লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ ডিজাইন আৰু উৎপাদন

লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ ডিজাইনৰ ভিত্তি

মৌলিক ডিজাইন নীতি

বেটাৰীৰ ডিজাইন বৈদ্যুতিক যন্ত্ৰৰ নিৰ্দিষ্ট প্ৰয়োজনীয়তা আৰু বৈশিষ্ট্যৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি হ’ব লাগিববেটাৰিনিজেই। প্ৰথমে ইলেক্ট্ৰ'ড, ইলেক্ট্ৰ'লাইট, বিভাজক, আৰু আৱৰণকে ধৰি প্ৰতিটো উপাদানৰ কাৰিকৰী প্ৰাচলসমূহ স্পষ্টভাৱে সংজ্ঞায়িত কৰিব লাগিব। ইয়াৰ উপৰিও, চূড়ান্ত বেটাৰী পেকে পূৰ্বনিৰ্ধাৰিত ধাৰ্য্যকৰণ আৰু পৰিৱেশন সূচকসমূহ (যেনে ভল্টেজ, ক্ষমতা, আৰু আয়তন) পূৰণ কৰাটো নিশ্চিত কৰিবলে উৎপাদন প্ৰক্ৰিয়াৰ প্ৰাচলসমূহ সুক্ষ্মভাৱে সামঞ্জস্য কৰিব লাগিব। প্ৰকৃত ব্যৱহাৰত বেটাৰীৰ পৰিৱেশন উন্নত কৰাৰ বাবে এটা যুক্তিসংগত আৰু ফলপ্ৰসূ ডিজাইন অতি গুৰুত্বপূৰ্ণ; সেয়েহে, সমগ্ৰ ডিজাইন প্ৰক্ৰিয়াটোত অনুকূল সমাধানৰ পিছত লগাটো বিশেষভাৱে গুৰুত্বপূৰ্ণ।

ডিজাইনৰ প্ৰয়োজনীয়তা

বেটাৰী ডিজাইনত, বেটাৰী পৰিৱেশন প্ৰাচল আৰু ইয়াৰ অপাৰেটিং পৰিৱেশৰ বাবে লক্ষ্য ডিভাইচৰ নিৰ্দিষ্ট প্ৰয়োজনীয়তাসমূহ সম্পূৰ্ণৰূপে বুজাটো অতি প্ৰয়োজনীয়। সাধাৰণতে তলত দিয়া মূল কাৰকসমূহ বিবেচনা কৰিব লাগে:

লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ উৎকৃষ্ট কাৰ্য্যক্ষমতাৰ বাবে বহুলভাৱে ব্যৱহাৰ কৰা হয়। কিন্তু কিছুমান বিশেষ প্ৰয়োগত ইহঁতে অতিৰিক্ত প্ৰয়োজনীয়তাৰ পৰিসৰ পূৰণ কৰিব লাগিব, যেনে জোকাৰণি আৰু কম্পন সহ্য কৰা, চৰম উষ্ণতাৰ সৈতে খাপ খোৱা, আৰু কম-চাপৰ পৰিৱেশত কাম কৰা। এই বেটাৰীসমূহৰ ডিজাইন কৰাৰ সময়ত, এই মৌলিক ভৌতিক বৈশিষ্ট্যসমূহ বিবেচনা কৰাৰ উপৰিও, কেঁচামালৰ নিৰ্বাচন, বেটাৰীৰ বৈশিষ্ট্য নিৰ্ধাৰণ কৰা মূল কাৰকসমূহ, সামগ্ৰিক পৰিৱেশন, উৎপাদন প্ৰক্ৰিয়া, খৰচ-লাভ বিশ্লেষণ, আৰু কাৰ্য্যকৰী উষ্ণতাৰ দৰে কাৰকসমূহ বিস্তৃতভাৱে বিবেচনা কৰাটো প্ৰয়োজনীয়।

শক্তি বেটাৰীৰ পৰিৱেশন মূল্যায়নৰ বাবে মূল সূচকসমূহ

১) ক্ষমতা

বেটাৰীৰ ক্ষমতাই নিৰ্দিষ্ট নিৰ্গমন অৱস্থাত বেটাৰীয়ে প্ৰদান কৰিব পৰা মুঠ বিদ্যুতৰ পৰিমাণক বুজায়। এই ধাৰণাটো সাধাৰণতে বিদ্যুৎ প্ৰবাহ আৰু সময়ৰ গুণফল হিচাপে প্ৰকাশ কৰা হয়, আৰু সাধাৰণতে এম্পিয়াৰ-ঘণ্টা (Ah)ত জুখিব পাৰি। এই প্ৰাচলে বেটাৰীৰ সৰ্বোচ্চ কাৰ্য্যকৰী কাৰেণ্ট আৰু অবিৰত কাৰ্য্যৰ সময়ক প্ৰত্যক্ষভাৱে প্ৰভাৱিত কৰে।

২) নিৰ্গমনৰ বৈশিষ্ট্য আৰু আভ্যন্তৰীণ প্ৰতিৰোধ ক্ষমতা

বেটাৰীৰ ডিচাৰ্জ বৈশিষ্ট্যই ইয়াৰ আউটপুট ভল্টেজ, ভল্টেজ মালভূমি, আৰু নিৰ্দিষ্ট পৰিস্থিতিত ইয়াৰ উচ্চ-কাৰেণ্ট ডিচাৰ্জ পৰিৱেশনৰ স্থিৰতা প্ৰতিফলিত কৰে। বেটাৰীৰ লোড ক্ষমতা জুখিবলৈ এইবোৰ গুৰুত্বপূৰ্ণ সূচক। তদুপৰি বেটাৰীৰ ভিতৰত দুবিধ ৰেজিষ্টেন্স আছে: ওমিক ইণ্টাৰনেল ৰেজিষ্টেন্স আৰু মেৰুকৰণ ইণ্টাৰনেল ৰেজিষ্টেন্স। এই দুবিধ আভ্যন্তৰীণ প্ৰতিৰোধ ক্ষমতাই উচ্চ-বিদ্যুৎ প্ৰবাহৰ নিৰ্গমনৰ সময়ত সামগ্ৰিক নিৰ্গমনৰ কাৰ্য্যক্ষমতাত বিশেষভাৱে গুৰুত্বপূৰ্ণ প্ৰভাৱ পেলায়।

৩) অপাৰেটিং টেম্পাৰেচাৰ ৰেঞ্জ

বিভিন্ন পৰিৱেশগত পৰিস্থিতিত বৈদ্যুতিক সঁজুলিৰ সুস্থিৰ কাৰ্য্যকলাপ নিশ্চিত কৰিবলৈ বেটাৰীয়ে এটা নিৰ্দিষ্ট উষ্ণতাৰ পৰিসৰৰ ভিতৰত ভাল কাৰ্য্যক্ষমতা বজাই ৰাখিব লাগিব।

৪) সংৰক্ষণৰ কাৰ্য্যক্ষমতা
সংৰক্ষণৰ এটা নিৰ্দিষ্ট সময়ৰ পিছত, বেটাৰীৰ পৰিৱেশন বিভিন্ন কাৰকৰ বাবে সলনি হ'ব পাৰে, যাৰ ফলত স্বয়ং-ডিচাৰ্জ, ইলেক্ট্ৰ'লাইট লিকেজ, শ্বৰ্ট চাৰ্কিট আদি হ'ব পাৰে, যাৰ ফলত ইয়াৰ পৰিৱেশন প্ৰভাৱিত হয়।

৫) চক্ৰৰ কাৰ্য্যক্ষমতা
চক্ৰ পৰিৱেশনে এটা গৌণ বেটাৰীয়ে নিৰ্দিষ্ট চাৰ্জ-ডিচাৰ্জ নিয়মৰ অধীনত সহ্য কৰিব পৰা চাৰ্জ-ডিচাৰ্জ চক্ৰৰ সংখ্যাক বুজায় যেতিয়ালৈকে ইয়াৰ পৰিৱেশন এটা পূৰ্বনিৰ্ধাৰিত স্তৰলৈ নামি নাযায়। এটা বেটাৰীৰ দীৰ্ঘম্যাদী নিৰ্ভৰযোগ্যতা মূল্যায়নৰ বাবে ই অন্যতম গুৰুত্বপূৰ্ণ সূচক।

৬) সুৰক্ষাৰ বৈশিষ্ট্য
বেটাৰীৰ সুৰক্ষা মূলতঃ অস্বাভাৱিক ব্যৱহাৰৰ পৰিস্থিতিত ইয়াৰ সুৰক্ষাৰ স্তৰত প্ৰতিফলিত হয়। এই অস্বাভাৱিক ব্যৱহাৰৰ অৱস্থাসমূহৰ ভিতৰত অতিৰিক্ত চাৰ্জিং, শ্বৰ্ট চাৰ্কিট, নখৰ ভেদ পৰীক্ষা, ক্ৰাছ পৰীক্ষা, হট বক্সৰ সংস্পৰ্শ, গধুৰ বস্তুৰ প্ৰভাৱ, আৰু কম্পন আদি অন্তৰ্ভুক্ত। এই চৰম অৱস্থাসমূহ সহ্য কৰাৰ বেটাৰীৰ ক্ষমতা বৃহৎ-স্কেলৰ প্ৰয়োগসমূহৰ বাবে ইয়াৰ উপযুক্ততা নিৰ্ধাৰণ কৰাৰ এটা মূল কাৰক।

ধনাত্মক আৰু ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থ প্ৰস্তুত আৰু বৈশিষ্ট্য নিৰ্ণয়ৰ বাবে সঁজুলি

প্ৰস্তুতি

প্ৰস্তুতি

ধনাত্মক আৰু ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থসমূহ লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ মূল উপাদান, যেনে LFePO4 বা LiCoO2ৰ দৰে ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড, আৰু গ্ৰেফাইট বা চিলিকন/কাৰ্বনৰ দৰে ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড। বিভিন্ন সামগ্ৰীৰ বাবে বিভিন্ন প্ৰস্তুতি পদ্ধতিৰ প্ৰয়োজন হয়। এই খণ্ডত প্ৰস্তুতি প্ৰক্ৰিয়াত প্ৰয়োজনীয় সঁজুলিসমূহৰ পৰিচয় দিবলৈ উদাহৰণ হিচাপে ত্ৰিগুণ ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থ ব্যৱহাৰ কৰা হৈছে।

চৰিত্ৰায়ন

লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ মূল পদাৰ্থ, যেনে ধনাত্মক আৰু ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থ, সকলো বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক কাৰ্য্যকৰী পদাৰ্থ যিয়ে লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক কাৰ্য্যক্ষমতাক যথেষ্ট প্ৰভাৱিত কৰে। পদাৰ্থ উৎপাদন আৰু বিকাশৰ সময়ত তুলনামূলকভাৱে বহুতো কাৰিকৰী সূচক বিবেচনা কৰিবলগীয়া আছে, লগতে বেটাৰী নিৰ্মাণ আৰু প্ৰয়োগৰ সময়তো বিবেচনা কৰিবলগীয়া হয়, কিন্তু সেইবোৰ মূলতঃ তিনিটা ভাগত পৰে: প্ৰথম শ্ৰেণীটো হ'ল পদাৰ্থৰ স্ফটিক গঠন আৰু অণুগাঁথনি; দ্বিতীয় শ্ৰেণীটো হ'ল পদাৰ্থৰ ভৌতিক-ৰাসায়নিক সূচক, য'ত কণিকাৰ আকাৰ বিতৰণ, নিৰ্দিষ্ট পৃষ্ঠভাগ, টেপৰ ঘনত্ব, আৰু মৌলিক গঠন (অশুদ্ধিকে ধৰি); আৰু তৃতীয় শ্ৰেণীটো হৈছে পদাৰ্থটোৰ বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক কাৰ্য্যক্ষমতাৰ বৈশিষ্ট্য, যেনে ক্ষমতা, প্ৰাৰম্ভিক কাৰ্যক্ষমতা আৰু বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক প্ৰতিৰোধ ক্ষমতা। লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ মূল সামগ্ৰীৰ বিভিন্ন সূচক ধৰা পেলোৱা আৰু বৈশিষ্ট্য নিৰ্ণয় কৰাটো সামগ্ৰী গৱেষণা আৰু বিকাশ, উৎপাদন নিয়ন্ত্ৰণ, আৰু গুণগত নিশ্চয়তাৰ বাবে অতি গুৰুত্বপূৰ্ণ।

বুটাম লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰী নিৰ্মাণ সঁজুলি

এটা মুদ্ৰা কোষ, যাক বুটাম কোষ বা আধা-কোষ বুলিও কোৱা হয়, সাধাৰণতে লিথিয়াম ধাতুক ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড হিচাপে আৰু ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থক ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড হিচাপে ব্যৱহাৰ কৰে; বা লিথিয়াম ধাতু ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড হিচাপে আৰু ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থক ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড হিচাপে। ইয়াৰ সৰু আকাৰ, ইলেক্ট্ৰ'ড নিৰ্মাণত কম সামগ্ৰীৰ ব্যৱহাৰ আৰু উচ্চ নমনীয়তাই ইয়াক লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ বাবে সক্ৰিয় পদাৰ্থৰ বিকাশ আৰু পৰীক্ষণৰ বাবে এক গুৰুত্বপূৰ্ণ যন্ত্ৰ কৰি তোলে।

ইলেক্ট্ৰ'ড নিৰ্মাণৰ পৰ্যায়ত প্ৰয়োজনীয় পদাৰ্থ আৰু ৰিএজেণ্টসমূহৰ ভিতৰত ধনাত্মক আৰু ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থ, পৰিবাহী এজেণ্ট, বাইণ্ডাৰ আৰু কাৰেণ্ট সংগ্ৰাহক আদি অন্তৰ্ভুক্ত। প্ৰথমে, ধনাত্মক আৰু ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড সক্ৰিয় পদাৰ্থ, পৰিবাহী এজেণ্ট আৰু বাইণ্ডাৰক হাতেৰে পিহি বা যান্ত্ৰিক সমতা ব্যৱহাৰ কৰি এক নিৰ্দিষ্ট অনুপাতত একেদৰে মিহলোৱা হয়। তাৰ পিছত, ফলত পোৱা স্লাৰীটোক সংশ্লিষ্ট কাৰেণ্ট সংগ্ৰাহকটোৰ ওপৰত আৱৰণ দিয়া হয়। পৰীক্ষাগাৰৰ আৱৰণত আৱৰণ পদ্ধতি নিৰ্ধাৰণ কৰা হয় গোবৰৰ পৰিমাণৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি। ডাঙৰ স্লাৰীৰ বাবে সৰু আৱৰণ মেচিন ব্যৱহাৰ কৰা হয় (চিত্ৰ (ক)); সৰু স্লাৰীৰ বাবে, হাতৰ দ্বাৰা আৱৰণৰ বাবে এটা ফিল্ম-ফৰ্মিং ডিভাইচ ব্যৱহাৰ কৰা হয় (চিত্ৰ (b))। তাৰ পিছত ইলেক্ট্ৰ’ডটো শুকুৱাই লোৱা অভেনত শুকুৱাই ৰোলাৰ প্ৰেছিঙৰ দ্বাৰা সংকুচিত কৰা হয়। ইলেক্ট্ৰ’ডটোক বৃত্তাকাৰ টুকুৰাত সঠিকভাৱে কাটি লোৱা প্ৰক্ৰিয়াটোৱেই হৈছে স্লাইচিং। সাধাৰণতে ৰোলাৰ-প্ৰেছ কৰা ইলেক্ট্ৰ'ডটো ওজন কাগজৰ মাজত ক্লেম্প কৰি পাঞ্চিং মেচিনত ৰখা হয় যাতে সৰু সৰু ইলেক্ট্ৰ'ডৰ টুকুৰাবোৰ দ্ৰুতভাৱে পাঞ্চিং কৰিব পৰা যায়। পাঞ্চিং মেচিনৰ পাঞ্চিং ডাইৰ আকাৰৰ দ্বাৰা সৰু সৰু ইলেক্ট্ৰ’ডৰ টুকুৰাবোৰৰ ব্যাস নিয়ন্ত্ৰণ কৰিব পাৰি।