Мыс фольга дегеніміз не?

Мыс фольга дегеніміз не?

Бірдеңе дұрыс болмайынша ешкім айтпайтын материал

Әрбір литий-иондық батареяның ішінде мыс фольгасы болады. Телефоныңыз, ноутбугыңыз, электр көлігі - сыртында тұр. Фольга графит анодының артында отырады және бір жұмысты орындайды: электрондарды ішке және сыртқа жылжытады. Гламур емес. Жабдықтаушылар батарея конференцияларында негізгі баяндамаларды алмайды. Бірақ фольга сәтсіз болғанда, бүкіл ұяшық істен шығады.

Мен осы салада он бес жыл өттім. Мыс фольга мен ертерек ойлаған нәрсе емес еді. Катодтық материалдарға барлық назар аударылды - NCM коэффициенттері, кобальт көздері, осындай нәрсе. Фольга дәл сол жерде болды. Содан кейін мен ұяшықтардың өрістен мыс еріту проблемаларымен оралғанын көре бастадым және мен инженерлердің көпшілігі бұл интерфейсте не болып жатқанын қаншалықты аз түсінетінін түсіндім.

Көптеген қолданбалар үшін-батарея сыныбының мыс фольгасының қалыңдығы 6 және 12 микрон арасында жұмыс істейді. Кейбір өндірушілер 4,5 микронға дейін итермеледі. Адамның шашы шамамен 70 микронды құрайды, бұл сізге масштаб сезімін береді.

Оны жасаудың екі жолы. Электролиттік тұндыру - сіз күкірт қышқылында мысты ерітесіз, ерітінді арқылы ток өткізіп, мыс пластиналарын айналатын барабанға шығарасыз. Оны аршып, орап алыңыз. Бұл нарықтың 90 пайыздан астамы. Басқа әдіс - илемдеу, мұнда сіз мыс құймасынан басталып, оны бірнеше рет өту арқылы механикалық түрде жұқартасыз. Домалау сізге жақсы механикалық қасиеттер береді, бірақ қымбатырақ. Көптеген ұялы телефон өндірушілер сыйлықақыны төлегісі келмейді.

Copper Foil

Жұқа фольга бірдей ұяшық көлеміндегі белсенді материал үшін көбірек орынды білдіреді. Бұл энергияның тығыздығы. Соңғы онжылдықта 8 микроннан 6 микрон фольгаға дейін итеру ұяшық жасаушыларға дизайнында басқа ештеңені өзгертпестен нақты серпін берді. 6 микроннан жұқа болу қиындай түседі. Қаптау кезінде фольга жыртылады. Ол орау машинасында мыжылады. Өнімділік төмендейді.

Мен бірнеше жыл бұрын Цзянсу провинциясындағы жабын желісін араладым, онда олар 4,5 микрон фольгаға сәйкес болды. Операторларға фольганы жыртылып кетпес үшін желі жылдамдығын 30 пайызға баяулатуға тура келді. Бұған ешкім қуанбады. Шығын мақсаттарына жетуге тырысқанда өткізу қабілеті маңызды.

Электролиттік фольганың екі жағы бар. Барабан жағы жылтыр және тегіс. Екінші жағы - күңгірт жағы - көбірек текстураға ие. Сіз анодты суспензияны күңгірт жағына жағыңыз, себебі кедір-бұдыр адгезияға көмектеседі. Теориялық тұрғыдан қарапайым. Copper Foil

Бірақ бетінің кедір-бұдыры - бұл айырбас. Тым тегіс және жабын бірнеше жүз циклден кейін қабыршақтайды. Тым өрескел және жалаңаш мыс электролитпен байланысатын жабындыда жұқа дақтар пайда болады. Бұл жаман. Мыс белгілі бір жағдайларда электролитте ериді, катодқа ауысады, ол жерде пластиналар жасайды және ақырында жасушаны қысқартады. Мен - қоймасында отырғаннан кейін ұяшықтардың осылай істен шыққанын көрдім, тіпті циклде де емес, тек тоттанушы ток коллекторы бар жерде отырды.

Фольга жеткізушілері кедір-бұдырды бақылау үшін көп күш жұмсайды. Қаптау ваннасындағы қоспалар пакеттері. Емдеуден кейінгі-қадамдар. Кейбір жеткізушілер екі жағы да қапталған қолданбалар үшін барабан жағында да жеңіл кедір-бұдыр өңдеуді жасайды.

Литий{0}}иондық жасушалардағы стандартты электролит органикалық карбонаттарда ерітілген LiPF6 болып табылады. Мысқа шабуыл жасамауы керек. Мыс анодтық потенциалдарда тұрақты. Бірақ ылғалдың ластануы әрқашан миллионға - бөлікке жетеді, әрине, бірақ ол бар. Ылғал HF түзу үшін LiPF6-мен әрекеттеседі. Фторлы су қышқылы. Жағымсыз заттар. Мысты жейді.

Бір сәтсіздік режимін мен бірнеше рет зерттедім: анод жабыны цикл кезінде жарылып, жалаңаш фольганы шығады және HF жұмыс істейді. Ерітілген мыс иондары сепаратор арқылы ағып кетеді, катодта металл мыс түрінде тұндырады және ақырында сіз жұмсақ шорт аласыз. Сыйымдылықтың төмендеуі тездейді. Кейде жасуша саңылауларын шығарады. Біз фольганың нашар партиясын еске түсірдік, оның бетінде шамадан тыс оксиді - оксид қабаты астындағы мысты қорғай алмады.

Ұяшықты кесу кернеуінен төмен разрядтаңыз және анодтық потенциал жоғарылайды. Алысқа барыңыз және мысты электрохимиялық жолмен еріте бастайсыз. Бұл даулы емес - әдебиетте құжатталған және оны кез келген тәжірибелі ұяшық инженері көрген.

Мәселе ұяшықтардың сыйымдылықтары сәйкес келмейтін-қатар қосылған бумаларда көрсетіледі. Ең әлсіз ұяшық алдымен босайды, содан кейін басқа жасушалар оны кері айналдырады. Пакет дизайнерлері бұл үшін қорғаныс схемаларын орнатады. Бірақ қорғаныс тізбектері кейде істен шығады. Контрафактілі қорғау IC жеткізу тізбегіндегі нақты нәрсе болып табылады. Техникалық талаптарға сәйкес келмейтін компоненттері бар арзан BMS тақталары. Мен кері қорғанысы бар пакеттерде мыстың еруін көрдім.

Кремний анодтары келеді. Кремний графитке қарағанда литийді - массалық негізде шамамен он есе көп сақтайтынын бәрі біледі. Адамдар әрдайым ойланбайтын нәрсе - кремнийдің ағымдағы коллекторға жасайтыны.

Кремний литийленген кезде жаппай кеңейеді. 300 пайыздан астам көлемнің өзгеруі. Анод қабаты әр цикл сайын ісінеді және жиырылады. Кәдімгі мыс фольга мұндай механикалық кернеуге арналмаған. Шаршау крекингі. Деламинация. Электр байланысының жоғалуы. Кейбір кремний анодтарын жасаушылар кеңеюді қамтамасыз ету үшін-берілу қабілеті жоғары мыс қорытпаларымен немесе ішкі кеуектілігі бар 3D{10}}құрылымды фольгалармен жұмыс істейді. Бұл белсенді аймақ, жеке даму көп, әлі нақты жеңімпаз жоқ.

Өткен жылы мен сөйлескен бір стартап жоғары температурада 500 МПа-дан жоғары созылу беріктігін сақтайтын мыс{0}}никель-силикон қорытпасынан жасалған фольганы пайдалану болды. Сауда -өткізгіштігі төмен болды - таза мыстың 60 пайызы. Олардың қолдануы үшін ол жұмыс істеді. Оның масштабтауы анық емес.

Copper Foil

Аккумуляторлық мыс фольгасының көпшілігі Қытай, Жапония және Кореядағы бірнеше өндірушілерден келеді. Фурукава, Мицуй, Илджин, Тонггуан - бұл атаулар техникалық парақта қайта-қайта көрсетіледі. Солтүстік Америка мен Еуропаның ұяшық өндірушілері негізінен импортталады. Фольга өндірісін локализациялау туралы айтылып жатыр, өйткені аймақтық батарея сыйымдылығы желіге енеді, бірақ бұл мүмкіндікті құру үшін жылдар қажет. Электролиттік фольга өндірісі - бұл жабдық-қарқынды және маңызды-. Сіз жай ғана машиналарды сатып алып, келесі тоқсанда сапалы фольганы жөнелтуді бастай алмайсыз.

Баға мыс шикізатының бағасына және конверсиялық комиссияға сәйкес келеді. Жұқа фольгалар жоғары түрлендіру ақысын талап етеді, өйткені кірістілік төмен және сапаны бақылау қиынырақ. 8 микрон мен 4,5 микрон арасындағы спред осы қиындықты көрсетеді.

Мыс фольгасы көптеген жолдармен жетілген компонент болып табылады. Негізгі өндіріс технологиясы ондаған жылдар бойы күрт өзгерген жоқ. Бірақ спецификациялар ұяшық өнімділігі талаптары артқан сайын күшейтілуде. Созылу беріктігі, ұзарту, қалыңдықтың біркелкілігі, бетінің кедір-бұдырлығы, коррозияға төзімділігі - осының барлығы ұяшық сапасы мен қызмет ету мерзіміне әсер етеді.

Мен жұмыс істейтін инженерлер кейде фольганы тауарды сатып алу ретінде қарастырады. Техникалық талаптарға сәйкес келетін ең арзан жеткізушіні алыңыз және жалғастырыңыз. Бұл жұмыс істемейінше жұмыс істейді. Фольгадағы ылғалдылықтың бірнеше ppm артық болуы, кедір-бұдырдың бақылау шегінен сәл ғана таралуы, сынама алу жоспары жеткілікті тығыз болмағандықтан, QC-дан өткен әлсіз партия - бұлардың кез келгені айлар немесе жылдар өткен соң далалық ақаулар ретінде көрінуі мүмкін. Ол кезде арзан жөндеуге кеш болады.

Жақын арада мысты ешкім алмастырмайды. Алюминий анодтық потенциалдарда жұмыс істемейді. Никель тым қымбат тұрады. Полимер өзегі бар композиттік фольгалар әзірленуде, бірақ өндіріске-дайын емес. Кем дегенде келесі он жыл ішінде мыс фольгасы орнында қалады: әрбір литий{5}}иондық ұяшықта, бірдеңе дұрыс емес болғанша, өз жұмысын тыныш орындады.