje kwenye ngoma inayozunguka. Iondoe, ikunja. Hiyo ni asilimia 90-pamoja ya soko. Njia nyingine ni kusongesha, ambapo huanza na ingot ya shaba na kuipunguza kwa kiufundi kupitia njia za kurudia. Rolling hukupa sifa bora za kiufundi lakini hugharimu zaidi. Watengenezaji wengi wa seli hawataki kulipa malipo hayo.
Kwa nini mtu yeyote anajali unene
Foil nyembamba inamaanisha nafasi zaidi ya nyenzo amilifu katika ujazo wa seli sawa. Huo ni msongamano wa nishati. Msukumo kutoka kwa karatasi ya mikroni 8 hadi mikroni 6 katika muongo mmoja uliopita uliwapa viunda seli nguvu ya kweli bila kubadilisha chochote kingine kuhusu miundo yao. Kwenda nyembamba kuliko mikroni 6 inakuwa ngumu zaidi. The foil machozi wakati wa mipako. Inakunjamana kwenye mashine ya kukunja. Mazao hupungua.
Nilitembelea mstari wa mipako katika mkoa wa Jiangsu miaka michache nyuma ambapo walikuwa wakifuzu foil ya micron 4.5. Waendeshaji walilazimika kupunguza kasi ya laini kwa asilimia 30 ili kuzuia foil isipasuke. Hakuna mtu aliyekuwa na furaha kuhusu hilo. Upitishaji ni muhimu unapojaribu kufikia malengo ya gharama.
Tatizo la uso
Foil Electrolytic ina pande mbili. Upande wa ngoma unang'aa na laini. Upande mwingine - upande wa matte - una umbile zaidi. Unapaka tope la anode kwenye upande wa matte kwa sababu ukali husaidia kushikana. Rahisi kutosha katika nadharia.
Lakini ukali wa uso ni biashara. Laini sana na mipako huondoka baada ya mizunguko mia chache. Mbaya sana na unapata matangazo nyembamba kwenye mipako ambapo shaba tupu huwasiliana na elektroliti. Hiyo ni mbaya. Shaba huyeyuka katika elektroliti chini ya hali fulani, huhamia kwenye cathode, sahani huko nje, na hatimaye hupunguza kiini. Nimeona visanduku vikishindwa kwa njia hii baada ya kukaa kwenye hifadhi - bila hata kuendeshwa kwa baiskeli, nikiwa nimekaa tu na kikusanyaji cha sasa kinachoharibika.
Wauzaji wa foil hutumia juhudi nyingi kudhibiti ukali. Vifurushi vya kuongeza kwenye umwagaji wa mchovyo. Chapisha{2}}hatua za matibabu. Wasambazaji wengine hufanya matibabu ya ukali kwa upande wa ngoma pia, kwa matumizi ambapo pande zote mbili hufunikwa.
Kutu ni maumivu ya kichwa halisi
Electroliti ya kawaida katika seli za lithiamu-ioni ni LiPF6 iliyoyeyushwa katika kabonati za kikaboni. Haifai kushambulia shaba. Copper ni thabiti kwa uwezo wa anode. Lakini daima kuna uchafuzi wa unyevu - sehemu kwa kila milioni, hakika, lakini upo. Unyevu humenyuka pamoja na LiPF6 kuunda HF. Asidi ya Hydrofluoric. Mambo mabaya. Inakula shaba.
Njia moja ya kutofaulu nimechunguza mara nyingi: mipako ya anode hupasuka wakati wa baiskeli, inafichua foil tupu, na HF inaanza kufanya kazi. Ioni za shaba zilizoyeyushwa huteleza kupitia kitenganishi, weka kwenye kathodi kama shaba ya metali, na hatimaye unapata ufupi laini. Kufifia kwa uwezo huharakisha. Wakati mwingine seli hutoka. Tulifuatilia kumbukumbu moja hadi kwenye kundi mbovu la foil ambalo lilikuwa na oksidi ya uso kupindukia - safu ya oksidi haikulinda shaba ya msingi jinsi inavyopaswa kuwa nayo.
Kutokwa kwa kina na kurudi nyuma
Toa seli chini ya voltage yake ya kukata na uwezo wa anode huongezeka. Nenda mbali vya kutosha na unaanza kuyeyusha shaba kwa njia ya kielektroniki. Hili halina ubishi - limeandikwa katika fasihi, na mhandisi yeyote wa seli mwenye uzoefu ameiona.
Tatizo huonekana katika mfululizo-furushi zilizounganishwa ambapo visanduku vina uwezo usiolingana. Seli iliyo dhaifu zaidi humwaga kwanza, kisha inasukumwa kwenye ubadilishaji na seli zingine. Wabunifu wa pakiti huweka mizunguko ya ulinzi kwa hili. Lakini nyaya za ulinzi hushindwa wakati mwingine. IC za ulinzi ghushi ni kitu halisi katika ugavi. Bodi za bei nafuu za BMS zilizo na vipengee ambavyo havikidhi viwango maalum. Nimeona kufutwa kwa shaba katika vifurushi ambavyo eti vilikuwa na ulinzi wa kurudi nyuma.
Silicon hufanya kila kitu kuwa ngumu zaidi
Anode za silicon zinakuja. Kila mtu anajua silicon huhifadhi lithiamu zaidi kuliko grafiti - takriban mara kumi zaidi kwa wingi. Kile ambacho watu huwa hawafikirii kila wakati ni kile silicon hufanya kwa mkusanyaji wa sasa.
Silicon hupanuka kwa kiasi kikubwa wakati imetengenezwa. Zaidi ya asilimia 300 ya mabadiliko ya sauti. Safu ya anode huvimba na kupunguzwa kila mzunguko. Karatasi ya kawaida ya shaba haikuundwa kwa aina hiyo ya mkazo wa mitambo. Uchovu kupasuka. Delamination. Kupoteza mawasiliano ya umeme. Baadhi ya wasanidi wa anodi ya silicon wanafanya kazi na-aloi za shaba zisizo na nguvu za juu au foili za 3D- zenye muundo{11}} zilizojengwa ili kushughulikia upanuzi. Ni eneo linalotumika, maendeleo mengi ya umiliki, bado hakuna mshindi dhahiri.
Anzisho moja ambalo nilizungumza nalo mwaka jana lilikuwa ni kutumia shaba-nikeli-ya karatasi ya aloi ya silicon ambayo ilidumisha nguvu ya mkazo zaidi ya MPa 500 katika halijoto ya juu. Biashara{{4}iliyopunguzwa ilikuwa utendakazi mdogo - labda asilimia 60 ya shaba safi. Kwa maombi yao ilifanya kazi. Haijulikani ikiwa ni mizani.
Ukweli wa mnyororo wa ugavi
Karatasi nyingi za shaba za betri hutoka kwa wazalishaji wachache nchini Uchina, Japan na Korea. Furukawa, Mitsui, Iljin, Tongguan - majina hayo huonekana kwenye laha maalum mara kwa mara. Watengenezaji wa seli za Amerika Kaskazini na Ulaya wanaagiza zaidi. Kuna mazungumzo ya ujanibishaji wa uzalishaji wa foil kwani uwezo wa betri wa kikanda huja mtandaoni, lakini inachukua miaka kujenga uwezo huo. Uzalishaji wa karatasi za kielektroniki ni kifaa-kikubwa na unajua-ni muhimu. Huwezi tu kununua mashine na kuanza kusafirisha foil bora robo ijayo.
Bei hufuata bei za bidhaa za shaba pamoja na ada ya kubadilisha. Foili nyembamba huamuru ada ya juu ya ubadilishaji kwa sababu mavuno ni ya chini na udhibiti wa ubora ni mgumu. Kuenea kati ya mikroni 8 na bei ya mikroni 4.5 kunaonyesha ugumu huo.
Nini hasa mambo
Foil ya shaba ni sehemu ya kukomaa kwa njia nyingi. Teknolojia ya msingi ya uzalishaji haijabadilika sana kwa miongo kadhaa. Lakini vipimo vinaendelea kukazwa kadri mahitaji ya utendaji wa seli yanavyoongezeka. Uimara wa mvutano, kurefusha, usawa wa unene, ukali wa uso, ukinzani wa kutu - zote hizi huchangia katika ubora wa seli na maisha yote.
Wahandisi ninaofanya nao kazi wakati mwingine huchukulia foil kama ununuzi wa bidhaa. Pata mtoa huduma wa bei nafuu zaidi anayekidhi maalum na uendelee. Hiyo inafanya kazi hadi haifanyiki. Unyevu kidogo wa ppm kwenye foil, usambazaji wa ukwaru nje ya mipaka ya udhibiti, bechi dhaifu iliyopita QC kwa sababu mpango wa sampuli haukuwa mnene vya kutosha - lolote kati ya hizi linaweza kuonekana kama hitilafu za uga miezi au miaka baadaye. Kufikia wakati huo ni kuchelewa sana kurekebisha kwa bei nafuu.
Hakuna mtu atakayebadilisha shaba hivi karibuni. Alumini haifanyi kazi kwa uwezo wa anode. Nickel inagharimu sana. Foili za mchanganyiko zilizo na viini vya polima ziko katika maendeleo lakini hazijatengenezwa-tayari. Angalau kwa miaka kumi ijayo, karatasi ya shaba hukaa pale ilipo: katika kila seli ya lithiamu-ioni, ikifanya kazi yake kimya kimya, hadi kitu kitakachoharibika.
