ما المقصود بالطبقات المضادة للتآكل-؟
أمضيت ست سنوات في الحصول على رقائق التجميع الحالية لبرامج الخلايا. لم يطلب مني أحد العملاء مطلقًا أن أشرح ما يفعله طلاء الكربون. إما أنهم يعرفون أو لا يهتمون. هذا مخصص للأشخاص الذين وصلوا إلى هنا من Google ويريدون بالفعل فهم الأشياء.
رقائق الألومنيوم المغلفة بالكربون. هذا هو المنتج. أنت تنظر إلى رقائق الألومنيوم العارية، ربما 12 أو 13 ميكرون، مع طبقة رقيقة من الكربون على كلا الجانبين. يضيف الطلاء ميكرونًا آخر أو اثنين لكل جانب. الكربون موصل. والغرض من ذلك هو حماية الألومنيوم من ملاط الكاثود أثناء تصنيع الخلايا ومن الإلكتروليت أثناء تشغيل الخلية.
إن سبب تآكل الألومنيوم في خلية أيون- ليس بالأمر المعقد. يعمل ملاط LFP على درجة حموضة 11 أو أعلى. يعد ملاط NCM المعتمد على NMP- أقل عدوانية ولكنه لا يزال غير ملائم للمعادن العارية بمرور الوقت. يحدث الضرر الحقيقي عند السطح البيني بين المادة الفعالة والرقائق. يبدأ التأليب هناك. يصبح التأليب تصفيحًا. يصبح التصفيح تتلاشى القدرة وفي نهاية المطاف الفشل الميداني. طلاء الكربون هو تأمين رخيص.
يجب أن أذكر النحاس. يستخدم جانب الأنود رقائق النحاس. النحاس لديه قضايا مختلفة. لا ينقب بنفس الطريقة التي يعمل بها الألومنيوم. وضع الفشل هو الذوبان عند الجهد العالي-إذا تعطل نظام إدارة المباني (BMS) الخاص بك وأدى إلى زيادة شحن الخلية، فإن أيونات النحاس تصبح متنقلة وينتهي بها الأمر حيث لا ينبغي لها ذلك. النحاس المطلي موجود. أقل شيوعا في الإنتاج. يستخدمه رجال أنود السيليكون لأن السيليكون يتفوق بشدة على سطح الرقاقة أثناء ركوب الدراجات. الجميع يديرون في الغالب النحاس العاري ويطلقون عليه اسم اليوم.
من المحتمل أن تقوم شركة Dingsheng في مدينة Zhenjiang بتصنيع نصف رقائق الألومنيوم المطلية التي تدخل إلى الخلايا في جميع أنحاء العالم. ليس لدي حصتهم بالضبط ولن أقوم باختلاق رقم. إنهم كبيرون. Wanshun هو اللاعب الصيني الرئيسي الآخر. وبين هذين الاثنين، وربما ثلاثة أو أربعة سفن أصغر حجمًا، تشحن الصين معظم هذه المواد عالميًا. قد يكون السعر خارج الصين أقل بنسبة 15-20% من المواد اليابانية اعتمادًا على الدرجة ومدى صعوبة التفاوض.
لا يزال الموردون اليابانيون موجودين. لقد قامت شركة Toyal بذلك منذ ما قبل ولادة معظم مهندسي البطاريات الحاليين. UACJ يفعل بعض. الجودة متسقة، والمهل الزمنية أطول، والسعر أعلى. يقوم صانعو الخلايا اليابانية بشراء الرقائق اليابانية. يشتري الجميع في الغالب المنتجات الصينية ما لم يكن لدى عملائهم متطلبات محددة لسلسلة التوريد.
كوريا هي حقيبة مختلطة. يقوم Iljin بتصنيع رقائق النحاس ويقوم بالطلاء. بالنسبة للألمنيوم، تستورد شركات تصنيع الخلايا الكورية. لقد رأيت برامج Samsung SDI تحدد الرقائق اليابانية وبرامج LG تحدد الرقائق الصينية على منصات مركبات مختلفة لنفس صانع السيارات. تتضمن قرارات الشراء على هذا المستوى عوامل تتجاوز الأداء المادي.
الإنتاج الأمريكي-وأنا أقول هذا كشخص قد يستفيد من المزيد من الخيارات المحلية-لم يصل إلى هذه المرحلة بعد. اثنان من عمال رسوم المرور الذين سيأخذون رقائقك العارية ويمررونها عبر خطهم. لا يوجد إنتاج متكامل على نطاق السيارات. أموال الجيش الجمهوري الايرلندي تتدفق. الإعلانات تحدث. إن التوسع الفعلي-هو قصة مختلفة. إذا كنت بحاجة إلى مورد مؤهل لرقائق بطاريات الليثيوم- لبرنامج في أمريكا الشمالية اليوم، فأنت لا تزال تبحث عبر المحيط.
الطلاء في حد ذاته ليس علم الصواريخ. أسود الكربون، مادة رابطة PVDF، مذيب NMP. امزجها، غلفها، جففها، اقطعها. فرن أسود أو أسيتيلين أسود حسب تفضيل المورد والتوصيل المستهدف. تحتوي بعض الدرجات الممتازة على الجرافين أو أنابيب الكربون النانوية. التسويق يحب ذلك. يعتبر اختلاف الأداء العالمي الحقيقي- هامشيًا بالنسبة لخلايا EV القياسية. ربما يهم تطبيقات معدل 4C أو 5C. لن تلاحظ مجموعة سيارات الركاب المتوسطة 1C الخاصة بك.
ما يهم أكثر من الصياغة هو التحكم في العملية. طلاء الحفر هو الطريقة التي يتم بها صنع معظم هذا. تلتقط اللفة المحفورة الملاط، وتنقله إلى شبكة الرقائق التي تتحرك تحتها. يبدو بسيطا. إن الحفاظ على وزن الطلاء ضمن المواصفات عبر شبكة مقاس 1200 مم وبسرعة 40 مترًا في الدقيقة ليس بالأمر السهل. ارتداء لفات الحفر. تتغير لزوجة الملاط على دفعة واحدة. التغيرات في درجات الحرارة تؤثر على النقل. يمكن لموزع مواد بطاريات الليثيوم- أن يعرض لك قطعتين من نفس المورد، ونفس SKU، وسيكون لواحد منهما ضعف سمك الآخر.
التعامل مع الويب هو صداع خاص به. رقائق الألومنيوم هذه الدموع رقيقة. يعني انقطاع الويب التوقف عن العمل والخردة وخسارة العائد. الرجال الذين كانوا يفعلون ذلك لسنوات تم الاتصال بهم في ملفات تعريف التوتر الخاصة بهم. ويتعلم الوافدون الجدد دروسًا باهظة الثمن. أحد الموردين الصينيين، لن أذكر اسمه، خسر ثلاثة أشهر من الإنتاج أثناء محاولته تشغيل خط طلاء جديد لأنهم لم يتمكنوا من منع الويب من الانهيار.
تطلب أوراق المواصفات وزن الطلاء بالجي إس إم، ومقاومة السطح بالمللي أوم لكل مربع، وقوة الالتصاق عبر اختبار التظليل المتقاطع. هذه الأرقام موجودة لأغراض التأهيل. يومًا بعد يوم-إلى-يومًا، ما يهتم به صانعو الخلايا حقًا هو الاتساق كثيرًا. إذا كانت مقاومتك 15 ملي أوم في قطعة واحدة و25 في القطعة التالية، فسيظهر ذلك كتباين من خلية -إلى-خلية في العبوات النهائية. مصنعو المعدات الأصلية للسيارات يكرهون الاختلاف. يكره شركاء تصنيع المعدات الأصلية لبطاريات الليثيوم- شرح الاختلاف. الجميع يتتبعه في النهاية.
لقد رأيت برامج تسقط موردًا للرقائق على قطعة واحدة سيئة وصلت إلى خلايا الإنتاج. العلاقات مهمة في هذا العمل. التأهيل يستغرق أشهر. لا أحد يريد إعادة التأهيل. لذا فإن الموردين الذين يقدمون مواد متسقة يحافظون على أعمالهم. الموردين الذين لا يتم استبدالهم بهدوء.
الحالة الصلبة-ستأتي في النهاية. تجلب إلكتروليتات الكبريتيد كيمياء جديدة لم تكن الطلاءات الكربونية مصممة لها. تعتبر إلكتروليتات الأكسيد والبوليمر أقل إشكالية. إن خلايا الحالة الصلبة-قيد الإنتاج أو قريبة من الإنتاج-ولا يوجد الكثير منها-تستخدم في الغالب المواد الكيميائية حيث تعمل الطلاءات التقليدية بشكل جيد. إذا بلغت الخلايا القائمة على الكبريتيد-حجمًا كبيرًا، فستحتاج حماية المجمع الحالية إلى حل مختلف. ALD الألومينا، ربما. حواجز الفلوروبوليمر. لم يقم أحد بقياس أي شيء حتى الآن لأن الخلايا نفسها لم يتم قياسها.
في الوقت الحالي، تظل الرقائق المطلية بالكربون كما كانت منذ عشرين عامًا. ممل. ضروري. بند في قائمة مكونات الصنف (BOM) يحاول قسم المشتريات خفض تكلفته ويحاول فريق الهندسة عدم التفكير فيه حتى يحدث خطأ ما.
يمكن لخمسة موزعين لمكونات بطاريات الليثيوم-في الولايات المتحدة أن يقدموا لك عينات في غضون أسبوع. من الصعب العثور على شخص يمكنه ضمان تخصيص برنامج بقدرة 50 جيجاوات في الساعة. هذا هو القيد الحقيقي لسلسلة التوريد في هذا القطاع. ليست التكنولوجيا. التزام القدرات.
