Co jsou antikorozní-nátěry?
Strávil šest let získáváním fólie pro sběrač proudu pro programy článků. Nikdy mě zákazník nepožádal, abych mu vysvětlil, co uhlíkový povlak dělá. Buď vědí, nebo je jim to jedno. Takže toto je pro lidi, kteří sem přišli z Googlu a chtějí tomu porozumět.
Hliníková fólie potažená uhlíkem. To je ten produkt. Díváte se na holou hliníkovou fólii, možná 12 nebo 13 mikronů, s tenkou uhlíkovou vrstvou na obou stranách. Povlak přidává další mikrony nebo dva na každou stranu. Karbon je vodivý. Účelem je chránit hliník před katodovou kaší během výroby článku a před elektrolytem během provozu článku.
Proč hliník koroduje v Li-iontovém článku, není složité. LFP kaše má pH 11 nebo vyšší. NCM-suspenze NCM je méně agresivní, ale stále není přátelská k holému kovu v průběhu času. Ke skutečnému poškození dochází na rozhraní mezi aktivním materiálem a fólií. Pitování začíná tam. Pitting se stává delaminací. Delaminace se stává úbytkem kapacity a nakonec selháním pole. Karbonový povlak je levné pojištění.
Měl bych zmínit měď. Anodová strana používá měděnou fólii. Měď má různé problémy. Neprohlubuje se stejným způsobem jako hliník. Režim selhání je rozpuštění při vysokém napětí,-pokud se váš BMS pokazí a přebije článek, ionty mědi se stanou mobilními a skončí tam, kde by neměly. Existuje povlakovaná měď. Méně obvyklé ve výrobě. Kluci z křemíkové anody to používají, protože křemík během cyklování pekelně bije z povrchu fólie. Všichni ostatní většinou provozují holou měď a říkají tomu den.
Dingsheng v Zhenjiang pravděpodobně vyrábí polovinu potažené hliníkové fólie, která jde do buněk po celém světě. Jejich přesný podíl nemám a nebudu si vymýšlet číslo. Jsou velké. Wanshun je dalším významným čínským hráčem. Mezi těmito dvěma a možná třemi nebo čtyřmi menšími chlápky Čína dodává většinu tohoto materiálu po celém světě. Ceny z Číny jsou možná o 15-20 % nižší než u japonského materiálu v závislosti na kvalitě a na tom, jak tvrdě vyjednáváte.
Japonští dodavatelé stále existují. Toyal to dělal ještě předtím, než se zrodila většina současných bateriových inženýrů. UACJ něco dělá. Kvalita je konzistentní, dodací lhůty jsou delší a ceny jsou vyšší. Japonští výrobci článků kupují japonskou fólii. Všichni ostatní většinou nakupují čínštinu, pokud jejich zákazník nemá konkrétní požadavek na dodavatelský řetězec.
Korea je smíšená taška. Iljin vyrábí měděnou fólii a potahuje. Pro hliník dovážejí korejští výrobci článků. Viděl jsem programy Samsung SDI specifikující japonskou fólii a programy LG specifikující čínskou fólii na různých platformách vozidel pro stejnou automobilku. Rozhodnutí o nákupu na této úrovni zahrnují faktory daleko za materiální výkonnost.
Americká produkce-a říkám to jako někdo, komu by prospělo více domácích možností,-zatím tu není. Pár nakladačů, kteří vezmou vaši holou fólii a projedou ji po jejich lince. Žádná integrovaná výroba v automobilovém měřítku. Peníze IRA tečou. Probíhají oznámení. Skutečný nárůst-je jiný příběh. Pokud dnes potřebujete kvalifikovaného dodavatele folií pro lithium-baterii pro severoamerický program, stále hledáte za oceán.
Samotný nátěr není žádná raketová věda. Saze, PVDF pojivo, NMP rozpouštědlo. Míchejte, natírejte, osušte, nakrájejte. Pecní čerň nebo acetylenová čerň v závislosti na preferenci dodavatele a cílové vodivosti. Některé prémiové třídy obsahují grafenové nebo uhlíkové nanotrubice. Marketing to miluje. Skutečný-rozdíl ve výkonu je u standardních elektrických článků marginální. Možná záleží na aplikacích s rychlostí 4C nebo 5C. Vaše průměrná sada osobních vozidel 1C si toho nevšimne.
Důležitější než formulace je řízení procesu. Většina z toho se vyrábí hlubotiskem. Gravírovaný válec nabírá kaši a přenáší ji na fóliový pás pohybující se pod ním. Zní to jednoduše. Udržet hmotnost povlaku v rámci specifikací na 1200 mm pásu při rychlosti 40 metrů za minutu není jednoduché. Hlubotiskové válce se opotřebovávají. Viskozita kaše se v průběhu šarže mění. Změny teploty ovlivňují přenos. Distributor materiálů pro lithium{10}}baterii vám může ukázat dvě šarže od stejného dodavatele, stejné SKU a jedna bude mít dvakrát větší tloušťku než druhá.
Manipulace s webem je jeho vlastní bolestí hlavy. Tato tenká hliníková fólie se trhá. Přerušení webu znamená prostoje, zmetkovitost a ztrátu výnosu. Kluci, kteří to dělají roky, mají profily napětí vytočené. Noví účastníci se učí drahé lekce. Jeden čínský dodavatel, kterého nebudu jmenovat, ztratil tři měsíce výroby ve snaze uvést do provozu novou lakovací linku, protože nedokázali zabránit prasknutí pásu.
Specifikace požadují hmotnost povlaku v gsm, povrchový odpor v miliohmech na čtverec, přilnavost pomocí křížového testu. Tato čísla existují pro kvalifikační účely. Ze dne-na-každý den se výrobci buněk skutečně starají o konzistenci. Pokud je váš odpor 15 miliohmů na jedné šarži a 25 na další, projeví se to jako odchylka mezi buňkami-k-buňce v hotových balíčcích. Automobiloví výrobci nenávidí variace. Jejich OEM partneři pro lithium{11}}baterii nenávidí vysvětlování odchylek. Všichni to nakonec zpětně vystopují.
Viděl jsem programy, které upustily od dodavatele fólie kvůli jediné špatné partii, která se dostala do výrobních buněk. V tomto byznysu jsou důležité vztahy. Kvalifikace trvá měsíce. Nikdo se nechce rekvalifikovat. Dodavatelé, kteří dodávají konzistentní materiál, si tedy udržují své podnikání. Dodavatelé, kteří se nenechají tiše vyměnit.
Pevný-stav nakonec přijde. Sulfidové elektrolyty přinášejí novou chemii, pro kterou uhlíkové povlaky nebyly určeny. Oxidové a polymerní elektrolyty jsou méně problematické. Pevné -buňky, které se ve skutečnosti vyrábí nebo se blíží výrobě- a není jich mnoho-, většinou používají chemii, kde běžné povlaky fungují dobře. Pokud články na bázi sulfidů- někdy zasáhnou objem, ochrana kolektoru proudu bude potřebovat jiné řešení. ALD alumina, možná. Fluorpolymerové bariéry. Nikdo zatím nic neškáloval, protože samotné buňky nejsou škálované.
Fólie potažená uhlíkem zatím zůstává tím, čím byla dvacet let. Nudný. Nutné. Řádková položka v kusovníku, kterou se nákup snaží snížit a inženýrství se na ni snaží nemyslet, dokud se něco nepokazí.
Pět distributorů komponent lithium-iontových baterií v USA vám pravděpodobně do týdne dodá vzorky. Najít někoho, kdo může garantovat alokaci pro 50 GWh program, je těžší. To je skutečné omezení dodavatelského řetězce v tomto segmentu. Ne technologie. Závazek kapacity.
