ইথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলির শ্রেণিবিন্যাস অনুসারে, এটিকে শক্তি সঞ্চয়ের জন্য ব্যাটারি, পাওয়ার ব্যাটারি এবং ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের জন্য ব্যাটারিতে ভাগ করা যেতে পারে।
- শক্তি সঞ্চয়ের জন্য ব্যাটারি যোগাযোগ শক্তি সঞ্চয়, বিদ্যুৎ শক্তি সঞ্চয়, বিতরণ শক্তি ব্যবস্থা ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত করে;
- পাওয়ার ব্যাটারি মূলত বিদ্যুৎ ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, যা বাজারে নতুন শক্তির যানবাহন, বৈদ্যুতিক ফর্কলিফ্ট ইত্যাদি পরিবেশন করে;
- ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের ব্যাটারি ভোক্তা এবং শিল্প ক্ষেত্রকে অন্তর্ভুক্ত করে, যার মধ্যে রয়েছে স্মার্ট মিটারিং, বুদ্ধিমান নিরাপত্তা, বুদ্ধিমান পরিবহন, ইন্টারনেট অফ থিংস ইত্যাদি।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি একটি জটিল সিস্টেম, যা মূলত অ্যানোড, ক্যাথোড, ইলেক্ট্রোলাইট, বিভাজক, কারেন্ট সংগ্রাহক, বাইন্ডার, পরিবাহী এজেন্ট এবং আরও অনেক কিছু নিয়ে গঠিত, যার মধ্যে অ্যানোড এবং ক্যাথোডের তড়িৎ রাসায়নিক বিক্রিয়া, লিথিয়াম আয়ন পরিবাহিতা এবং ইলেকট্রনিক পরিবাহিতা, সেইসাথে তাপ বিস্তার সহ বিক্রিয়া জড়িত।
লিথিয়াম ব্যাটারির উৎপাদন প্রক্রিয়া তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ, এবং এই প্রক্রিয়ায় ৫০ টিরও বেশি প্রক্রিয়া জড়িত।
লিথিয়াম ব্যাটারিগুলিকে আকৃতি অনুসারে নলাকার ব্যাটারি, বর্গাকার অ্যালুমিনিয়াম শেল ব্যাটারি, পাউচ ব্যাটারি এবং ব্লেড ব্যাটারিতে ভাগ করা যায়। তাদের উৎপাদন প্রক্রিয়ায় কিছু পার্থক্য রয়েছে, তবে সামগ্রিকভাবে লিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদন প্রক্রিয়াকে ফ্রন্ট-এন্ড প্রক্রিয়া (ইলেকট্রোড উৎপাদন), মিডল-স্টেজ প্রক্রিয়া (কোষ সংশ্লেষণ) এবং ব্যাক-এন্ড প্রক্রিয়া (গঠন এবং প্যাকেজিং) এ ভাগ করা যায়।
এই প্রবন্ধে লিথিয়াম ব্যাটারি তৈরির ফ্রন্ট-এন্ড প্রক্রিয়াটি উপস্থাপন করা হবে।
ফ্রন্ট-এন্ড প্রক্রিয়ার উৎপাদন লক্ষ্য হল ইলেকট্রোড (অ্যানোড এবং ক্যাথোড) তৈরি সম্পূর্ণ করা। এর প্রধান প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে: স্লারি/মিক্সিং, লেপ, ক্যালেন্ডারিং, স্লিটিং এবং ডাই কাটিং।
স্লারি করা/মিশ্রণ করা
স্লারি করা/মিশ্রণ হল অ্যানোড এবং ক্যাথোডের কঠিন ব্যাটারি উপাদানগুলিকে সমানভাবে মিশ্রিত করা এবং তারপর স্লারি তৈরির জন্য দ্রাবক যোগ করা। স্লারি মিশ্রণ হল লাইনের সামনের প্রান্তের সূচনা বিন্দু, এবং পরবর্তী আবরণ, ক্যালেন্ডারিং এবং অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলির সমাপ্তির পূর্বসূরী।
লিথিয়াম ব্যাটারি স্লারি পজিটিভ ইলেক্ট্রোড স্লারি এবং নেগেটিভ ইলেক্ট্রোড স্লারি এ বিভক্ত। সক্রিয় পদার্থ, পরিবাহী কার্বন, ঘনকারী, বাইন্ডার, সংযোজনকারী, দ্রাবক ইত্যাদি অনুপাতে মিক্সারে রাখুন, মিশ্রিত করে, আবরণের জন্য কঠিন-তরল সাসপেনশন স্লারিটির অভিন্ন বিচ্ছুরণ পান।
উচ্চ-মানের মিশ্রণ হল পরবর্তী প্রক্রিয়ার উচ্চ-মানের সমাপ্তির ভিত্তি, যা প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে ব্যাটারির নিরাপত্তা কর্মক্ষমতা এবং তড়িৎ-রাসায়নিক কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করবে।
আবরণ
আবরণ হল অ্যালুমিনিয়াম এবং তামার ফয়েলের উপর যথাক্রমে ধনাত্মক সক্রিয় উপাদান এবং ঋণাত্মক সক্রিয় উপাদানের আবরণ প্রলেপ দেওয়ার প্রক্রিয়া, এবং পরিবাহী এজেন্ট এবং বাইন্ডারের সাথে একত্রিত করে ইলেকট্রোড শীট তৈরি করা হয়। এরপর দ্রাবকগুলি ওভেনে শুকিয়ে অপসারণ করা হয় যাতে কঠিন পদার্থটি সাবস্ট্রেটের সাথে আবদ্ধ হয়ে ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক ইলেকট্রোড শীট কয়েল তৈরি করে।
ক্যাথোড এবং অ্যানোড আবরণ
ক্যাথোড উপকরণ: তিন ধরণের উপকরণ রয়েছে: স্তরিত কাঠামো, স্পিনেল কাঠামো এবং জলপাই কাঠামো, যথাক্রমে টারনারি উপকরণ (এবং লিথিয়াম কোবাল্টেট), লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট (LiMn2O4) এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO4) এর সাথে সম্পর্কিত।
অ্যানোড উপকরণ: বর্তমানে, বাণিজ্যিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহৃত অ্যানোড উপকরণগুলির মধ্যে প্রধানত কার্বন পদার্থ এবং অ-কার্বন পদার্থ অন্তর্ভুক্ত। কার্বন উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে গ্রাফাইট অ্যানোড, যা বর্তমানে সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়, এবং বিকৃত কার্বন অ্যানোড, শক্ত কার্বন, নরম কার্বন ইত্যাদি; কার্বনবিহীন উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে সিলিকন-ভিত্তিক অ্যানোড, লিথিয়াম টাইটানেট (LTO) ইত্যাদি।
ফ্রন্ট-এন্ড প্রক্রিয়ার মূল লিঙ্ক হিসেবে, আবরণ প্রক্রিয়ার সম্পাদনের মান সমাপ্ত ব্যাটারির ধারাবাহিকতা, সুরক্ষা এবং জীবনচক্রকে গভীরভাবে প্রভাবিত করে।
ক্যালেন্ডারিং
লেপযুক্ত ইলেক্ট্রোডটি রোলার দ্বারা আরও সংকুচিত হয়, যাতে সক্রিয় পদার্থ এবং সংগ্রাহক একে অপরের সাথে ঘনিষ্ঠ সংস্পর্শে থাকে, ইলেকট্রনের চলাচলের দূরত্ব হ্রাস করে, ইলেকট্রোর পুরুত্ব হ্রাস করে, লোডিং ক্ষমতা বৃদ্ধি করে। একই সময়ে, এটি ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা কমাতে পারে, পরিবাহিতা বৃদ্ধি করতে পারে এবং ব্যাটারির ভলিউম ব্যবহারের হার উন্নত করতে পারে যাতে ব্যাটারির ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।
ক্যালেন্ডারিং প্রক্রিয়ার পরে ইলেক্ট্রোডের সমতলতা পরবর্তী স্লিটিং প্রক্রিয়ার প্রভাবকে সরাসরি প্রভাবিত করবে। ইলেক্ট্রোডের সক্রিয় পদার্থের অভিন্নতাও পরোক্ষভাবে কোষের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করবে।
চেরা
স্লিটিং হল একটি প্রশস্ত ইলেক্ট্রোড কয়েলকে প্রয়োজনীয় প্রস্থের সরু টুকরোয় ক্রমাগত অনুদৈর্ঘ্যভাবে কাটা। স্লিটিংয়ে, ইলেক্ট্রোডটি শিয়ার অ্যাকশনের সম্মুখীন হয় এবং ভেঙে যায়। স্লিটিংয়ের পরে প্রান্তের সমতলতা (কোনও বার্ন এবং নমনীয়তা নেই) হল কর্মক্ষমতা পরীক্ষা করার মূল চাবিকাঠি।
ইলেক্ট্রোড তৈরির প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে ইলেক্ট্রোড ট্যাব ঢালাই করা, প্রতিরক্ষামূলক আঠালো কাগজ প্রয়োগ করা, ইলেক্ট্রোড ট্যাব মোড়ানো এবং পরবর্তী ওয়াইন্ডিং প্রক্রিয়ার জন্য লেজার ব্যবহার করে ইলেক্ট্রোড ট্যাব কাটা। ডাই-কাটিং হল পরবর্তী প্রক্রিয়ার জন্য প্রলিপ্ত ইলেক্ট্রোডকে স্ট্যাম্প করা এবং আকৃতি দেওয়া।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির নিরাপত্তা কর্মক্ষমতার জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তার কারণে, লিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদন প্রক্রিয়ায় সরঞ্জামের নির্ভুলতা, স্থিতিশীলতা এবং অটোমেশনের চাহিদা অত্যন্ত বেশি।
লিথিয়াম ইলেক্ট্রোড পরিমাপ সরঞ্জামের শীর্ষস্থানীয় প্রতিষ্ঠান হিসেবে, ডাচেং প্রিসিশন লিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদনের ফ্রন্ট-এন্ড প্রক্রিয়ায় ইলেক্ট্রোড পরিমাপের জন্য পণ্যের একটি সিরিজ চালু করেছে, যেমন এক্স/β-রে এরিয়াল ডেনসিটি গেজ, সিডিএম বেধ এবং এরিয়াল ডেনসিটি গেজ, লেজার বেধ গেজ ইত্যাদি।
- সুপার এক্স-রে এরিয়াল ঘনত্ব পরিমাপক
এটি ১৬০০ মিমি প্রস্থের আবরণ পরিমাপের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে, অতি-উচ্চ-গতির স্ক্যানিং সমর্থন করে এবং পাতলা জায়গা, স্ক্র্যাচ এবং সিরামিক প্রান্তের মতো বিস্তারিত বৈশিষ্ট্য সনাক্ত করে। এটি ক্লোজড-লুপ আবরণে সাহায্য করতে পারে।
- এক্স/β-রে এরিয়াল ঘনত্ব পরিমাপক
এটি ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড আবরণ প্রক্রিয়া এবং বিভাজক সিরামিক আবরণ প্রক্রিয়ায় পরিমাপ করা বস্তুর ক্ষেত্রফলের ঘনত্বের অনলাইন পরীক্ষা পরিচালনা করতে ব্যবহৃত হয়।
- সিডিএম বেধ এবং এরিয়াল ঘনত্ব পরিমাপক
এটি আবরণ প্রক্রিয়ায় প্রয়োগ করা যেতে পারে: ইলেক্ট্রোডের বিস্তারিত বৈশিষ্ট্যগুলির অনলাইন সনাক্তকরণ, যেমন অনুপস্থিত আবরণ, উপাদানের ঘাটতি, স্ক্র্যাচ, পাতলা অংশের পুরুত্বের রূপরেখা, AT9 পুরুত্ব সনাক্তকরণ ইত্যাদি;
- মাল্টি-ফ্রেম সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকিং পরিমাপ সিস্টেম
এটি লিথিয়াম ব্যাটারির ক্যাথোড এবং অ্যানোডের আবরণ প্রক্রিয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি ইলেক্ট্রোডগুলিতে সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকিং পরিমাপ সম্পাদনের জন্য একাধিক স্ক্যানিং ফ্রেম ব্যবহার করে। পাঁচ-ফ্রেম সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকিং পরিমাপ ব্যবস্থা ওয়েট ফিল্ম, নেট আবরণের পরিমাণ এবং ইলেক্ট্রোড পরিদর্শন করতে সক্ষম।
- লেজার বেধ পরিমাপক
এটি লিথিয়াম ব্যাটারির আবরণ প্রক্রিয়া বা ক্যালেন্ডারিং প্রক্রিয়ায় ইলেক্ট্রোড সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
- অফ-লাইন বেধ এবং মাত্রা গেজ
এটি লিথিয়াম ব্যাটারির আবরণ প্রক্রিয়া বা ক্যালেন্ডারিং প্রক্রিয়ায় ইলেক্ট্রোডের পুরুত্ব এবং মাত্রা সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়, যা দক্ষতা এবং ধারাবাহিকতা উন্নত করে।
পোস্টের সময়: আগস্ট-৩১-২০২৩
