লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি রচনা

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির রচনা এবং পুনর্ব্যবহার

দ্যলিথিয়াম আয়ন ব্যাটারিইলেট্রোলাইট, বিভাজক, ক্যাথোড এবং অ্যানোড এবং কেস দ্বারা গঠিত।

ইলেক্ট্রোলাইটএকটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে একটি জেল বা পলিমার, বা জেল এবং পলিমারের মিশ্রণ হতে পারে।

লি-আয়ন ব্যাটারির ইলেক্ট্রোলাইট ব্যাটারিতে আয়ন পরিবহনের মাধ্যম হিসেবে কাজ করে।এটি সাধারণত লিথিয়াম লবণ এবং জৈব দ্রাবক নিয়ে গঠিত।ইলেক্ট্রোলাইট একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে আয়ন পরিবহনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, এটি নিশ্চিত করে যে ব্যাটারি উচ্চ ভোল্টেজ এবং উচ্চ শক্তির ঘনত্ব অর্জন করতে পারে।ইলেক্ট্রোলাইট সাধারণত উচ্চ-বিশুদ্ধতা জৈব দ্রাবক, লিথিয়াম ইলেক্ট্রোলাইট সল্ট এবং প্রয়োজনীয় সংযোজনগুলি নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে নির্দিষ্ট অনুপাতে সাবধানে মিলিত হয়।

ক্যাথোড উপাদানলিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির প্রকার:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• এনসিএম
• এনসিএ

 ক্যাথোড সামগ্রীতে পুরো ব্যাটারির 30% এর বেশি খরচ থাকে।

অ্যানোডলিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ধারণ করে

তারপর লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অ্যানোড পুরো ব্যাটারির প্রায় 5-10 শতাংশ খরচ নিয়ে গঠিত।কার্বন-ভিত্তিক অ্যানোড উপাদানগুলি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত অ্যানোড উপাদান।ঐতিহ্যবাহী ধাতু লিথিয়াম অ্যানোডের সাথে তুলনা করে, এটির উচ্চতর নিরাপত্তা এবং স্থিতিশীলতা রয়েছে।কার্বন-ভিত্তিক অ্যানোড উপাদানগুলি মূলত প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম গ্রাফাইট, কার্বন ফাইবার এবং অন্যান্য উপকরণ থেকে আসে।তাদের মধ্যে, গ্রাফাইট হল প্রধান উপাদান, যার উচ্চ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে এবং কার্বন উপাদানগুলিরও ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা রয়েছে।যাইহোক, কার্বন-ভিত্তিক নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির ক্ষমতা তুলনামূলকভাবে কম, যা উচ্চ ক্ষমতার জন্য কিছু অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না।অতএব, বর্তমানে কার্বন-ভিত্তিক নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির ক্ষমতা এবং চক্রের জীবনকে আরও উন্নত করার আশায় নতুন কার্বন উপাদান এবং যৌগিক পদার্থের উপর কিছু গবেষণা রয়েছে।

এটিতে এখনও সিলিকন-কার্বন নেগেটিভ ইলেক্ট্রোড উপাদান রয়েছে।সিলিকন (Si) উপাদান: ঐতিহ্যগত কার্বন নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের সাথে তুলনা করে, সিলিকন নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডগুলির নির্দিষ্ট ক্ষমতা এবং শক্তির ঘনত্ব বেশি থাকে।যাইহোক, সিলিকন উপাদানের বৃহৎ প্রসারণের হারের কারণে, ইলেক্ট্রোডের আয়তনের প্রসারণ ঘটানো সহজ, যার ফলে ব্যাটারির আয়ু কম হয়।

বিভাজকএকটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ব্যাটারি কর্মক্ষমতা এবং নিরাপত্তা নিশ্চিত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ।বিভাজকের প্রধান কাজ হল ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডগুলিকে পৃথক করা এবং একই সময়ে, এটি আয়ন চলাচলের জন্য একটি চ্যানেল তৈরি করতে এবং প্রয়োজনীয় ইলেক্ট্রোলাইট বজায় রাখতে পারে।লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিভাজকের কার্যকারিতা এবং সম্পর্কিত পরামিতিগুলি নিম্নরূপ উপস্থাপন করা হয়েছে:

1. রাসায়নিক স্থিতিশীলতা: ডায়াফ্রামের জৈব দ্রাবক অবস্থার অধীনে চমৎকার রাসায়নিক স্থিতিশীলতা, ভাল জারা প্রতিরোধ এবং বার্ধক্য প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা উচিত এবং উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ আর্দ্রতার মতো কঠোর পরিস্থিতিতে স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে পারে।

2. যান্ত্রিক শক্তি: বিভাজকের যথেষ্ট প্রসার্য শক্তি নিশ্চিত করার জন্য পর্যাপ্ত যান্ত্রিক শক্তি এবং স্থিতিস্থাপকতা থাকা উচিত এবং সমাবেশ বা ব্যবহারের সময় ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য প্রতিরোধের পরিধান করা উচিত।

3. আয়নিক পরিবাহিতা: জৈব ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেমের অধীনে, আয়নিক পরিবাহিতা জলীয় ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেমের তুলনায় কম, তাই বিভাজকের কম প্রতিরোধের এবং উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতার বৈশিষ্ট্য থাকা উচিত।একই সময়ে, প্রতিরোধ কমানোর জন্য, ইলেক্ট্রোড এলাকাকে যতটা সম্ভব বড় করার জন্য বিভাজকের পুরুত্ব যতটা সম্ভব পাতলা হওয়া উচিত।

4. তাপীয় স্থিতিশীলতা: যখন ব্যাটারি অপারেশনের সময় অতিরিক্ত চার্জ, ওভারডিসচার্জ এবং শর্ট সার্কিটের মতো অস্বাভাবিকতা বা ব্যর্থতা দেখা দেয়, তখন বিভাজকের অবশ্যই ভাল তাপ স্থিতিশীলতা থাকতে হবে।একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়, ডায়াফ্রামটি নরম বা গলে যাওয়া উচিত, যার ফলে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ সার্কিট ব্লক করা এবং ব্যাটারির নিরাপত্তা দুর্ঘটনা প্রতিরোধ করা উচিত।

5. পর্যাপ্ত ভেজা এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য ছিদ্র কাঠামো: বিভাজকটির ছিদ্র কাঠামো এবং পৃষ্ঠের আবরণে বিভাজককে নিশ্চিত করার জন্য পর্যাপ্ত ভেজা নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা থাকা উচিত, যার ফলে ব্যাটারির শক্তি এবং চক্রের আয়ু উন্নত হয়।সাধারণভাবে বলতে গেলে, পলিথিন ফ্লেক (PP) এবং পলিথিন ফ্লেক (PE) মাইক্রোপোরাস ডায়াফ্রাম বর্তমানে সাধারণ ডায়াফ্রাম সামগ্রী এবং দাম তুলনামূলকভাবে সস্তা।কিন্তু অন্যান্য লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিভাজক উপকরণ রয়েছে, যেমন পলিয়েস্টার, যেগুলির কার্যক্ষমতা ভাল, তবে দাম তুলনামূলকভাবে বেশি।