1: Kas yra "grynas nikelio lakštas / nikelio plokštė" akumuliatoriaus cheminės įrangos kontekste ir kodėl jos medžiagos grynumas yra labai svarbus?
Gaminant akumuliatorių, ypač aukščiausios kokybės ličio -jonų, nikelio-metalo hidrido (NiMH) ir kai kurių kietojo -kūno baterijų, „grynas nikelio lakštas“ arba „nikelio plokštė“ reiškia didelio -grynumo nikelį (paprastai UNS N02200 arba N0220 suvyniotus lakštus). Jis tarnauja kaip svarbi funkcinė medžiaga, o ne tik konstrukcinis komponentas. Jo pagrindiniai vaidmenys apima:
Srovės kolektoriaus folijos: Naudojama kaip laidus substratas / folija elektrodų dengimui (ypač katoduose, skirtuose tam tikroms cheminėms medžiagoms). Puikus gryno nikelio elektrinis laidumas užtikrina minimalią vidinę varžą.
Skirtukų jungtys: juostelės, jungiančios vidinius elementų elektrodus su išoriniais akumuliatoriaus gnybtais. Jiems reikalingas didelis laidumas, lankstumas ir puikus suvirinamumas.
Elementų korpuso komponentai: cilindriniams arba maišeliniams elementams naudojamas nikeliu arba nikeliu{0}}dengtas plienas dėl atsparumo korozijai elektrolitui.
Proceso įrangos kontaktinės dalys: sukepinimo krosnyse, maišymo induose ir elektrolitų užpildymo sistemose gryno nikelio dalys atsparios korozijai nuo jautrių, reaktyvių cheminių pirmtakų.
Medžiagos grynumas (dažnai 99,6 % Ni min. N02200) yra nediskutuotinas. Priemaišos, tokios kaip siera, anglis ir magnis, gali drastiškai pakeisti fizines savybes. Pavyzdžiui, didelis sieros kiekis sukelia trapumą aukštoje temperatūroje, randamas elektrodų džiovinimo krosnyse. Nešvarumai taip pat mažina atsparumą korozijai, todėl elektrodo suspensijoje arba elektrolite užsiteršia metalas, -tai mirtinas trūkumas, pagreitinantis akumuliatoriaus savaiminį-išsikrovimą, sumažinantis ciklo tarnavimo laiką ir keliantis pavojų saugai. Todėl sertifikuotos medžiagų bandymų ataskaitos (MTR), patvirtinančios atitiktį ASTM B162 arba lygiaverčiams standartams, yra būtinos net ir perkant už nuolaidą.
2: Kodėl „Nuolaidos kainos“ gryno nikelio lakštas akumuliatoriaus įrangai gali kelti didelę riziką ir kokius kokybės kompromisus pirkėjai turėtų ištirti?
„Nuolaidos kainos“ siekimas didelio našumo{0}}medžiagoms, tokioms kaip grynas nikelio lakštas, kelia didelę techninę ir finansinę riziką. Nuolaida dažnai atspindi kompromisus, kurie gali sabotuoti akumuliatoriaus gamybos kokybę:
Nesertifikuota / ne{0}}Specialioji medžiaga: metalas gali neatitikti ASTM / UNS grynumo specifikacijų. Jis gali būti pagamintas iš perdirbto nikelio su nekontroliuojamais mikroelementais, todėl veikimas yra nenuoseklus.
Matmenų neatitikimas: Prasta valcavimo staklių praktika lemia netolygų storį (tolerancijos nuokrypius), paviršiaus įbrėžimus arba briaunų įdubimus. Automatizuotose akumuliatorių surinkimo linijose tai sukelia netinkamą padavimą, dangos defektus ir suvirinimo gedimus (pvz., nulūžta ąselės), dėl kurių atsiranda didelis atliekų kiekis ir gamybos prastovos.
Prasta paviršiaus apdaila: ne{0}}optimalus paviršius (šiurkštus, oksiduotas arba užterštas valcavimo alyva) kenkia elektrodų dangų sukibimui. Tai taip pat gali padidinti įrangos dalių elektrinio kontakto varžą ir sukelti karštus taškus.
Nenuoseklus atkaitinimas: Netinkamas terminis apdorojimas lemia kintamą kietumą ir temperatūrą (pvz., minkštas ir kietas). Dėl to kyla problemų greitai-antspauduojant skirtukus ar foliją, pvz., per didelis štampų susidėvėjimas arba nenuoseklios lenkimo savybės.
Pirkėjai turi ištirti: prašyti pilnų MTR iš gamyklos (ne tik tiekėjo sertifikato), reikalauti, kad būtų paimti mėginiai matmenų patikrinimui ir paviršiaus apžiūrai, ir tikrinti tiekėjo kokybės kontrolės procesus, siekiant atsekamumo. Nuolaida, kuri jums kainuoja gamybos išeigai, įrangos užterštumui ar akumuliatorių atšaukimui, visiškai netaupo.
3: Kokios yra pagrindinės gryno nikelio lakšto, naudojamo akumuliatoriaus cheminėje įrangoje, medžiagų specifikacijos ir savybės?
Atranką reglamentuoja tikslūs standartai, apibrėžiantys jo tinkamumą:
Pagrindinės specifikacijos:
ASTM B162: standartinė nikelio plokštės, lakšto ir juostelės specifikacija. Tai yra pagrindinis standartas, nurodantis gryno nikelio (N02200 ir N02201) cheminę sudėtį, mechanines savybes ir leistinus nuokrypius.
UNS N02200 (Nickel 200): Sudėtyje yra 99,6 % min nikelio. Naudojamas daugeliui įrangos dalių ir procesų, veikiančių žemesnėje nei 600 laipsnių F (315 laipsnių), kai didelis magnetinis pralaidumas nėra problema.
UNS N02201 (Nickel 201): mažai anglies dioksido į aplinką išskirianti Nickel 200 versija (0,02 % maksimalus anglies kiekis). Tai yra tinkamiausia klasė aukštos{5} temperatūros įrangai (virš 600 laipsnių F), pvz., sukepinimo juostoms ar krosnies komponentams, nes mažai anglies dioksido neleidžia susidaryti grafito nuosėdoms.
Svarbios baterijų naudojimo savybės:
Elektros laidumas: didelis, maždaug 25 % IACS (tarptautinis atkaitinto vario standartas).
Atsparumas korozijai: puikus atsparumas šarminiams šarmams (pvz., KOH NiMH arba elektrodų apdorojime), neutralioms / šarminėms druskoms ir ne{0}}oksiduojančioms rūgštims.
Suvirinamumas ir lankstumas: puikus, todėl galima patikimai suvirinti lazeriu skirtukus ir gaminti sudėtingas įrangos dalis.
Šilumos laidumas: geras, padeda išsklaidyti šilumą iš srovės kolektorių.
Magnetinis pralaidumas: Nikelis 200/201 visiškai atkaitintas tampa ne-magnetiniu, o tai labai svarbu procesams, jautriems magnetiniams trukdžiams.
4: Kaip grynas nikelio lakštas integruotas į pačius akumuliatoriaus elementus ir juos gaminančią įrangą?
Jo integracija yra dvejopa:
Akumuliatoriaus elemente:
Katodinės srovės kolektorius: ličio{0}}jonų akumuliatoriams, kuriuose naudojamas ličio nikelio mangano kobalto oksidas (NMC) arba ličio nikelio kobalto aliuminio oksidas (NCA), aliuminis yra standartinis. Tačiau kai kuriems specifiniams didelės-energijos ar kietojo kūno{3}}konstrukcijoms ir universaliai NiMH akumuliatoriams (kur katodas yra nikelio oksihidroksidas), gryna nikelio folija yra nepakeičiamas srovės kolektorius.
Tablečių medžiaga: Gryno nikelio juostelė yra dominuojanti medžiaga formuojant laidžias ąseles, suvirintas prie anodo ir katodo folijos, dėl jos suvirinamumo ir suderinamumo su elemento vidine chemija.
Cheminėje ir gamybinėje įrangoje:
Maišytuvo ir maišytuvo įdėklai: reaktoriai ir maišytuvai, skirti elektrodų srutoms (ėsdinantis aktyvių medžiagų, rišiklių ir tirpiklių mišinys) gali būti padengtos nikeliu, kad būtų išvengta geležies užteršimo.
Sukepinamieji krosnių diržai ir padėklai: gaminant elektrodų pagrindą arba tam tikrų tipų elementus, medžiagos sukepinamos aukštos-temperatūros kontroliuojamos atmosferos krosnyse. Nikelio 201 diržai ir komponentai užtikrina reikiamą stiprumą aukštoje -temperatūroje ir atsparumą karbiuracijai / oksidacijai.
Elektrolitų užpildymo ir tvarkymo sistemos: vamzdžiuose, vožtuvuose ir rezervuaruose, kuriuose tvarkomi koroziniai elektrolitai, naudojamas nikelis, užtikrinantis ilgalaikį{0}} vientisumą.
Suvirinimo ir surinkimo įtaisai: suvirinimo aparatų kontaktai ir kreiptuvai dažnai yra nikeliuoti{0}} arba pagaminti iš kieto nikelio, kad būtų patvarus ir nuolatinis elektrinis kontaktas.
5: Kokie yra esminiai kokybės užtikrinimo testai, norint įsigyti gryno nikelio lakšto, ir kaip jie susiję su galutiniu akumuliatoriaus veikimu ir įrangos patikimumu?
Griežtas kokybės užtikrinimas yra tiltas tarp medžiagos pirkimo ir patikimo galutinio produkto.
1. Cheminė analizė (naudojant spektrometriją): patikrina atitiktį N02200/N02201 standartams. Tai tiesiogiai koreliuoja su akumuliatoriaus ilgaamžiškumu ir saugumu. Priemaišų kontrolė apsaugo nuo vidinio savaiminio{5}}iškrovimo ir dujų susidarymo.
2. Mechaninis bandymas (tempimas, kietumas, pailgėjimas): užtikrina, kad medžiaga būtų tinkamo tempimo (pvz., minkšta atkaitinta giliam kanistrų traukimui, kietai valcuota, kad būtų užtikrinta standi srovės kolektoriaus folija). Dėl netinkamų savybių ląstelė lūžta arba folija plyšta montuojant ląsteles.
3. Matmenų ir paviršiaus patikra: naudojant mikrometrus, lazerinius skaitytuvus ir vizualinį / mikroskopinį patikrinimą. Tai užtikrina vienodą dangos storį ant folijos ir patikimą pritaikymą / sandarinimą gaminant įrangą. Paviršiaus defektai sukelia dangos skylutes ir silpnas korozijos vietas.
4. Elektros laidumo matavimas: nors dažnai daroma išvada iš grynumo, tiesioginis kritinės srovės kolektoriaus programų patikrinimas užtikrina minimalų vidinės varžos (IR) padidėjimą akumuliatoriaus elemente, turintį įtakos galiai ir efektyvumui.
5. Korozijos bandymas (jei nurodyta): Įrangos, kuri yra veikiama stiprių cheminių medžiagų, efektyvumą gali patvirtinti pagreitinti bandymai, pvz., KOH tirpalo poveikis.
Pirkimas remiantis šiais bandymo sertifikatais, o ne vien kaina, sumažina riziką. Gedimas bet kurioje iš šių sričių gali sukelti katastrofiškus gamybos linijos gedimus, užterštos elektrodų medžiagos partijas arba paslėptus baterijų defektus, dėl kurių gali atsirasti gedimų. Tikroji „nuolaida“ gaunama iš bendrų nuosavybės išlaidų, kurios sumažinamos investuojant į tinkamai nurodytas ir sertifikuotas gryno nikelio medžiagas.
