1 بنیادی مادی نظام
مثبت الیکٹروڈ مواد
تین عنصر مواد (این سی ایم\/این سی اے):
نکل (نی) صلاحیت کو بڑھاتا ہے ، کوبالٹ (سی او) ڈھانچے کو مستحکم کرتا ہے ، اور مینگنیج\/ایلومینیم (ایم این\/ال) حفاظت کو بڑھاتا ہے۔ اعلی نکل مواد (جیسے NCM811 ، NCA) ایک رجحان ہے ، لیکن تھرمل استحکام چیلنج اہم ہے۔
تکنیکی مشکل: جب نکل کا مواد 90 ٪ سے زیادہ ہوتا ہے تو ، سائیکل زندگی اور گیس کی پیداوار میں اہم مسائل ہیں۔
لتیم آئرن فاسفیٹ (ایل ایف پی):
اعلی حفاظت اور کم لاگت ، لیکن کم توانائی کی کثافت (~ 160WH\/کلوگرام)۔ BYD بلیڈ بیٹریاں ایک عام ساختی جدت ہیں جو نانو ٹکنالوجی اور کاربن کوٹنگ کے ذریعے چالکتا کو بہتر بناتی ہیں۔
امیر لتیم مینگنیج بیس:
نظریاتی صلاحیت 300mAH\/g سے زیادہ ہے ، لیکن وولٹیج کی توجہ اور کم پہلا اثر کے مسائل حل ہونے کے لئے باقی ہیں۔
منفی الیکٹروڈ مواد
گرافائٹ:مرکزی دھارے کا حل ، مخصوص صلاحیت ~ 372mah\/g ، نظریاتی حد کے قریب۔
سلیکن پر مبنی منفی الیکٹروڈ: theoretical capacity reaches 4200mAh/g, but volume expansion (>300 ٪) ناقص سائیکلنگ کی طرف جاتا ہے۔ اس حل میں نینو سلیکن کاربن جامع اور غیر محفوظ ڈھانچے کا ڈیزائن شامل ہے۔
لتیم دھات منفی الیکٹروڈ:ٹھوس ریاست کی بیٹریوں کے لئے ایک ممکنہ آپشن ، لیکن ڈینڈرائٹ کا مسئلہ شدید ہے۔
الیکٹرولائٹ
مائع الیکٹرولائٹ:لتیم ہیکسافلووروفاسفیٹ (LIPF6) بنیادی جزو ہے ، اور SEI فلم کو بہتر بنانے کے لئے VC اور FEC جیسے اضافے کی ضرورت ہے۔
ٹھوس ریاست الیکٹرولائٹس:آکسائڈ (ایل ایل زیڈ او) ، سلفائڈ (ایل جی پی ایس) ، اور پولیمر (پی ای او) ، آئن چالکتا (10 ⁻ پر ⁻‐ ~ 10 ⁻² s\/سینٹی میٹر) اور انٹرفیس رکاوٹ کلیدی رکاوٹیں ہیں۔
ڈایافرام
پولیولیفن (پیئ\/پی پی) بیس فلم کا رجحان پتلا ہو رہا ہے (<10 μ m)+ceramic coating to enhance heat resistance. The uniformity of pore size in wet process is better than that in dry process.
2 سیل ڈھانچے کا ڈیزائن
بیلناکار بیٹری سیل (جیسے 21700 ، 4680)
ٹیسلا 4680 ایک ٹیبل ڈیزائن کو اپناتا ہے ، جو داخلی مزاحمت کو 50 ٪ تک کم کرتا ہے ، لیکن قطب کے مکمل کان لیزر ویلڈنگ کا عمل پیچیدہ ہے۔
مربع سائز کا بیٹری سیل
اسٹیکنگ (کیٹل) بمقابلہ سمیٹ (BYD) ، اسٹیکنگ میں 5 ٪ زیادہ توانائی کی کثافت ہے لیکن کم پیداوار کی کارکردگی۔ سی ٹی پی (سیل ٹو پیک) ٹیکنالوجی ماڈیولز کو ختم کرتی ہے اور 75 ٪ سے زیادہ کی گروپ بندی کی کارکردگی کو حاصل کرتی ہے۔
نرم پیک بیٹری سیل
ایلومینیم پلاسٹک پیکیجنگ ، ہلکا پھلکا لیکن ناقص میکانکی طاقت کے ساتھ۔ جنرل موٹرز الٹیم پلیٹ فارم "لچکدار" ڈیزائن کو اپناتا ہے۔
مینوفیکچرنگ کے عمل کے 3 اہم نکات
الیکٹروڈ کوٹنگ:سطح کی کثافت کا مستقل مزاجی انحراف ± 1.5 ٪ سے کم ہونا چاہئے ، اور خشک الیکٹروڈ (جیسے کوانٹمکیپ) سالوینٹس کو ختم کرسکتے ہیں۔
پولر رولر دبانے:کمپریشن کثافت آئن بازی کو متاثر کرتی ہے ، اور گریفائٹ منفی الیکٹروڈ عام طور پر 1 ہوتے ہیں۔
انجیکشن اور تشکیل:ویکیوم انجیکشن کے بعد ، SEI فلم کی تشکیل کے لئے ملٹی اسٹیج چارجنگ اور ڈسچارجنگ (جیسے 0. 02C سست چارجنگ) کی ضرورت ہوتی ہے۔
خشک کرنے والا کنٹرول:LIPF6 کو ہائیڈروالائزنگ اور HF پیدا کرنے سے روکنے کے لئے نمی کا مواد 500PPM سے کم ہونا چاہئے۔
جدید ٹیکنالوجی میں 4 پیشرفت
الٹرا ہائی نکل مثبت الیکٹروڈ:monocrystalline+میلان ڈوپنگ (جیسے AL\/MG) استحکام کو بہتر بناتا ہے۔
جامع موجودہ کلکٹر:پیئٹی سبسٹریٹ+تانبے\/ایلومینیم کوٹنگ (جیسے کیٹل) ، وزن کو 40 ٪ کم کرنا اور حفاظت کو بہتر بنانا۔
پری لیتھیشن ٹکنالوجی:پہلے اثر کے نقصان کی تلافی کے لئے مثبت الیکٹروڈ لتیم ضمیمہ (لی ₂ Nio ₂) یا منفی الیکٹروڈ لتیم ورق۔
خشک الیکٹروڈ:میکسویل کے ٹیسلا کے حصول سے سالوینٹ فری عمل کو فروغ ملتا ہے ، جس سے توانائی کی کھپت میں 80 ٪ کمی واقع ہوتی ہے۔
5 چیلنجز اور رجحانات
توانائی کی کثافت:مائع بیٹریوں کی نظریاتی حد 350WH\/کلوگرام کے لگ بھگ ہے ، جبکہ ٹھوس ریاست کی بیٹریاں 500WH\/کلوگرام سے زیادہ ہوسکتی ہیں۔
فاسٹ چارجنگ ٹکنالوجی:سلیکن منفی الیکٹروڈ+سپر کنڈکٹنگ الیکٹرویلیٹ کو 15 منٹ میں 80 ٪ سے چارج کیا جاسکتا ہے ، لیکن لتیم بارش کے خطرے کو دبانے کی ضرورت ہے۔
ری سائیکلنگ معیشت:کوبالٹ اور نکل کی گیلے بحالی کی کارکردگی 98 ٪ سے زیادہ ہے ، لیکن ایل ایف پی بیٹری ری سائیکلنگ کے لئے کم لاگت کے حل تیار کرنے کی ضرورت ہے۔
6 صنعتی چین کے نقطہ نظر سے
سامان:کوٹنگ مشین کی صحت سے متعلق ± 1 μ میٹر تک پہنچ جاتی ہے ، اور سمیٹنے والی مشین کی رفتار 3M\/s (معروف ذہین) سے زیادہ ہے۔
قیمت:ایل ایف پی بیٹری کے خلیوں کو کم کردیا گیا ہے<80/kWh, while ternary battery cells are around 100/kWh.