اعلی نکل کیتھوڈ سیل: توانائی کی کثافت کی دوڑ میں تکنیکی توازن کام کرتا ہے

جب لتیم بیٹری کے خلیوں کی توانائی کی کثافت 300WH/کلوگرام حد سے تجاوز کرتی ہے تو ، اعلی نکل مثبت الیکٹروڈ مواد اس کے پیچھے کلیدی محرک قوت بن جاتا ہے۔ نکل کا مواد 5 سیریز (NI50 ٪) سے 8 سیریز (NI80 ٪) اور یہاں تک کہ 9 سیریز (NI90 ٪) سے بڑھ گیا ہے ، جو نہ صرف بیٹری کی گنجائش میں 20 ٪ سے زیادہ اضافہ کرتا ہے ، بلکہ بجلی کی گاڑی کی حد کو بھی آسانی سے 600 کلومیٹر سے تجاوز کرنے کے لئے فروغ دیتا ہے۔ لیکن اس 'نکل اضافے کے مقابلے' کے پیچھے مادی استحکام اور عمل کی درستگی کے مابین ایک سخت توازن ہے۔ ​

1 سرگرمی اور استحکام کا کھیل: مادی سطح پر پیشرفت

اعلی نکل مواد کا بنیادی تضاد سرگرمی اور استحکام کے مابین تجارت میں ہے۔ نکل کے مواد میں اضافہ لتیم آئن ڈینٹرکالیشن کی صلاحیت کو بڑھا دیتا ہے ، لیکن اس سے مثبت الیکٹروڈ مادی ڈھانچے کے خاتمے کا سبب بن سکتا ہے - 8 سیریز خلیوں کی صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح 200 سائیکلوں کے بعد 5 سیریز خلیوں کے مقابلے میں عام طور پر 10 ٪ کم ہوتی ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لئے ، مینوفیکچررز روایتی پولی کرسٹل لائن ذرات کو مکمل سنگل کرسٹل میں بنانے کے لئے "مونوکریسٹل لائن" کے عمل کو اپناتے ہیں ، جس سے ذرات کے مابین اناج کی حدود کو کم کیا جاتا ہے۔ کسی کمپنی کے 9 سیریز کے سنگل کرسٹل سیل کی سائیکل زندگی 1500 گنا سے تجاوز کر چکی ہے ، جو عام پولی کرسٹل لائن مصنوعات سے 50 ٪ لمبی ہے۔ ​

سطح کی کوٹنگ ٹکنالوجی مثبت الیکٹروڈ مواد پر "حفاظتی لباس" ڈالنے کے مترادف ہے۔ ال ₂ O ⅲ یا لیپو ⅲ فلم کی ایک پرت کے ساتھ ذرات کی سطح کو ڈھانپ کر ، یہ لتیم آئن کی ترسیل کو متاثر کیے بغیر الیکٹرویلیٹ کٹاؤ کو روک سکتا ہے۔ ٹیسٹوں سے پتہ چلتا ہے کہ 60 ڈگری پر اعلی درجہ حرارت سائیکلنگ کے دوران کوٹنگ کے علاج کے بعد 811 بیٹری سیل (NI80 ٪ CO10 ٪ MN10 ٪) کی صلاحیت کشی کی شرح میں 30 فیصد کمی واقع ہوتی ہے۔ ڈوپنگ ترمیمی ٹکنالوجی ایم جی اور زیڈ آر جیسے عناصر کو متعارف کروا کر کرسٹل ڈھانچے کے استحکام کو بڑھا سکتی ہے۔ ایم جی کے ساتھ ڈوپڈ 92 ٪ ہائی نکل بیٹری سیل اب بھی 1000 سائیکلوں کے بعد 85 ٪ کی صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح برقرار رکھتا ہے ، جو صنعت کی اوسط 70 ٪ سے کہیں زیادہ ہے۔

2 ملی میٹر لیول پروسیس کنٹرول: پیداوار کے عمل میں صحت سے متعلق جنگ

اعلی نکل کے مواد نمی کے ل extremely انتہائی حساس ہیں ، اور بیچنگ ورکشاپ کو -40 ڈگری سے نیچے اوس پوائنٹ کے ساتھ خشک ماحول کو برقرار رکھنے کی ضرورت ہے ، جو صحرا کے علاقوں میں ہوا سے 100 گنا زیادہ ڈرائر ہے۔ ایک بار جب نمی کا مواد 50 پی پی ایم سے زیادہ ہوجائے تو ، اس سے مادی ہائیڈرولیسس HF گیس پیدا کرنے ، الیکٹروڈ کو خراب کرنے اور سیل سوجن کا سبب بنے گا۔ ایک معروف انٹرپرائز 10 پی پی ایم کے اندر موجود مواد کی نمی کی مقدار کو کنٹرول کرنے کے لئے تین سطحی خشک کرنے والے نظام (روٹری ڈیہومیڈیفیکیشن+ویکیوم بیکنگ+انرٹ گیس پروٹیکشن) کا استعمال کرتا ہے ، جس سے بیٹری کے خلیوں کی عیب کی شرح کو 0.5 فیصد سے کم کیا جاسکتا ہے۔ ​

کوٹنگ کے عمل میں سطح کی کثافت کی غلطی کو ± 1 ٪ کے اندر کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے ، بصورت دیگر ضرورت سے زیادہ مقامی نکل مواد مائکرو مختصر سرکٹس کا سبب بن سکتا ہے۔ ننگڈ ٹائمز کی ایک پروڈکشن لائن 2 μ میٹر کے اندر الیکٹروڈ کی موٹائی کے اتار چڑھاو پر قابو پانے کے لئے لیزر آن لائن پتہ لگانے کا استعمال کرتی ہے ، اور حقیقی وقت میں کوٹنگ کی رفتار کو ایڈجسٹ کرنے کے لئے سروو موٹروں کے ساتھ تعاون کرتی ہے ، اس طرح اعلی نکل بیٹری خلیوں کی پیداوار کو 75 ٪ سے 92 فیصد تک بڑھاتا ہے۔ رولنگ کا عمل "تدریجی دباؤ" ٹکنالوجی کو اپناتا ہے ، جس میں کنارے کا دباؤ مرکز سے 10 ٪ کم ہوتا ہے ، جس سے نکل کے اعلی مادی ذرات کی ٹوٹ پھوٹ سے گریز ہوتا ہے۔ الیکٹروڈ کمپریشن کثافت 4.2g/سینٹی میٹر ³ تک پہنچ سکتی ہے ، جو روایتی عمل سے 8 ٪ زیادہ ہے۔

3 منظر نامے پر مبنی ایپلی کیشن: برقی گاڑیوں سے توانائی کے ذخیرہ میں ڈھالنے کا طریقہ

آج کل ، اعلی نکل بیٹری کے خلیات اعلی کے آخر میں برقی گاڑیوں سے توانائی کے ذخیرہ کرنے والے فیلڈ میں داخل ہوگئے ہیں۔ گھریلو توانائی کے ذخیرہ کرنے والی بیٹریوں میں ، 8 سیریز کے بیٹری سیل ، ان کی توانائی کی کثافت سے فائدہ کے ساتھ ، انرجی اسٹوریج کابینہ کے سائز کو 15 ٪ تک کم کریں۔ تاہم ، اخراجات میں توازن قائم کرنے کے لئے ، مینوفیکچر اکثر "اعلی نکل+لتیم آئرن فاسفیٹ" ہائبرڈ اسٹوریج حل کو اپناتے ہیں - دن کے دوران تیز چارجنگ اور خارج ہونے کے لئے اعلی نکل بیٹری خلیوں کا استعمال اور رات کے وقت بنیادی بجلی کی فراہمی کو برقرار رکھنے کے لئے لتیم آئرن فاسفیٹ ، کارکردگی اور معیشت کے مابین جیت کی صورتحال کو حاصل کرتے ہیں۔ اس حل کو اپنانے کے بعد ، ایک جرمن گھریلو توانائی کے ذخیرہ کرنے کے نظام نے بجلی کی لاگت میں 0.1 یورو فی کلو واٹ گھنٹہ کم کیا اور سرمایہ کاری کی ادائیگی کی مدت کو 1.5 سال کم کردیا۔ ​

خصوصی گاڑیوں کے میدان میں ، اعلی نکل بیٹریوں کی اعلی شرح کی کارکردگی کا مظاہرہ کیا جاتا ہے۔ 9 سیریز کی بیٹری خلیوں سے لیس الیکٹرک فورک لفٹ 1C فاسٹ چارجنگ (1 گھنٹہ میں مکمل طور پر چارج) کی حمایت کرسکتا ہے ، جس میں آپریشن کے مستقل وقت کو 8 گھنٹے تک بڑھایا جاسکتا ہے ، جو روایتی لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹریوں سے 30 ٪ زیادہ ہے۔ ڈرونز کے میدان میں ، 21700 کی تفصیلات ہائی نکل بیلناکار بیٹری سیل میں توانائی کی کثافت 280WH/کلوگرام ہے ، جو فصلوں کے تحفظ کے ڈرون کے برداشت کے وقت کو 40 منٹ سے تجاوز کرنے کے قابل بناتا ہے اور آپریشنل کارکردگی میں 25 ٪ تک اضافہ ہوتا ہے۔ ​

اعلی نکل مثبت الیکٹروڈ خلیوں کی نشوونما بنیادی طور پر "عین مطابق ہیرا پھیری" کا تکنیکی فن ہے۔ اس کا مقصد نکل عناصر کی توانائی کی صلاحیت کو زیادہ سے زیادہ کرنا ہے جبکہ مادی ترمیم اور عمل کی اصلاح کے ذریعہ ان کے "شدید غص .ہ" کو تیمنگ کرنا ہے۔ کوبالٹ فری ہائی نکل اور کور شیل ڈھانچے جیسی ٹیکنالوجیز کی پختگی کے ساتھ ، یہ توازن کی تکنیک لتیم بیٹریوں کو اعلی توانائی کی کثافت اور لمبی عمر کی طرف دھکیل دے گی۔