সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উত্পাদন প্রক্রিয়া: কাঁচামাল থেকে সমাপ্ত কোষ পর্যন্ত

সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি (এনএ-আয়ন ব্যাটারি) সোডিয়াম সংস্থার প্রাচুর্য এবং স্বল্প ব্যয়ের কারণে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বিকল্প হিসাবে উল্লেখযোগ্য মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির উত্পাদন প্রক্রিয়া লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির সাথে অনেক মিল ভাগ করে, তবে সোডিয়াম-ভিত্তিক উপকরণগুলির অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে কিছু মূল পার্থক্যও রয়েছে। এই নিবন্ধটি সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উত্পাদন প্রক্রিয়ার মূল পদক্ষেপগুলির রূপরেখা দেয়।

ক্যাথোড উপকরণ

সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য সাধারণ ক্যাথোড উপকরণগুলির মধ্যে স্তরযুক্ত অক্সাইড (NAXTMO2, যেখানে টিএম =}}}}}}}}}}}} NA3V2 (PO4) 3) এবং প্রুশিয়ান নীল অ্যানালগগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এই উপকরণগুলি শক্ত-রাষ্ট্রীয় প্রতিক্রিয়া, সল-জেল প্রক্রিয়া বা সহ-বৃষ্টিপাত পদ্ধতির মাধ্যমে সংশ্লেষিত হয়।

অ্যানোড উপকরণ

বায়োমাস বা পিচ থেকে প্রাপ্ত হার্ড কার্বন হ'ল সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলির জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত অ্যানোড উপাদান। সোডিয়াম-আয়ন স্টোরেজের জন্য উপযুক্ত একটি বিশৃঙ্খল কার্বন কাঠামো তৈরি করতে হার্ড কার্বন পূর্ববর্তীগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় (সাধারণত 1000-1300 ডিগ্রি) কার্বনাইজড হয়।

ইলেক্ট্রোলাইট

ইলেক্ট্রোলাইটটি সাধারণত সোডিয়াম লবণের (যেমন NACLO4, NAPF6, বা NATFSI) দ্বারা কার্বনেট-ভিত্তিক দ্রাবকগুলিতে দ্রবীভূত হয় (ইসি, ডিএমসি, পিসি) থাকে। ন্যাসিকন এবং সালফাইড-ভিত্তিক উপকরণ সহ সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটগুলিও বিকাশাধীন।

বিভাজক

পলিথিলিন (পিই) এবং পলিপ্রোপিলিন (পিপি) বিভাজকগুলি সাধারণত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলিতে ব্যবহৃত হয়, সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলিতেও প্রয়োগ করা যেতে পারে, যদিও এনএ-আয়ন ইলেক্ট্রোলাইটগুলির সাথে সামঞ্জস্যতা সাবধানে মূল্যায়ন করা হয়।

স্লারি প্রস্তুতি

সক্রিয় উপকরণ (ক্যাথোড এবং অ্যানোড), পরিবাহী অ্যাডিটিভস (কার্বন ব্ল্যাক) এবং বাইন্ডারগুলি (যেমন পিভিডিএফ, সিএমসি, বা এসবিআর) একটি অভিন্ন স্লারি তৈরি করতে দ্রাবকগুলির সাথে মিশ্রিত করা হয় (ক্যাথোডের জন্য এনএমপি, আনোডের জন্য জল)।

আবরণ

স্লারিটি সমানভাবে অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল (ক্যাথোড) এবং কপার ফয়েল (অ্যানোড) এর উপর লেপযুক্ত। কিছু সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য, উভয় ইলেক্ট্রোড ভোল্টেজ উইন্ডো এবং উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল ব্যবহার করতে পারে।

শুকানো

প্রলিপ্ত ইলেক্ট্রোডগুলি অবশিষ্ট দ্রাবকগুলি অপসারণ করতে ওভেনে শুকানো হয়। শুকনো তাপমাত্রা এবং সময়কাল সাবধানতার সাথে উপাদান অবক্ষয় রোধ করতে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

শুকানোর পরে, ইলেক্ট্রোডগুলি অভিন্ন বেধ অর্জন করতে, ঘনত্বের উন্নতি করতে এবং সক্রিয় উপকরণ এবং বর্তমান সংগ্রহকারীদের মধ্যে ভাল যোগাযোগ নিশ্চিত করতে একজোড়া নির্ভুল রোলারগুলির মধ্য দিয়ে যায়।

ইলেক্ট্রোডগুলি কাঙ্ক্ষিত আকারগুলিতে কাটা হয় (সাধারণত থলি কোষের জন্য আয়তক্ষেত্রাকার বা নলাকার কোষগুলির জন্য নলাকার)। ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড, বিভাজক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড স্ট্যাকড বা চূড়ান্ত সেল ফর্ম্যাটে ক্ষত করা হয়।

থলি সেল

স্ট্যাকড ইলেক্ট্রোড-বিভাজনকারী স্তরগুলি অ্যালুমিনিয়াম-প্লাস্টিকের থলিটিতে আবদ্ধ থাকে। ইলেক্ট্রোলাইটটি থলিটিতে ইনজেকশন দেওয়া হয়, এবং ফাঁস রোধে থলি তাপ-সিল করা হয়।

নলাকার এবং প্রিজমেটিক কোষ

ক্ষত ইলেক্ট্রোড সমাবেশটি একটি ধাতব ক্যানের মধ্যে serted োকানো হয়। ইলেক্ট্রোলাইট যুক্ত করা হয়, তারপরে একটি ক্যাপ দিয়ে সিল করা।

একত্রিত কোষগুলি একটি প্রাথমিক চার্জিং প্রক্রিয়াধীন, যা গঠন হিসাবে পরিচিত। এই পদক্ষেপটি সলিড ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস (এসইআই) স্তরটিকে অ্যানোড পৃষ্ঠের উপর গঠনের অনুমতি দেয়, যা ব্যাটারি স্থায়িত্বের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। বিভিন্ন এসইআই কেমিস্ট্রিগুলির কারণে সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলির জন্য গঠন প্রোটোকলগুলি লিথিয়াম-আয়ন কোষ থেকে কিছুটা পৃথক হতে পারে।

গঠনের পরে, কোষগুলি তাদের অভ্যন্তরীণ রসায়ন স্থিতিশীল করতে বেশ কয়েক দিন ধরে বয়স থেকে ছেড়ে যায়। প্রতিটি সেল ক্ষমতা চেক, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরিমাপ, ফুটো সনাক্তকরণ এবং সুরক্ষা পরীক্ষা সহ গুণমান নিয়ন্ত্রণ পরীক্ষা করে।

পরীক্ষিত কোষগুলি মডিউল এবং ব্যাটারি প্যাকগুলিতে একত্রিত হয়। ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমগুলি (বিএমএস) নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করতে ভোল্টেজ, তাপমাত্রা এবং বর্তমান নিরীক্ষণের জন্য সংহত করা হয়।

সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উত্পাদন প্রক্রিয়া বিদ্যমান লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি অবকাঠামোর বেশিরভাগ অংশকে উপার্জন করে, যা নির্মাতাদের গ্রহণ করা তুলনামূলকভাবে সহজ করে তোলে। যাইহোক, সোডিয়াম-আয়ন উপকরণগুলি বিভিন্ন বৈদ্যুতিন রাসায়নিক এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, স্লারি ফর্মুলেশন, ইলেক্ট্রোলাইট নির্বাচন এবং গঠন প্রোটোকলগুলিতে কিছু সমন্বয় প্রয়োজন। যেহেতু সোডিয়াম-আয়ন প্রযুক্তি পরিপক্ক হতে চলেছে, এর ব্যয় সুবিধা এবং কাঁচামাল প্রাচুর্য এটিকে বৃহত আকারের শক্তি সঞ্চয়স্থান অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে শক্তিশালী প্রতিযোগী হিসাবে গড়ে তুলতে পারে।