لتیم بیٹری کی پیداوار میں سامنے کے آخر میں عمل

ithium-ion بیٹریاں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے. درخواست کے علاقوں کی درجہ بندی کے مطابق، اسے توانائی کے ذخیرہ کرنے کے لیے بیٹری، پاور بیٹری اور صارفین کے الیکٹرانکس کے لیے بیٹری میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

• توانائی ذخیرہ کرنے کے لیے بیٹری مواصلاتی توانائی کا ذخیرہ، پاور انرجی اسٹوریج، تقسیم شدہ توانائی کے نظام وغیرہ کا احاطہ کرتی ہے۔
• پاور بیٹری بنیادی طور پر پاور کے شعبے میں استعمال ہوتی ہے، جو مارکیٹ میں نئی ​​انرجی گاڑیاں، الیکٹرک فورک لفٹ وغیرہ شامل ہیں۔
• کنزیومر الیکٹرانکس کے لیے بیٹری صارفین اور صنعتی شعبے کا احاطہ کرتی ہے، بشمول سمارٹ میٹرنگ، ذہین سیکیورٹی، ذہین نقل و حمل، چیزوں کا انٹرنیٹ وغیرہ۔

لیتھیم آئن بیٹری ایک پیچیدہ نظام ہے، جو بنیادی طور پر انوڈ، کیتھوڈ، الیکٹرولائٹ، الگ کرنے والے، کرنٹ کلیکٹر، بائنڈر، کوندکٹو ایجنٹ اور اسی طرح پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں انوڈ اور کیتھوڈ کا الیکٹرو کیمیکل ری ایکشن، لیتھیم آئن کی ترسیل اور الیکٹرانک ترسیل، نیز حرارت کا پھیلاؤ شامل ہوتا ہے۔

لتیم بیٹریوں کی پیداوار کا عمل نسبتاً طویل ہے، اور اس عمل میں 50 سے زائد عمل شامل ہیں۔

لتیم بیٹریوں کو شکل کے مطابق بیلناکار بیٹریاں، مربع ایلومینیم شیل بیٹریاں، پاؤچ بیٹریاں اور بلیڈ بیٹریوں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ ان کے پروڈکشن کے عمل میں کچھ اختلافات ہیں، لیکن مجموعی طور پر لتیم بیٹری مینوفیکچرنگ کے عمل کو فرنٹ اینڈ پروسیس (الیکٹروڈ مینوفیکچرنگ)، درمیانی مرحلے کے عمل (سیل کی ترکیب) اور بیک اینڈ پراسیس (تشکیل اور پیکیجنگ) میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

لیتھیم بیٹری مینوفیکچرنگ کا فرنٹ اینڈ پروسیس اس مضمون میں متعارف کرایا جائے گا۔

فرنٹ اینڈ پروسیس کا پیداواری مقصد الیکٹروڈ (اینوڈ اور کیتھوڈ) کی تیاری کو مکمل کرنا ہے۔ اس کے اہم عمل میں شامل ہیں: سلیرینگ/مکسنگ، کوٹنگ، کیلنڈرنگ، سلٹنگ، اور ڈائی کٹنگ۔

سلورری/مکسنگ

سلرینگ/مکسنگ کا مطلب یہ ہے کہ اینوڈ اور کیتھوڈ کے ٹھوس بیٹری مواد کو یکساں طور پر ملایا جائے اور پھر سلری بنانے کے لیے سالوینٹ ڈالیں۔ سلری مکسنگ لائن کے سامنے والے سرے کا نقطہ آغاز ہے، اور بعد میں کوٹنگ، کیلنڈرنگ اور دیگر عملوں کی تکمیل کا پیش خیمہ ہے۔

لتیم بیٹری سلوری کو مثبت الیکٹروڈ سلوری اور منفی الیکٹروڈ سلوری میں تقسیم کیا گیا ہے۔ ایکٹیو مادوں، کنڈکٹو کاربن، گاڑھا کرنے والا، بائنڈر، ایڈیٹیو، سالوینٹس وغیرہ کو مکسر میں تناسب میں ڈالیں، مکس کرکے، کوٹنگ کے لیے ٹھوس مائع سسپنشن سلوری کا یکساں پھیلاؤ حاصل کریں۔

اعلیٰ معیار کا اختلاط بعد کے عمل کے اعلیٰ معیار کی تکمیل کی بنیاد ہے، جو بیٹری کی حفاظتی کارکردگی اور الیکٹرو کیمیکل کارکردگی کو براہ راست یا بالواسطہ طور پر متاثر کرے گا۔

کوٹنگ

کوٹنگ ایلومینیم اور تانبے کے ورقوں پر بالترتیب مثبت فعال مواد اور منفی فعال مواد کو کوٹنگ کرنے کا عمل ہے، اور انہیں کنڈکٹیو ایجنٹوں اور بائنڈر کے ساتھ ملا کر الیکٹروڈ شیٹ بناتا ہے۔ اس کے بعد سالوینٹس کو تندور میں خشک کرکے ہٹا دیا جاتا ہے تاکہ ٹھوس مادہ سبسٹریٹ سے منسلک ہو کر مثبت اور منفی الیکٹروڈ شیٹ کوائل بنا سکے۔

کیتھوڈ اور انوڈ کوٹنگ

کیتھوڈ مواد: مواد کی تین قسمیں ہیں: پرتدار ڈھانچہ، اسپنل ڈھانچہ اور زیتون کا ڈھانچہ، بالترتیب ٹرنری مواد (اور لتیم کوبالٹیٹ)، لیتھیم مینگنیٹ (LiMn2O4) اور لتیم آئرن فاسفیٹ (LiFePO4) سے مطابقت رکھتا ہے۔

انوڈ مواد: فی الحال، تجارتی لتیم آئن بیٹری میں استعمال ہونے والے انوڈ مواد میں بنیادی طور پر کاربن مواد اور غیر کاربن مواد شامل ہیں۔ ان میں، کاربن مواد میں گریفائٹ انوڈ شامل ہیں، جو اس وقت سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے، اور بے ترتیب کاربن انوڈ، سخت کاربن، نرم کاربن، وغیرہ؛ غیر کاربن مواد میں سلکان پر مبنی اینوڈ، لیتھیم ٹائٹینیٹ (LTO) وغیرہ شامل ہیں۔

فرنٹ اینڈ پراسیس کے بنیادی لنک کے طور پر، کوٹنگ کے عمل کے عملدرآمد کا معیار تیار بیٹری کی مستقل مزاجی، حفاظت اور لائف سائیکل پر گہرا اثر ڈالتا ہے۔

کیلنڈرنگ

لیپت الیکٹروڈ کو رولر کے ذریعے مزید کمپیکٹ کیا جاتا ہے، تاکہ فعال مادہ اور جمع کرنے والے ایک دوسرے کے ساتھ قریبی رابطے میں ہوں، الیکٹران کی نقل و حرکت کی دوری کو کم کرتے ہیں، الیکٹروڈ کی موٹائی کو کم کرتے ہیں، لوڈنگ کی صلاحیت میں اضافہ کرتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، یہ بیٹری کی اندرونی مزاحمت کو کم کر سکتا ہے، چالکتا کو بڑھا سکتا ہے، اور بیٹری کے حجم کے استعمال کی شرح کو بہتر بنا سکتا ہے تاکہ بیٹری کی صلاحیت کو بڑھایا جا سکے۔

کیلنڈرنگ کے عمل کے بعد الیکٹروڈ کا چپٹا ہونا بعد میں سلٹنگ کے عمل کے اثر کو براہ راست متاثر کرے گا۔ الیکٹروڈ کے فعال مادہ کی یکسانیت سیل کی کارکردگی کو بھی بالواسطہ طور پر متاثر کرے گی۔

slitting

سلٹنگ ایک وسیع الیکٹروڈ کوائل کو مطلوبہ چوڑائی کے تنگ ٹکڑوں میں مسلسل طولانی کاٹنا ہے۔ سلٹنگ میں، الیکٹروڈ کا سامنا قینچ کے عمل سے ہوتا ہے اور ٹوٹ جاتا ہے، سلٹنگ کے بعد کنارے کا چپٹا پن (کوئی گڑبڑ اور لچک نہیں) کارکردگی کو جانچنے کی کلید ہے۔

الیکٹروڈ بنانے کے عمل میں الیکٹروڈ ٹیب کو ویلڈنگ کرنا، حفاظتی چپکنے والا کاغذ لگانا، الیکٹروڈ ٹیب کو لپیٹنا اور بعد میں سمیٹنے کے عمل کے لیے الیکٹروڈ ٹیب کو کاٹنے کے لیے لیزر کا استعمال شامل ہے۔ ڈائی کٹنگ بعد کے عمل کے لیے لیپت الیکٹروڈ پر مہر لگانا اور شکل دینا ہے۔

لتیم آئن بیٹریوں کی حفاظت کی کارکردگی کے لیے اعلیٰ تقاضوں کی وجہ سے، لتیم بیٹری کی تیاری کے عمل میں آلات کی درستگی، استحکام اور آٹومیشن کا بہت زیادہ مطالبہ کیا جاتا ہے۔

لیتھیم الیکٹروڈ پیمائش کے آلات میں رہنما کے طور پر، Dacheng Precision نے لیتھیم بیٹری مینوفیکچرنگ کے فرنٹ اینڈ پراسیس میں الیکٹروڈ پیمائش کے لیے مصنوعات کی ایک سیریز شروع کی ہے، جیسے کہ X/β-ray areal density gauge، CDM موٹائی اور areal density gauge، لیزر موٹائی گیج وغیرہ۔

• سپر ایکس رے ایریل ڈینسٹی گیج

یہ کوٹنگ کی 1600 ملی میٹر سے زیادہ چوڑائی کی پیمائش کے قابل ہے، انتہائی تیز رفتار سکیننگ کو سپورٹ کرتا ہے، اور تفصیلی خصوصیات کا پتہ لگاتا ہے جیسے پتلا ہونے والے علاقوں، خروںچوں اور سرامک کناروں کا۔ یہ بند لوپ کوٹنگ میں مدد کرسکتا ہے۔

•  ایکس/β-رے علاقے کی کثافت گیج

یہ بیٹری الیکٹروڈ کوٹنگ کے عمل میں استعمال کیا جاتا ہے اور ماپا آبجیکٹ کے علاقے کی کثافت کی آن لائن جانچ کرنے کے لیے الگ کرنے والے سیرامک ​​کوٹنگ کے عمل میں۔

•  سی ڈی ایم موٹائی اور علاقے کی کثافت گیج

یہ کوٹنگ کے عمل پر لاگو کیا جا سکتا ہے: الیکٹروڈ کی تفصیلی خصوصیات کی آن لائن پتہ لگانا، جیسے کوٹنگ کی کمی، مواد کی کمی، خروںچ، پتلے ہونے والے علاقوں کی موٹائی کی شکل، AT9 موٹائی کا پتہ لگانا وغیرہ۔

•  ملٹی فریم ہم وقت ساز ٹریکنگ ماپنے کا نظام

یہ لتیم بیٹریوں کے کیتھوڈ اور انوڈ کی کوٹنگ کے عمل کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ الیکٹروڈز پر مطابقت پذیر ٹریکنگ پیمائش کو انجام دینے کے لیے متعدد سکیننگ فریموں کا استعمال کرتا ہے۔ پانچ فریم مطابقت پذیر ٹریکنگ ماپنے کا نظام گیلی فلم، خالص کوٹنگ کی رقم، اور الیکٹروڈ کا معائنہ کرنے کے قابل ہے۔

•  لیزر موٹائی گیج

یہ لیتھیم بیٹریوں کے کوٹنگ کے عمل یا کیلنڈرنگ کے عمل میں الیکٹروڈ کا پتہ لگانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

• آف لائن موٹائی اور طول و عرض گیج

یہ لیتھیم بیٹریوں کی کوٹنگ کے عمل یا کیلنڈرنگ کے عمل میں الیکٹروڈ کی موٹائی اور طول و عرض کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس سے کارکردگی اور مستقل مزاجی بہتر ہوتی ہے۔