এই নিবন্ধটি শূন্য ভোল্টেজের কারণগুলি বিশ্লেষণ করে। ইলেক্ট্রোড burrs দ্বারা সৃষ্ট ব্যাটারিতে শূন্য ভোল্টেজের ঘটনার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা হয়েছে। শর্ট সার্কিটের কারণ শনাক্ত করার মাধ্যমে, আমরা সঠিকভাবে সমস্যার সমাধান করার লক্ষ্য রাখি এবং উৎপাদনের সময় ইলেক্ট্রোড burrs নিয়ন্ত্রণের গুরুত্ব আরও ভালোভাবে বুঝতে পারি।
পরীক্ষা
1. ব্যাটারি প্রস্তুতি
এই পরীক্ষাটি ইতিবাচক সক্রিয় উপাদান হিসাবে লিথিয়াম নিকেল কোবাল্ট ম্যাঙ্গানেট উপাদান (NCM111) ব্যবহার করে। একটি স্লারি তৈরি করতে 66:2:2:30 ভর অনুপাতে ইতিবাচক সক্রিয় উপাদান, SP কার্বন ব্ল্যাক, PVDF বাইন্ডার এবং NMP দ্রাবক মিশ্রিত করুন। স্লারিটি একটি 15 μm পুরু কার্বন-প্রলিপ্ত অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের উপর প্রলেপ দেওয়া হয় এবং একপাশে আবরণের পরিমাণ 270 g/m2। 24 ঘন্টা শুকানোর জন্য (120±3) ডিগ্রী তাপমাত্রায় একটি ওভেনে পজিটিভ ইলেক্ট্রোড রাখুন, এবং তারপর ইলেক্ট্রোডের ঘনত্ব 3.28g/cm3 করার জন্য ক্যালেন্ডারিং প্রক্রিয়া চালানো হয়। নেতিবাচক সক্রিয় উপাদান লিথিয়াম টাইটানেট উপাদান Li4Ti5O12 ব্যবহার করে। নেতিবাচক সক্রিয় উপাদান, SP কার্বন কালো পরিবাহী এজেন্ট, পিভিডিএফ বাইন্ডার এবং এনএমপি দ্রাবক 52:2:2:44 এর ভর অনুপাত অনুযায়ী মিশ্রিত করুন। অ্যানোড স্লারিটি একটি 15 μm পুরু কার্বন-প্রলিপ্ত অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের উপর প্রলিপ্ত হয় এবং একদিকে আবরণের পরিমাণ 214 গ্রাম/মি 2। 24 ঘন্টা শুকানোর জন্য (110±3) ডিগ্রী তাপমাত্রায় একটি ওভেনে নেগেটিভ ইলেক্ট্রোড রাখুন এবং তারপরে ইলেক্ট্রোড টুকরাটির ঘনত্ব 1.85g/cm3 করার জন্য একটি ঘূর্ণায়মান প্রক্রিয়া সম্পাদন করুন। শুকনো ইলেক্ট্রোডটি (136.0±1.0) মিমি প্রস্থের সাথে টুকরো টুকরো করা হয় এবং ইলেক্ট্রোড burrs 12μm এর বেশি হওয়া উচিত নয়। ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে 1mol/L LiPF6/EC+EMC+DMC (ভলিউম অনুপাত 1:1:1)। বিভাজক হল একটি 20 μm পুরু পলিথিন (PE) ছিদ্রযুক্ত বিভাজক। উপরের উপকরণগুলি 45Ah এর নকশা ক্ষমতা সহ 66160 কোষে একত্রিত হয়। ওয়াইন্ডিং এবং অ্যাসেম্বলি করার পরে, অ্যালুমিনিয়াম শেলের উপরের কভারটি ঢালাই এবং সিল করা হয়েছিল এবং পরীক্ষামূলক কোষগুলি 24 ঘন্টা শুকানোর জন্য (85±3) ডিগ্রি তাপমাত্রায় একটি চুলায় স্থাপন করা হয়েছিল।
শুকানোর পরে, ব্যাটারি কোষ পূরণ, এবং ইলেক্ট্রোলাইট পরিমাণ 200g হয়। ইলেক্ট্রোলাইট ভরাট করার পরে, কোষগুলি 72 ঘন্টার জন্য ঘরের তাপমাত্রায় দাঁড়াতে বাকি ছিল। দাঁড়ানোর পরে, সমস্ত পরীক্ষামূলক কোষগুলি ওপেন সার্কিট ভোল্টেজের (OCV) জন্য পরীক্ষা করা হয়েছিল এবং ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং ভোল্টেজ রেকর্ড করা হয়েছিল।
2. চার্জিং পরীক্ষা
অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং ভোল্টেজ বিশ্লেষণ করার সময়, পরীক্ষার জন্য একটি এসি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ পরীক্ষক ব্যবহার করুন। ব্যাটারির চার্জিং কার্যক্ষমতা পরীক্ষা করতে 5V-50একটি উচ্চ-নির্ভুল ব্যাটারি পারফরম্যান্স টেস্টিং সিস্টেম ব্যবহার করুন৷ ভরাট করার পরে দাঁড়িয়ে থাকা কোষগুলির জন্য, একটি ভোল্টেজ পরীক্ষা করার সময়, প্রথমে সেলটিকে শর্ট-সার্কিট করে তার ভোল্টেজকে 0 এ কমাতে হবে, যা একটি শূন্য-ভোল্টেজ সেল।
তারপর জিরো-ভোল্টেজ সেলের উপর চার্জিং পরীক্ষা করুন। যখন পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা (25±3) ডিগ্রি হয়, তখন চার্জ করার জন্য বিভিন্ন স্রোত (যেমন 1A, 2A এবং 3A) ব্যবহার করা হয়। পরীক্ষাগুলি ছোট থেকে বড় এবং সময়ের ছোট থেকে দীর্ঘ কারেন্টের ক্রম অনুসারে পরিচালিত হয়েছিল। চার্জিং সময় যথাক্রমে 5 সেকেন্ড, 10 সেকেন্ড এবং 25 সেকেন্ড সেট করা হয়েছিল। প্রতিটি চার্জ করার সময় পরে ব্যাটারির ভোল্টেজের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করুন।
3. স্ব-স্রাব পরীক্ষা
ইলেক্ট্রোড বুর বিশ্লেষণের জন্য একটি দ্বি-মাত্রিক পরীক্ষক ব্যবহার করুন। অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং ভোল্টেজ বিশ্লেষণের জন্য একটি এসি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরীক্ষক ব্যবহার করুন। বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা পরীক্ষা করার জন্য একটি 5V-50একটি উচ্চ-নির্ভুল ব্যাটারি কর্মক্ষমতা পরীক্ষার সিস্টেম ব্যবহার করুন। কোষের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে একটি উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রার বাক্স ব্যবহার করুন। গঠনের আগে শূন্য-ভোল্টেজ কোষগুলি চার্জ হওয়ার পরে, বুর ফিউজ এবং শূন্য ভোল্টেজ আর প্রদর্শিত হয় না। এই ব্যাটারির স্বাভাবিক গঠন প্রক্রিয়া পরীক্ষা করুন। গঠন প্রক্রিয়া নিম্নরূপ:
①উচ্চ তাপমাত্রার বাক্সের তাপমাত্রা 120 ডিগ্রিতে পৌঁছানোর পরে, 120 মিনিটের জন্য অপেক্ষা করুন।
②চার্জ করুন 1.0 গুণ C কারেন্ট 2.8V এর কাট-অফ ভোল্টেজে, তারপরে ধ্রুবক ভোল্টেজ চার্জিং-এ স্যুইচ করুন। চার্জিং কাট-অফ টাইম 2 ঘন্টা।
③ 10 মিনিট অপেক্ষা করুন।
④ডিসচার্জ করুন 1। স্রাব কাট-অফ সময় 2 ঘন্টা।
⑤ 10 মিনিট অপেক্ষা করুন।
⑥ ধাপ 2 থেকে 5 3 বার পুনরাবৃত্তি করুন।
⑦চার্জ করুন 1.0 গুণ সি কারেন্ট, চার্জ করার সময় হল 0.7 ঘন্টা, তারপরে 2.3V ধ্রুবক ভোল্টেজ দিয়ে চার্জ করুন, কাট-অফ কারেন্ট হল 0.45A. স্ব-স্রাব পরিচালনা করুন গঠিত কোষ পরীক্ষা. স্ট্যাটিক ভোল্টেজ পরীক্ষা করার পদ্ধতি ব্যবহার করুন এবং দুই মাসের কম সময়ের জন্য ভোল্টেজ পরীক্ষা করুন। ঘরের তাপমাত্রায় (25±5) ডিগ্রীতে 24 ঘন্টার জন্য কোষগুলি দাঁড়িয়ে থাকার পরে, ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ পরীক্ষা করা হয় এবং রেকর্ড করা হয়। পরবর্তীকালে, কোষগুলি এক মাস এবং দুই মাস ঘরের তাপমাত্রায় দাঁড়াতে থাকে এবং তারপরে ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ পরীক্ষা করে আবার রেকর্ড করা হয়।
ফলাফল এবং আলোচনা
1. গঠনের আগে ব্যাটারি ভোল্টেজের তুলনা
চিত্র 1 1A এবং 2A চার্জ করার সময় এবং চার্জ করা বন্ধ করার পরে ব্যাটারির ভোল্টেজের পরিবর্তন দেখায়। এটি চিত্র থেকে দেখা যায় যে একটি শূন্য-ভোল্টেজ ব্যাটারিকে প্রায় অভ্যন্তরীণ burrs দ্বারা সৃষ্ট একটি শর্ট সার্কিট হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। ব্যাটারি 1 মিনিটের মধ্যে 2A এর কম বর্তমান পরীক্ষা সহ্য করতে পারে। যখন চার্জিং কারেন্ট 1A এবং 2A হয়, অভ্যন্তরীণ burrs দ্বারা সৃষ্ট শর্ট সার্কিটের কারণে, ভোল্টেজ একটি স্থিতিশীল মান পৌঁছায় এবং আর পরিবর্তন হয় না। চার্জিং বন্ধ হয়ে গেলে, ভোল্টেজ দ্রুত 0 এ ফিরে আসে।
চার্জিং কারেন্ট বাড়ানো চালিয়ে যান, চার্জিং কারেন্ট 3A এ পরিবর্তন করুন এবং চার্জিং টাইম যথাক্রমে 5s, 10s এবং 25s এ সেট করুন। ব্যাটারি চার্জিং পরীক্ষার বক্ররেখা চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 2-এর পর্যবেক্ষণ অনুসারে, যখন চার্জিং কারেন্ট 3A এ পৌঁছায়, তখন ব্যাটারির ভোল্টেজ পরিবর্তন 5 সেকেন্ড এবং 10 সেকেন্ডের চার্জিং সময়ের অধীনে 1A এবং 2A চার্জিংয়ের মতো হয়। চার্জিং সময় দীর্ঘায়িত হওয়ার সাথে সাথে, যখন চার্জিং সময় 10 সেকেন্ডের বেশি হয়, তখন ভোল্টেজ ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। চার্জিং সময় 20 সেকেন্ডে পৌঁছালে, ভোল্টেজ দ্রুত বৃদ্ধি পায়। চার্জিং স্টপ হওয়ার পরে, ভোল্টেজ ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং পূর্ববর্তী শূন্য ভোল্টেজের ঘটনাটি অল্প সময়ের মধ্যে প্রদর্শিত হয় না।
চার্জিংয়ের সময় ভোল্টেজ পরিবর্তনের গতির উপর ভিত্তি করে, এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে চার্জিং দ্বারা উৎপন্ন তাপের কারণে ব্যাটারির ভিতরের বুরগুলি তাপীয়ভাবে মিশ্রিত হয়েছে। burrs ফিউজ হওয়ার আগে, চার্জিং শুরু হওয়ার পর 10 থেকে 20 সেকেন্ডের মধ্যে ভোল্টেজ ধীরে ধীরে বৃদ্ধির পর্যায় দেখায়।
20 সেকেন্ড পরে, বুর ফিউজ হয়ে যায় এবং ব্যাটারির ভোল্টেজ দ্রুত বৃদ্ধি পায়। চার্জ করা বন্ধ করার পরে, ব্যাটারির ভোল্টেজ ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। এটি লক্ষণীয় যে বুর ফিউজ হওয়ার পরে, ধাতব অমেধ্য এখনও ব্যাটারির ভিতরে থেকে যায়, যার ফলে স্বাভাবিক ব্যাটারির চেয়ে দ্রুত স্ব-স্রাব হয়। অতএব, ব্যাটারি স্বাভাবিক করার পরে, এটির স্ব-স্রাব হার পরীক্ষা করা প্রয়োজন।
2. গঠনের পরে ব্যাটারি স্ব-স্রাবের তুলনা
পরীক্ষার জন্য নির্বাচিত ব্যাটারিটি উপরোক্ত গঠন প্রক্রিয়া অনুসারে চার্জ এবং ডিসচার্জ করা হয়েছিল। ধাপ ⑦ পরে, ব্যাটারির চার্জ অবস্থা (SOC) ছিল প্রায় 80%। ব্যাটারির স্ব-স্রাব পরীক্ষাটি ঘরের তাপমাত্রায় পরিচালিত হয়েছিল এবং একই ব্যাচের অমেধ্যযুক্ত ব্যাটারির সাথে তুলনা করা হয়েছিল। পরীক্ষার তথ্য সারণী 1 এ দেখানো হয়েছে।
এটি সারণী 1 থেকে দেখা যায় যে burrs দ্বারা সৃষ্ট ব্যাটারি স্ব-স্রাব বিদ্যমান আছে এবং ব্যাটারির চার্জ ধরে রাখার ক্ষমতার উপর প্রভাব ফেলে। চার্জিং কারেন্টের মাধ্যমে স্ব-স্রাব অস্বাভাবিকতার কারণগুলি বিশ্লেষণ করা উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন ইলেক্ট্রোড burrs এর অস্বাভাবিক পরিস্থিতিকে স্বজ্ঞাতভাবে প্রতিফলিত করতে পারে।
এটি দেখায় যে উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তাগুলিকে আরও জোরদার করা এবং ব্যাটারির কার্যকারিতা নিশ্চিত করতে এবং নিরাপত্তার ঝুঁকি কমাতে সময়মত কাটার বজায় রাখা প্রয়োজন। burr ফুঁ দেওয়ার পরে, ইলেক্ট্রোডের ভিতরে এখনও ধাতব অমেধ্য রয়েছে।
ব্যাটারির ক্ষমতা পরিমাপ করার পরে স্ব-স্রাব ডেটা অনুসারে, এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে একটি সাধারণ ব্যাটারি এক মাস ঘরের তাপমাত্রায় রেখে দেওয়ার পরে, ভোল্টেজ প্রায় 7mV কমে যায়; দুই মাস পরে, ভোল্টেজ প্রায় 10mV কমে যায়। এটি দেখায় যে অতিরিক্ত burrs সহ ব্যাটারির স্ব-স্রাবের হার স্বাভাবিক ব্যাটারির চেয়ে বেশি। গঠনের আগে ভোল্টেজ এবং ক্ষমতা বিভাজনের পরে স্ব-স্রাব ডেটা বিশ্লেষণ বিবেচনায় নিয়ে, এই সিদ্ধান্তে পৌঁছানো যেতে পারে যে অত্যধিক burrs অস্বাভাবিক ব্যাটারি চার্জ ধরে রাখার কর্মক্ষমতার দিকে নিয়ে যাবে। ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডগুলিতে উপস্থিত burrs সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হবে না এবং দীর্ঘ মেয়াদে ব্যাটারির কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করবে।
সংক্ষেপে, burrs ব্যাটারির কর্মক্ষমতার উপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলে, তাই ব্যাটারি কর্মক্ষমতা এবং নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন burrs গঠন কমাতে ব্যবস্থা গ্রহণ করা প্রয়োজন।
উপসংহার
ব্যাটারি উত্পাদন প্রক্রিয়ায়, ইলেক্ট্রোড burrs আকার নিয়ন্ত্রণ একটি মূল পরামিতি. যখন একটি burr একটি শর্ট সার্কিট ঘটায়, ব্যাটারির ভোল্টেজ পূরণ করার পরে 0 হয়ে যাবে। একটি ছোট কারেন্ট সহ একটি burr দ্বারা সৃষ্ট একটি শর্ট সার্কিট ব্যাটারি চার্জ করার মাধ্যমে, একটি স্থিতিশীল ভোল্টেজ লক্ষ্য করা যায়। কারেন্ট যখন burrs ফিউজ মান পর্যন্ত পৌঁছে, তখনও ব্যাটারির ভিতরে ধাতব অমেধ্য থাকে, যা ব্যাটারির স্ব-নিঃসরণকে প্রভাবিত করতে থাকবে, যার ফলে স্বাভাবিক ব্যাটারির তুলনায় স্ব-স্রাবের হার বেশি হবে। এই পদ্ধতিটি ব্যাটারি উত্পাদনের সময় burrs দ্বারা সৃষ্ট ব্যাটারি শর্ট সার্কিট সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ভোল্টেজের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করে, আমরা প্রচুর পরিমাণে অযোগ্য ব্যাটারির উত্পাদন এড়াতে ব্যাটারি উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন স্লিটিং, ডাই-কাটিং এবং উইন্ডিং সরঞ্জামগুলির পরিদর্শনকে শক্তিশালী করার নির্দেশ দিতে পারি। তাই, কম কারেন্ট এবং মনিটরিং ভোল্টেজ পরিবর্তন সহ burrs দ্বারা সৃষ্ট শর্ট-সার্কিট ব্যাটারি চার্জ করার মাধ্যমে, ব্যাটারি উত্পাদন প্রক্রিয়ার সমস্যাগুলি কার্যকরভাবে চিহ্নিত করা যেতে পারে এবং ব্যাটারির গুণমান এবং কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে প্রাসঙ্গিক প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণগুলিকে নির্দেশিত করা যেতে পারে।
