Alüminyum Folyo Nedir?
Çoğu insanın aklına alüminyum folyo dendiğinde Reynolds Wrap geliyor. Pil dünyasında tamamen başka bir şeyi kastediyoruz.
LOTTE Aluminium Elizabethtown fabrikasının temelini 2022 yılında attı. Geçtiğimiz sonbaharda şantiyenin önünden geçtim ve bina inşa edilmişti, ekipmanlar içeri giriyordu. Orayı seçtiler çünkü Ford ve SK yolun beş mil aşağısında BlueOval akü kompleksini inşa ediyor. Mantıklı. Kaplama hattında yılda 36.000 ton çalıştırırken folyo tedarikçinizin yakında olmasını istersiniz.
LOTTE'nin yapacağı folyo katotlar içindir. Her lityum-iyon hücresinin içinde iki akım toplayıcı bulunur. Anot tarafında bakır. Katot tarafında alüminyum. Aktif malzeme (NMC'niz veya LFP'niz veya kullandığınız kimya ne olursa olsun- bu folyoların üzerine ıslak bir bulamaç halinde kaplanır. Kuruduktan sonra bir elektrotunuz olur.
İnsanlar neden her ikisi için de aynı metali kullanmadıklarını soruyorlar. Bakır daha basit olurdu. İki yerine tek tedarik zinciri.
Sorun burada. Bakır çözünür.
Katotta lityuma karşı 3,5 voltun üzerinde oturuyorsunuz. Bakır bunu kaldıramaz. Oksitlenir ve çözelti haline gelir. Samsung SDI birkaç yıl önce bakırın 3,4 volt civarında paslanmaya başladığını gösteren bir teknik bülten yayınladı. Elektrolitinizde bakır iyonlarının yüzdüğünü ve sonunda anotta kaplandığını görürsünüz. Bu hücreyi öldürür.
Alüminyum da oksitlenir ancak oluşturduğu oksit tabakası farklıdır. Alüminyum oksit yoğun ve stabildir. Aslında altındaki metali koruyor. Katman yalnızca birkaç nanometre kalınlığında olduğundan elektronlar doğrudan tünelden geçer. Korozyona karşı dayanıklılık ve iletkenliği aynı anda elde edersiniz.
Folyonun kendisi incedir. Çoğu üretim hücresi için 10 ila 12 mikrondan bahsediyoruz. Japonya'daki UACJ, rulolarının genişliğinin artı veya eksi yarım mikron olduğunu belirtiyor. Bu çok sıkı. Referans olarak bir sayfa fotokopi kağıdı yaklaşık 100 mikrondur.
Enerji yoğunluğu açısından daha ince olması daha iyidir. Aktif madde olmayan alüminyumun her gramı ölü ağırlıktır. Bazı hücre üreticileri 8 mikrona kadar baskı yaptı. Takas hallediliyor. Kaplama hattında ince folyo yırtıkları. Gerilim kontrolünüz mükemmel olmalı. Bir kırışık varsa elektrotun o kısmı hurdadır.
Midwest kaplama işletmesindeki bir süreç mühendisi geçen ay bana "Müşterilerden her yıl daha inceltilmesi yönünde sürekli bir baskı görüyoruz" dedi. "Ekipman bunu yapabilir ancak reddetme oranınız artar. Bir noktada, ağırlıktan tasarruf ettiğinizden daha fazlasını gözyaşları nedeniyle kaybedersiniz."
Saflık da önemlidir. Pil-seviyesindeki alüminyumun yüzde 98'in üzerinde olması gerekir. Demir veya silikon gibi yabancı maddeler folyo yüzeyinde kalıntılar oluşturur. Bu kapanımlar zayıf noktalar haline gelir. Kaplama düzgün yapışmıyor veya küçük delikler oluşuyor. Her iki durumda da hücre QC'de başarısız olur.
Dünyadaki akü folyolarının çoğu hâlâ Asya'dan geliyor. Japonya'da UACJ ve Toyo. LOTTE ve Dongwon Kore'de. Çin'de Ding Sheng ve Nanshan dahil yarım düzine büyük üretici var. Kentucky fabrikası yerli üretime yönelik ilk ciddi girişimlerden biridir. Başkalarının da takip edeceği konuşuluyor ama henüz somut bir şey yok.
LFP hücreleri için birçok üretici karbon-kaplı folyoya geçti. Bristol, Pensilvanya'daki Dunmore bunu yapıyor. Aktif malzemeyi kaplamadan önce ince bir karbon astarı sürüyorlar. LFP çıplak alüminyuma NMC kadar yapışmadığı için yapışmaya yardımcı olur. Ayrıca arayüzdeki kontak direncini de keser.
Başka ne. Geri dönüşüm. Hücreler ömrünün sonuna ulaştığında onları parçalayabilir ve alüminyumu siyah kütleden ayırabilirsiniz. Geri kazanılan metal izabe tesisine geri gönderilir. Her adımda bir miktar kaybettiğiniz için tam olarak kapalı bir döngü değil, ancak onu çöpe atmaktan daha iyidir.
Dyne değeri olayından bahsetmeliyim. Yüzey enerjisi. Folyo yüzeyi, elektrot bulamacının onu eşit şekilde ıslatmasına yetecek kadar temiz olmalıdır. Bunu santimetre başına din cinsinden ölçersiniz. Çoğu özellik 32 veya daha yüksek bir değer gerektirir. Folyo depoda çok uzun süre beklemişse ve kirlenmişse, kaplama sırasında bulamaç taneciklerinin yükseldiğini göreceksiniz. Bu kötü bir gün.
Her neyse. Bu, pillerdeki alüminyum folyodur. Mutfak çekmecenizdekine hiç benzemiyor.
