1070 è il grado di alluminio-con la purezza più elevata utilizzato abitualmente negli attuali-fogli collettori per celle agli ioni di litio-. Il suo valore non è meccanico ma elettrochimico: meno fasi di impurità sulla superficie della lamina significano meno reazioni parassite contro l'elettrolita e un minore riscaldamento resistivo durante la carica e la scarica.
Composizione e posizione di purezza
| Grado | Alluminio, min | Fe, massimo | Sì, massimo | Cu, massimo |
|---|---|---|---|---|
| 1050 | 99.50% | 0.40% | 0.25% | 0.05% |
| 1060 | 99.60% | 0.35% | 0.25% | 0.05% |
| 1070 | 99.70% | 0.25% | 0.20% | 0.04% |
| 1235 | 99.35% | Si + Fe, 0,65% max (limite combinato) | 0.05% | |
La chimica è controllata secondo ASTM B479 per il foglio ricotto e secondo i limiti di composizione di GB/T 3190-2020, con valori 1050 e 1060 mostrati come riferimento. Ferro e silicio sono i due elementi che determinano il comportamento del foglio durante la laminazione e il rivestimento, perché entrambi formano particelle intermetalliche grossolane quando presenti al di sopra dei limiti sopra indicati.
Perché l'elevata purezza è importante in una cella
Dal lato del catodo la lamina funge da supporto meccanico e da percorso degli elettroni. Le particelle ricche di ferro-sono catodiche rispetto alla matrice di alluminio e avviano la dissoluzione locale durante il ciclo, quindi un limite di ferro più stretto aumenta il numero di cicli prima che l'esaurimento della capacità acceleri. Il basso livello di silicio riduce inoltre il numero di particelle fragili che si rompono durante la calandratura e l'avvolgimento degli elettrodi. L'alluminio ad alta-purezza allo stato ricotto raggiunge circa il 61-62% di IACS, il che riduce la perdita ohmica nelle celle ad alta-velocità.
Spessore, stato d'animo e condizione superficiale
Il foglio della batteria viene fornito con uno spessore inferiore a 0,2 mm e in pratica tra circa 8 e 20 micrometri, più comunemente tra 10 e 16 micrometri per le celle delle autovetture-. Viene fornito nello stato d'animo O, morbido e completamente ricotto, perché la linea di rivestimento dell'elettrodo richiede che la lamina si conformi senza ritorno elastico. I requisiti superficiali sono rigorosi: olio di laminazione residuo al di sotto di una soglia bassa per la bagnabilità, nessuna bava di taglio sul bordo che potrebbe perforare il separatore, ruvidità superficiale uniforme per l'adesione del rivestimento e una planarità che mantenga lo spessore del rivestimento entro la tolleranza su tutto il nastro.
Controllo di processo e qualità
Il foglio viene laminato su laminatoi multi-con controllo dello spessore a ciclo chiuso-, quindi ricotto fino a ottenere una struttura a grana uniforme e infine tagliato alla larghezza richiesta dalla linea di rivestimento. L'ispezione in genere riguarda il profilo dello spessore del nastro, la larghezza e la bava, la resistenza alla trazione e l'allungamento, la bagnabilità tramite il test di rottura dell'acqua- e l'analisi chimica in base al numero di calore. I rotoli sono confezionati su nuclei con protezione barriera contro l'umidità poiché l'idratazione della superficie degrada l'adesione del rivestimento.
Domande frequenti
Q:A cosa serve il foglio di alluminio 1070 nelle batterie?
R: Viene utilizzato principalmente come collettore di corrente catodica nelle celle agli ioni di litio-, ma anche nei supercondensatori e in alcuni supporti di celle a tasca-, poiché la sua elevata purezza limita le reazioni collaterali elettrochimiche.
Q:Come si confronta il foglio 1070 con il foglio 1235?
R: Il 1070 ha la purezza più elevata pari al 99,70% di alluminio minimo rispetto al 99,35% minimo del 1235, quindi il 1070 offre una conduttività leggermente migliore, mentre il 1235 costa meno ed è adeguato per molte celle di-immagazzinamento di energia e con velocità-inferiore.
Q:Quali stati sono disponibili nel foglio 1070?
R: Praticamente il temperamento O solo per uso corrente del collettore. Esistono stati più duri come H18 per lavori di imballaggio ma non sono adatti per il rivestimento degli elettrodi a causa del basso allungamento.
Q:Perché il bordo della lamina deve essere-privo di bave?
R: Una bava sollevata durante il taglio può penetrare nel separatore durante l'avvolgimento e creare un cortocircuito interno, quindi la qualità del bordo viene controllata e ispezionata come una caratteristica di sicurezza piuttosto che come una caratteristica estetica.
Q:Quale tolleranza di spessore è normale per la pellicola della batteria 1070?
R: Le tolleranze vengono concordate tra la cartiera e la linea di rivestimento, in genere una frazione di micrometro attorno al valore nominale su tutto il nastro utilizzabile, poiché la variazione dello spessore sposta il carico del rivestimento e l'impedenza della cella.