Elektrikli araçların menzilini artırmak veya telefon bataryalarının ömrünü uzatmak denildiğinde akla ilk olarak lityum, nikel veya kobalt gelir. Ancak pilin içinde bu enerjiyi taşıyan otobanlar vardır. Lityum iyon pillerin negatif kutbunda (anot) bu görevi Bakır Folyo (Copper Foil) üstlenir.
Sıradan bir hırdavat malzemesi olmayan bu yüksek teknolojili folyolar, mikron seviyesindeki incelikleri ve yüzey teknolojileriyle pilin performansını doğrudan etkiler. Peki, batarya üretimi için bakır folyo rulo satın alırken nelere dikkat etmelisiniz? ED Bakır ile RA Bakır arasındaki fark nedir? Bu rehberde, anot akım toplayıcısı seçiminin inceliklerini anlatıyoruz.
Lityum iyon pillerde bakır folyo, "Anot Akım Toplayıcısı" (Anode Current Collector) olarak görev yapar. Üretim sürecinde, grafit ve bağlayıcıdan oluşan anot karışımı (slurry), bu bakır folyonun üzerine mikron hassasiyetinde kaplanır.
Bakırın buradaki görevi hayatidir:
İletkenlik: Elektrokimyasal reaksiyon sonucu oluşan elektronları dış devreye taşır.
Isı Yönetimi: Pilin içinde oluşan ısının dışarı atılmasına yardımcı olur.
Mekanik Destek: Anot malzemesini bir arada tutan fiziksel iskelettir.
Piyasada her bakır folyo batarya üretimine uygun değildir. Yanlış seçim, kaplama sırasında folyonun kopmasına veya pilin kısa devre yapmasına neden olabilir.
Elektrolitik Bakır Folyo (ED - Electro-Deposited):
Nedir: Bakırın elektroliz yöntemiyle silindirler üzerinde biriktirilmesiyle üretilir.
Özelliği: Yüzeyi hafif pürüzlüdür. Bu pürüzlülük, anot malzemesinin (grafitin) yüzeye daha sıkı tutunmasını sağlar.
Kullanım Alanı: Sert prizmatik piller, silindirik piller (18650, 21700) ve çoğu elektrikli araç bataryası için endüstri standardıdır. En çok tercih edilen türdür.
Haddelenmiş Bakır Folyo (RA - Rolled Annealed):
Nedir: Bakır kütüklerinin dev silindirler arasında ezilerek inceltilmesiyle üretilir.
Özelliği: Kristal yapısı yataydır, bu da ona olağanüstü bir esneklik kazandırır.
Kullanım Alanı: Katlanabilir telefonlar, bükülebilir giyilebilir teknolojiler ve "Pouch Cell" (Torba Tipi) piller için idealdir.
Teknoloji geliştikçe folyolar inceliyor. Çünkü folyo ne kadar ince olursa, pilin içine o kadar fazla aktif madde (enerji) sığdırabilirsiniz.
Standart: 9 mikron ve 10 mikron (En yaygın ve işlemesi en kolay olanlar).
İleri Teknoloji: 6 mikron ve 8 mikron (Yüksek enerji yoğunluğu ister ancak kaplaması zordur, kopabilir).
Ar-Ge: 12 mikron ve üzeri (Genellikle laboratuvar testleri ve kolay elleçleme için).
"Battery Grade" (Batarya Sınıfı) ibaresi burada devreye girer.
Yağsız Yüzey: Folyo üzerinde üretimden kalan en ufak bir yağ kalıntısı, kaplamanın yapışmasını engeller.
Pürüzlülük: Yüzey ne çok kaygan ne de çok pütürlü olmalıdır. Mat tarafı (Matt Side) kaplama için, parlak tarafı (Shiny Side) dış temas için optimize edilmiştir.
Bazı üreticiler maliyeti düşürmek için standart elektrik kablosu bakırlarını veya çatı kaplama bakırlarını inceltip kullanmaya çalışır. Bu büyük bir hatadır çünkü:
Safsızlık Riski: Standart bakırda bulunan eser miktardaki demir veya çinko, pilin içinde kimyasal reaksiyona girerek pili öldürür. Batarya folyosu %99.99 saflıkta olmalıdır.
Oksidasyon: Batarya folyoları, paslanmayı (kararmayı) geciktiren özel organik kaplamalara sahiptir. Sıradan bakır havayla temas ettiği an oksitlenir ve iletkenliğini kaybeder.
Bakır folyo ruloları satın aldığınızda, genellikle alüminyum vakumlu poşetlerde gelir.
Ürünü kullanacağınız ana kadar vakumlu poşetinden çıkarmayın.
Açılan rulo hemen tüketilmeyecekse, tekrar vakumlanmalı veya nemsiz (kuru) odada saklanmalıdır.
Kararmış, rengi değişmiş bakır folyo, pilin iç direncini artırır ve performansı düşürür.
Batarya üretiminde kalite, detaylarda gizlidir. Doğru kalınlıkta ve doğru üretim teknolojisine (ED veya RA) sahip bakır folyo seçimi, üretim hattınızdaki verimliliği artırır ve nihai ürün olan bataryanın güvenliğini sağlar. İster bir üniversite projesi olsun ister seri üretim; anot tarafında işinizi şansa bırakmayın, sertifikalı batarya folyosu tercih edin.
