Čo sú anti{0}}korózne nátery?

Strávil šesť rokov získavaním fólie na zber prúdu pre programy článkov. Nikdy sa mi nestalo, aby ma zákazník požiadal, aby som mu vysvetlil, čo robí uhlíková vrstva. Buď vedia, alebo je im to jedno. Takže toto je pre ľudí, ktorí sem prišli z Google a chcú tomu porozumieť.

Hliníková fólia potiahnutá uhlíkom. To je ten produkt. Pozeráte sa na holú hliníkovú fóliu, možno 12 alebo 13 mikrónov, s tenkou uhlíkovou vrstvou na oboch stranách. Povlak pridáva ďalší mikrón alebo dva na každú stranu. Uhlík je vodivý. Účelom je chrániť hliník pred katódovou suspenziou počas výroby článku a pred elektrolytom počas prevádzky článku.

Prečo hliník v lítium-iónovom článku koroduje, nie je zložité. LFP suspenzia má pH 11 alebo vyššie. Suspenzia NCM-na báze NMP je menej agresívna, no stále nie je priateľská k holému kovu. K skutočnému poškodeniu dochádza na rozhraní medzi aktívnym materiálom a fóliou. Pitovanie začína tam. Pitting sa stáva delamináciou. Delaminácia sa stáva stratou kapacity a nakoniec zlyhaním poľa. Uhlíkový povlak je lacná poistka.

Mal by som spomenúť meď. Anódová strana používa medenú fóliu. Meď má rôzne problémy. Nerobí jamky rovnakým spôsobom ako hliník. Režim zlyhania je rozpustenie pri vysokom napätí-ak váš BMS pokazí a prebije článok, ióny medi sa zmobilizujú a skončia tam, kde by nemali. Existuje potiahnutá meď. Menej bežné vo výrobe. Používajú to chlapíci so silikónovou anódou, pretože kremík počas bicyklovania pekelne vybíja povrch fólie. Všetci ostatní väčšinou bežia holú meď a nazývajú to deň.

Dingsheng v Zhenjiang pravdepodobne vyrába polovicu potiahnutej hliníkovej fólie, ktorá ide do buniek na celom svete. Ich presný podiel nemám a nebudem si vymýšľať číslo. Sú veľké. Wanshun je ďalším významným čínskym hráčom. Medzi týmito dvoma a možno tromi alebo štyrmi menšími chlapmi dodáva Čína väčšinu tohto materiálu po celom svete. Ceny mimo Číny sú možno o 15 – 20 % nižšie ako japonský materiál v závislosti od kvality a náročnosti vyjednávania.

Japonskí dodávatelia stále existujú. Toyal to robí ešte predtým, než sa narodila väčšina súčasných inžinierov batérií. UACJ niečo robí. Kvalita je konzistentná, dodacie lehoty sú dlhšie a ceny sú vyššie. Japonskí výrobcovia článkov kupujú japonskú fóliu. Všetci ostatní väčšinou nakupujú Číňanov, pokiaľ ich zákazník nemá špecifickú požiadavku na dodávateľský reťazec.

Kórea je zmiešaná taška. Iljin vyrába medenú fóliu a poťahuje. Pre hliník dovážajú kórejskí výrobcovia článkov. Videl som, že programy Samsung SDI špecifikujú japonskú fóliu a programy LG špecifikujú čínsku fóliu na rôznych platformách vozidiel pre tú istú automobilku. Rozhodnutia o obstarávaní na tejto úrovni zahŕňajú faktory, ktoré ďaleko presahujú materiálnu výkonnosť.

Americká produkcia-a hovorím to ako niekto, komu by prospelo viac domácich možností,-zatiaľ tu nie je. Pár natieračov, ktorí vezmú vašu holú fóliu a preženú ju cez svoju linku. Žiadna integrovaná výroba v automobilovom meradle. Peniaze IRA tečú. Oznamy sa dejú. Skutočný nárast-je iný príbeh. Ak dnes potrebujete kvalifikovaného dodávateľa fólie na lítium-iónové batérie pre severoamerický program, stále hľadáte za oceán.

Samotný náter nie je raketová veda. Sadze, PVDF spojivo, NMP rozpúšťadlo. Zmiešajte, natrite, vysušte, narežte. Pecná čerň alebo acetylénová čerň v závislosti od preferencie dodávateľa a cieľovej vodivosti. Niektoré prémiové triedy obsahujú grafénové alebo uhlíkové nanorúrky. Marketing to miluje. Skutočný-rozdiel vo výkonnosti je v prípade štandardných elektrických článkov marginálny. Možno záleží na aplikáciách s rýchlosťou 4C alebo 5C. Váš priemerný balík osobných vozidiel 1C si to nevšimne.

Dôležitejšie ako formulácia je kontrola procesu. Väčšina z toho sa vyrába hĺbkotlačou. Gravírovaný valec naberá kal a prenáša ho na fóliový pás pohybujúci sa pod ním. Znie to jednoducho. Udržať hmotnosť povlaku v rámci špecifikácií naprieč 1200 mm pásom pri rýchlosti 40 metrov za minútu nie je jednoduché. Hĺbkotlačové valce sa opotrebúvajú. Viskozita kaše sa v priebehu šarže mení. Zmeny teploty ovplyvňujú prenos. Distribútor materiálov pre lítium-iónové batérie vám môže ukázať dve šarže od rovnakého dodávateľa, rovnaké SKU, pričom jedna bude mať dvakrát väčšiu hrúbku ako druhá.

Manipulácia s webom je sama o sebe bolesťou hlavy. Táto tenká hliníková fólia sa roztrhne. Prerušenie siete znamená prestoje, šrot a stratu výnosov. Chlapci, ktorí to robia roky, majú profily napätia vytočené. Noví účastníci sa učia drahé lekcie. Jeden čínsky dodávateľ, ktorého nebudem menovať, stratil tri mesiace výroby, keď sa pokúšal uviesť do prevádzky novú lakovaciu linku, pretože nedokázal zabrániť pretrhnutiu siete.

Technické listy vyžadujú hmotnosť povlaku v gsm, povrchový odpor v miliohmoch na štvorcový, priľnavosť pomocou krížového testu. Tieto čísla existujú na kvalifikačné účely. Zo dňa-na-každý deň sa tvorcovia buniek skutočne zaujímajú o konzistentnosť. Ak je váš odpor 15 miliohmov na jednej šarži a 25 na ďalšej, zobrazí sa to ako odchýlka medzi bunkami-k-bunkám v hotových baleniach. Automobiloví výrobcovia nenávidia variácie. Ich OEM partneri na lítium-iónové batérie nenávidia vysvetľovanie variácií. Každý to nakoniec spätne vystopuje.

Videl som, že programy odhodili dodávateľa fólie kvôli jednej zlej šarži, ktorá sa dostala do výrobných buniek. V tomto biznise sú dôležité vzťahy. Kvalifikácia trvá mesiace. Nikto sa nechce rekvalifikovať. Takže dodávatelia, ktorí dodávajú konzistentný materiál, si udržia svoje podnikanie. Dodávatelia, ktorí sa nedajú potichu nahradiť.

Pevný-stav príde nakoniec. Sulfidové elektrolyty prinášajú novú chémiu, na ktorú uhlíkové povlaky neboli navrhnuté. Oxidové a polymérne elektrolyty sú menej problematické. Tuhé-bunky, ktoré sú v súčasnosti vo výrobe alebo blízko výroby-a nie je ich veľa-, väčšinou používajú chémiu, kde bežné nátery fungujú dobre. Ak bunky na báze sulfidov- niekedy zasiahnu objem, ochrana kolektora prúdu bude potrebovať iné riešenie. ALD alumina, možno. Fluórpolymérové ​​bariéry. Nikto zatiaľ nič neškáloval, pretože samotné bunky nie sú škálované.

Fólia potiahnutá uhlíkom zatiaľ zostáva tým, čím bola dvadsať rokov. Nudné. Nevyhnutné. Riadková položka v kusovníku, ktorú sa obstarávanie snaží znížiť a inžinierstvo sa snaží na ňu nemyslieť, kým sa niečo nepokazí.

Päť distribútorov komponentov lítium-iónových batérií v USA vám pravdepodobne dostane vzorky do týždňa. Nájsť takého, ktorý môže garantovať alokáciu pre 50 GWh program, je ťažšie. To je skutočné obmedzenie dodávateľského reťazca v tomto segmente. Nie technológia. Záväzok kapacity.