Wat is aluminiumfoelie?
Die meeste mense dink aan Reynolds Wrap wanneer hulle aluminiumfoelie hoor. In die batterywêreld bedoel ons iets heeltemal anders.
LOTTE Aluminium het in 2022 grond gebreek op hul Elizabethtown-aanleg. Ek het verlede herfs verby die terrein gery en die gebou was op, toerusting het ingegaan. Hulle het daardie plek gekies omdat Ford en SK besig is om die BlueOval-batterykompleks vyf myl verder in die pad te bou. Maak sin. Jy wil hê jou foelieverskaffer moet naby wees wanneer jy 36 000 ton per jaar deur 'n deklaaglyn laat loop.
Die foelie wat LOTTE sal maak, is vir katodes. Elke litium-ioonsel het twee stroomversamelaars binne. Koper aan die anode kant. Aluminium aan die katodekant. Die aktiewe materiaal-jou NMC of jou LFP of watter chemie jy ook al gebruik-word as 'n nat suspensie op hierdie foelies bedek. Sodra dit droog is, het jy 'n elektrode.
Mense vra hoekom nie dieselfde metaal vir albei gebruik nie. Koper sou eenvoudiger wees. Een voorsieningsketting in plaas van twee.
Hier is die probleem. Koper los op.
By die katode sit jy bo 3,5 volt teenoor litium. Koper kan dit nie hanteer nie. Dit oksideer en gaan in oplossing. Samsung SDI het 'n paar jaar gelede 'n tegniese bulletin uitgereik wat wys dat koper ongeveer 3,4 volt begin roes. Jy eindig met koperione wat in jou elektroliet ronddryf en uiteindelik op die anode uitplat. Dit maak die sel dood.
Aluminium oksideer ook maar die oksiedlaag wat dit vorm is anders. Aluminiumoksied is dig en stabiel. Dit beskerm eintlik die metaal daaronder. Die laag is net 'n paar nanometer dik so elektrone tonnel regdeur. Jy kry terselfdertyd korrosiebestandheid en geleidingsvermoë.
Die foelie self is dun. Ons praat van 10 tot 12 mikron vir die meeste produksieselle. UACJ in Japan spesifiseer hul rolle op plus of minus 'n halwe mikron oor die breedte. Dit is styf. Ter verwysing is 'n vel kopieerpapier ongeveer 100 mikron.
Dunner is beter vir energiedigtheid. Elke gram aluminium wat nie aktiewe materiaal is nie, is dooie gewig. Sommige selvervaardigers het tot 8 mikron afgedruk. Die afweging is hantering. Dun foelie skeur op die deklaaglyn. Jou spanningsbeheer moet perfek wees. Een plooi en daardie gedeelte van die elektrode is afval.
"Ons sien bestendige druk van kliënte om elke jaar dunner te word," het 'n prosesingenieur by 'n Midwest-bedekkingsoperasie verlede maand aan my gesê. "Die toerusting kan dit doen, maar jou verwerpingsyfer styg. Op 'n stadium verloor jy meer materiaal deur trane as wat jy in gewig spaar."
Reinheid maak ook saak. Battery-aluminium moet meer as 98 persent wees. Onsuiwerhede soos yster of silikon skep insluitings in die foelie-oppervlak. Daardie insluitings word swak plekke. Die deklaag heg nie behoorlik vas nie of jy kry speldegate. Hoe dit ook al sy, die sel misluk QC.
Die meeste van die wêreld se batteryfoelie kom steeds van Asië af. UACJ en Toyota in Japan. LOTTE en Dongwon in Korea. 'n Halfdosyn groot produsente in China, insluitend Ding Sheng en Nanshan. Die Kentucky-aanleg is een van die eerste ernstige pogings tot binnelandse produksie. Daar is sprake van ander wat volg maar nog niks konkreet nie.
Vir LFP-selle het baie vervaardigers na koolstof-bedekte foelie oorgegaan. Dunmore in Bristol, Pennsylvania doen dit. Hulle sit 'n dun koolstofonderlaag neer voordat jy die aktiewe materiaal bedek. Dit help met adhesie aangesien LFP nie so goed aan kaal aluminium kleef soos NMC nie. Verminder ook kontakweerstand by die koppelvlak.
Wat nog. Herwinning. Wanneer selle die einde van die lewe bereik, kan jy hulle versnipper en die aluminium van die swart massa skei. Die herwonne metaal gaan terug na 'n smelter. Nie presies geslote lus nie, want jy verloor sommige by elke stap, maar beter as om dit te stort.
Ek moet die Dyne-waarde-ding noem. Oppervlak energie. Die foelie-oppervlak moet skoon genoeg wees dat die elektrode-mis dit eweredig benat. Jy meet dit in dyns per sentimeter. Die meeste spesifikasies vereis 32 of hoër. As die foelie te lank in 'n pakhuis gesit het en besoedeling opgetel het, sal jy sien dat die suspensie kraal tydens die bedekking. Dit is 'n slegte dag.
In elk geval. Dit is aluminiumfoelie in batterye. Niks soos wat in jou kombuislaai is nie.
