காப்பர் ஃபாயில் என்றால் என்ன?

காப்பர் ஃபாயில் என்றால் என்ன?

தவறு நடக்கும் வரை யாரும் பேசாத பொருள்

ஒவ்வொரு லித்தியம்{0}}அயன் பேட்டரியிலும் செப்புத் தகடு இருக்கும். உங்கள் ஃபோன், உங்கள் லேப்டாப், EV அனைத்தும் - வெளியே நிறுத்தப்பட்டுள்ளன. படலம் கிராஃபைட் அனோடிற்குப் பின்னால் அமர்ந்து ஒரு வேலையைச் செய்கிறது: எலக்ட்ரான்களை உள்ளேயும் வெளியேயும் நகர்த்துகிறது. கவர்ச்சியாக இல்லை. பேட்டரி மாநாடுகளில் சப்ளையர்கள் முக்கிய உரைகளைப் பெறுவதில்லை. ஆனால் படலம் தோல்வியடையும் போது, முழு செல் தோல்வியடைகிறது.

நான் இந்தத் துறையில் பதினைந்து வருடங்கள் கழித்திருக்கிறேன். தாமிரத் தகடு என்பது நான் ஆரம்பத்தில் அதிகம் யோசிக்கவில்லை. கேத்தோடு பொருட்கள் அனைத்து கவனத்தையும் பெற்றன - NCM விகிதங்கள், கோபால்ட் சோர்சிங், அந்த வகையான விஷயங்கள். படலம் அப்படியே இருந்தது. செப்புக் கரைப்புச் சிக்கல்களுடன் களத்திலிருந்து செல்கள் திரும்பி வருவதை நான் பார்க்க ஆரம்பித்தேன், மேலும் அந்த இடைமுகத்தில் என்ன நடக்கிறது என்பதைப் பற்றி பெரும்பாலான பொறியாளர்கள் உண்மையில் எவ்வளவு குறைவாகப் புரிந்துகொள்கிறார்கள் என்பதை நான் உணர்ந்தேன்.

பெரும்பாலான பயன்பாடுகளுக்கு பேட்டரி-கிரேடு செப்புப் படலம் 6 முதல் 12 மைக்ரான்கள் தடிமனாக இருக்கும். சில உற்பத்தியாளர்கள் 4.5 மைக்ரான்களுக்கு தள்ளியுள்ளனர். ஒரு மனிதனின் முடியின் அளவு சுமார் 70 மைக்ரான்கள் ஆகும்.

அதை செய்ய இரண்டு வழிகள். மின்னாற்பகுப்பு படிவு - நீங்கள் சல்பூரிக் அமிலத்தில் தாமிரத்தைக் கரைத்து, கரைசலின் வழியாக மின்னோட்டத்தை இயக்கி, சுழலும் டிரம்மில் செப்புத் தகடுகளை வெளியேற்றுகிறீர்கள். அதை உரிக்கவும், அதை உருட்டவும். இது சந்தையில் 90-க்கும் மேற்பட்ட சதவீதமாகும். மற்ற முறை ரோலிங் ஆகும், அங்கு நீங்கள் ஒரு செப்பு இங்காட் மூலம் தொடங்கி, மீண்டும் மீண்டும் பாஸ்கள் மூலம் அதை இயந்திரத்தனமாக மெல்லியதாக மாற்ற வேண்டும். ரோலிங் உங்களுக்கு சிறந்த இயந்திர பண்புகளை வழங்குகிறது ஆனால் அதிக செலவாகும். பெரும்பாலான செல் தயாரிப்பாளர்கள் பிரீமியம் செலுத்த விரும்பவில்லை.

Copper Foil

மெல்லிய படலம் என்பது அதே செல் தொகுதியில் செயலில் உள்ள பொருளுக்கு அதிக இடம் என்று பொருள். அது தான் ஆற்றல் அடர்த்தி. கடந்த தசாப்தத்தில் 8 மைக்ரான் முதல் 6 மைக்ரான் படலம் வரையிலான உந்துதல் செல் தயாரிப்பாளர்களுக்கு அவர்களின் வடிவமைப்புகளில் வேறு எதையும் மாற்றாமல் உண்மையான ஊக்கத்தை அளித்தது. 6 மைக்ரானை விட மெல்லியதாக செல்வது கடினமாகிறது. பூச்சு போது படலம் கண்ணீர். இது முறுக்கு இயந்திரத்தில் சுருக்கங்கள். விளைச்சல் குறையும்.

நான் சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஜியாங்சு மாகாணத்தில் 4.5 மைக்ரான் படலத்தில் தகுதி பெற்ற பூச்சு வரியை சுற்றிப் பார்த்தேன். படலம் கிழியாமல் இருக்க ஆபரேட்டர்கள் வரியின் வேகத்தை 30 சதவீதம் குறைக்க வேண்டியிருந்தது. அதில் யாரும் மகிழ்ச்சியடையவில்லை. நீங்கள் செலவு இலக்குகளை அடைய முயற்சிக்கும்போது செயல்திறன் முக்கியமானது.

மின்னாற்பகுப்பு படலம் இரண்டு பக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது. டிரம் பக்கமானது பளபளப்பாகவும் மென்மையாகவும் இருக்கும். மறுபக்கம் - மேட் பக்கம் - அதிக அமைப்பு உள்ளது. கடினத்தன்மை ஒட்டுதலுக்கு உதவுகிறது என்பதால், நீங்கள் அனோட் ஸ்லரியை மேட் பக்கத்தில் பூசுகிறீர்கள். கோட்பாட்டில் போதுமான எளிமையானது. Copper Foil

ஆனால் மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை ஒரு பரிமாற்றம். மிகவும் மென்மையானது மற்றும் சில நூறு சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு பூச்சு உரிந்துவிடும். மிகவும் கரடுமுரடானது மற்றும் பூச்சுகளில் மெல்லிய புள்ளிகளைப் பெறுவீர்கள், அங்கு வெற்று தாமிரம் எலக்ட்ரோலைட்டுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. அது மோசமானது. தாமிரம் சில நிபந்தனைகளின் கீழ் எலக்ட்ரோலைட்டில் கரைந்து, கேத்தோடிற்கு இடம்பெயர்ந்து, அங்கு தட்டுகள், மற்றும் இறுதியில் கலத்தை சுருக்குகிறது. ஸ்டோரேஜில் உட்கார்ந்து - சைக்கிள் கூட செல்லாமல், அரிக்கும் கரண்ட் கலெக்டருடன் அமர்ந்து செல்கள் இந்த வழியில் தோல்வியடைவதை நான் பார்த்திருக்கிறேன்.

படலம் சப்ளையர்கள் கடினத்தன்மையைக் கட்டுப்படுத்த நிறைய முயற்சிகளைச் செய்கிறார்கள். முலாம் குளியல் உள்ள சேர்க்கை தொகுப்புகள். போஸ்ட்{2}}சிகிச்சை படிகள். சில சப்ளையர்கள் இருபுறமும் பூசப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு டிரம் பக்கத்திலும் லேசான கரடுமுரடான சிகிச்சையை மேற்கொள்கின்றனர்.

லித்தியம்-அயன் கலங்களில் உள்ள நிலையான எலக்ட்ரோலைட் LiPF6 ஆர்கானிக் கார்பனேட்டுகளில் கரைக்கப்படுகிறது. இது தாமிரத்தைத் தாக்கக் கூடாது. தாமிரம் நேர்மின்வாயில் நிலையாக உள்ளது. ஆனால் எப்போதும் ஈரப்பதம் மாசுபடுவது ஒரு மில்லியனுக்கு - பாகங்கள், நிச்சயமாக, ஆனால் அது இருக்கிறது. ஈரப்பதம் LiPF6 உடன் வினைபுரிந்து HF ஐ உருவாக்குகிறது. ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலம். கேவலமான விஷயங்கள். இது தாமிரத்தை உண்ணும்.

ஒரு தோல்வி பயன்முறையை நான் பலமுறை ஆராய்ந்தேன்: சைக்கிள் ஓட்டும் போது அனோட் பூச்சு விரிசல், வெற்று படலத்தை வெளிப்படுத்துகிறது, மேலும் HF வேலை செய்யும். கரைந்த செப்பு அயனிகள் பிரிப்பான் வழியாகச் சென்று, உலோகத் தாமிரமாக கேத்தோடில் படிந்து, இறுதியில் நீங்கள் மென்மையான சுருக்கத்தைப் பெறுவீர்கள். திறன் மங்கல் துரிதப்படுத்துகிறது. சில நேரங்களில் செல் துவாரங்கள். அதிகப்படியான மேற்பரப்பு ஆக்சைடு - ஆக்சைடு லேயர் அடியில் இருக்கும் தாமிரத்தைப் பாதுகாக்காத ஒரு மோசமான பேட்ச் ஃபாயிலுக்கு மீண்டும் ஒரு நினைவு திரும்பியது.

ஒரு கலத்தை அதன் கட்ஆஃப் மின்னழுத்தத்திற்குக் கீழே டிஸ்சார்ஜ் செய்து, அனோட் சாத்தியம் உயர்கிறது. போதுமான தூரம் சென்று தாமிரத்தை மின்வேதியியல் முறையில் கரைக்கத் தொடங்குங்கள். இது சர்ச்சைக்குரியது அல்ல - இது இலக்கியத்தில் ஆவணப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, எந்த அனுபவமிக்க செல் பொறியாளரும் இதைப் பார்த்திருக்கிறார்கள்.

கலங்கள் பொருந்தாத திறன்களைக் கொண்ட தொடர்-இணைக்கப்பட்ட தொகுப்புகளில் சிக்கல் தோன்றும். பலவீனமான செல் முதலில் காலியாகி, பின்னர் மற்ற செல்களால் தலைகீழாக இயக்கப்படுகிறது. பேக் வடிவமைப்பாளர்கள் இதற்கான பாதுகாப்பு சுற்றுகளை வைத்துள்ளனர். ஆனால் பாதுகாப்பு சுற்றுகள் சில நேரங்களில் தோல்வியடைகின்றன. கள்ளப் பாதுகாப்பு ஐசிகள் விநியோகச் சங்கிலியில் ஒரு உண்மையான விஷயம். விவரக்குறிப்பைப் பூர்த்தி செய்யாத கூறுகளைக் கொண்ட மலிவான BMS பலகைகள். தலைகீழ் பாதுகாப்பைக் கொண்டதாகக் கூறப்படும் பேக்குகளில் தாமிரக் கரைப்பை நான் பார்த்திருக்கிறேன்.

சிலிக்கான் அனோடுகள் வருகின்றன. கிராஃபைட்டை விட சிலிக்கான் லித்தியத்தை - வெகுஜன அடிப்படையில் சுமார் பத்து மடங்கு அதிகமாக சேமித்து வைத்திருப்பது அனைவருக்கும் தெரியும். தற்போதைய சேகரிப்பாளருக்கு சிலிக்கான் என்ன செய்கிறது என்பதை மக்கள் எப்போதும் நினைப்பதில்லை.

லித்தியேற்றப்படும் போது சிலிக்கான் பெருமளவில் விரிவடைகிறது. 300 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான அளவு மாற்றம். அனோட் அடுக்கு ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் வீங்கி சுருங்குகிறது. வழக்கமான செப்புப் படலம் அந்த வகையான இயந்திர அழுத்தத்திற்காக வடிவமைக்கப்படவில்லை. சோர்வு விரிசல். நீக்குதல். மின் தொடர்பு இழப்பு. சில சிலிக்கான் அனோட் டெவலப்பர்கள் உயர்-டென்சைல் செப்பு உலோகக் கலவைகள் அல்லது 3D-கட்டமைக்கப்பட்ட படலங்களுடன்-கட்டமைக்கப்பட்ட போரோசிட்டியில் விரிவடைந்து செயல்படுகின்றனர். இது ஒரு செயலில் உள்ள பகுதி, நிறைய தனியுரிமை மேம்பாடு, இன்னும் தெளிவான வெற்றி இல்லை.

கடந்த ஆண்டு நான் பேசிய ஒரு ஸ்டார்ட்அப், செப்பு-நிக்கல்-சிலிக்கான் அலாய் ஃபாயிலைப் பயன்படுத்துவதாகும், இது உயர்ந்த வெப்பநிலையில் 500 MPa க்கு மேல் இழுவிசை வலிமையைப் பராமரிக்கிறது. வர்த்தகம்-குறைவான கடத்துத்திறன் - தூய செப்பு 60 சதவீதம் இருக்கலாம். அவர்களின் விண்ணப்பத்திற்கு அது வேலை செய்தது. அளவிடுகிறதா என்பது தெளிவாக இல்லை.

Copper Foil

பெரும்பாலான பேட்டரி செப்புப் படலம் சீனா, ஜப்பான் மற்றும் கொரியாவில் உள்ள ஒரு சில உற்பத்தியாளர்களிடமிருந்து வருகிறது. Furukawa, Mitsui, Iljin, Tongguan - அந்தப் பெயர்கள் ஸ்பெக் ஷீட்களில் மீண்டும் மீண்டும் காட்டப்படும். வட அமெரிக்க மற்றும் ஐரோப்பிய செல் உற்பத்தியாளர்கள் பெரும்பாலும் இறக்குமதி செய்கின்றனர். பிராந்திய பேட்டரி திறன் ஆன்லைனில் வருவதால் படலம் உற்பத்தியை உள்ளூர்மயமாக்குவது பற்றிய பேச்சு உள்ளது, ஆனால் அந்த திறனை உருவாக்க பல ஆண்டுகள் ஆகும். மின்னாற்பகுப்புத் தகடு உற்பத்தி என்பது சாதனம்-தீவிரமானது மற்றும்-எவ்வளவு முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது என்பது தெரியும். நீங்கள் இயந்திரங்களை வாங்கி அடுத்த காலாண்டில் தரமான படலத்தை அனுப்ப முடியாது.

விலை நிர்ணயம் செப்புப் பொருட்களின் விலை மற்றும் மாற்றுக் கட்டணத்தைப் பின்பற்றுகிறது. மகசூல் குறைவாக இருப்பதாலும், தரக் கட்டுப்பாடு கடினமாக இருப்பதாலும் மெல்லிய படலங்கள் அதிக மாற்றக் கட்டணத்தை விதிக்கின்றன. 8 மைக்ரான் மற்றும் 4.5 மைக்ரான் விலை நிர்ணயம் அந்த சிரமத்தை பிரதிபலிக்கிறது.

செப்புப் படலம் பல வழிகளில் முதிர்ந்த ஒரு அங்கமாகும். பல தசாப்தங்களாக அடிப்படை உற்பத்தி தொழில்நுட்பம் வியத்தகு முறையில் மாறவில்லை. ஆனால் செல் செயல்திறன் தேவைகள் அதிகரிக்கும் போது விவரக்குறிப்புகள் இறுக்கமடைகின்றன. இழுவிசை வலிமை, நீளம், தடிமன் சீரான தன்மை, மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்பு - இவை அனைத்தும் செல் தரம் மற்றும் வாழ்நாளில் காரணியாகிறது.

நான் பணிபுரியும் பொறியாளர்கள் சில நேரங்களில் படலத்தை ஒரு பண்டமாக வாங்குகிறார்கள். விவரக்குறிப்பைச் சந்திக்கும் மலிவான சப்ளையரைப் பெற்று, தொடரவும். அது செயல்படாத வரை வேலை செய்யும். படலத்தில் சில பிபிஎம் அதிக ஈரப்பதம், கட்டுப்பாட்டு வரம்புகளுக்கு வெளியே கரடுமுரடான விநியோகம், மாதிரித் திட்டம் போதுமான அளவு இறுக்கமாக இல்லாததால் QC ஐக் கடந்த பலவீனமான தொகுதி - இவற்றில் ஏதேனும் பல மாதங்கள் அல்லது ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு கள தோல்விகளாகக் காட்டப்படலாம். அதற்குள் மலிவாக சரிசெய்வது தாமதமாகும்.

யாரும் எந்த நேரத்திலும் தாமிரத்தை மாற்றப் போவதில்லை. அலுமினியம் நேர்மின்வாயில் திறன்களில் வேலை செய்யாது. நிக்கல் விலை அதிகம். பாலிமர் கோர்கள் கொண்ட கூட்டுப் படலங்கள் உருவாக்கத்தில் உள்ளன, ஆனால் உற்பத்திக்குத் தயாராக இல்லை. குறைந்தபட்சம் அடுத்த பத்து ஆண்டுகளுக்கு, செப்புத் தகடு இருக்கும் இடத்திலேயே இருக்கும்: ஒவ்வொரு லித்தியம்-அயன் கலத்திலும், ஏதோ தவறு நடக்கும் வரை அமைதியாகத் தன் வேலையைச் செய்கிறது.