बैटरी विभाजक
ज़ियामेन TOB नई ऊर्जा प्रौद्योगिकी कं, लिमिटेड: आपका भरोसेमंद बैटरी विभाजक निर्माता!
ज़ियामेन TOB नई ऊर्जा प्रौद्योगिकी कं, लिमिटेड बैटरी शोधकर्ताओं और निर्माताओं के लिए बैटरी उपकरण और सामग्री का एक अग्रणी वैश्विक आपूर्तिकर्ता है। हम हमेशा लिथियम-आयन बैटरी, सुपरकैपेसिटर, सोडियम-आयन बैटरी, सॉलिड स्टेट बैटरी, लिथियम-सल्फर बैटरी और अन्य नवीनतम बैटरी प्रौद्योगिकियों के विकास पर ध्यान केंद्रित करते रहे हैं। TOB न्यू एनर्जी ने बैटरी प्रौद्योगिकियों की अड़चन को दूर करने के लिए 2002 में अपनी खोज शुरू की।
समृद्ध उत्पाद विविधता
हमारी कंपनी घुमावदार कोर, बटन बैटरी उपकरण, बेलनाकार बैटरी उपकरण, सॉफ्ट पैक बैटरी उपकरण, स्क्वायर बैटरी उपकरण, सुपरकैपेसिटर उपकरण, बैटरी परीक्षण प्रणाली आदि का उत्पादन कर सकती है।
गारंटीकृत गुणवत्ता
हमारे उत्पादों में बैटरी निर्माण के लिए लागू 50 से अधिक तकनीकी पेटेंट हैं, इसके अलावा, हमारे पास 500 से अधिक स्वतंत्र अनुसंधान और विकास प्रौद्योगिकियां हैं। हमारा कारखाना चीन में सबसे उन्नत है, जहाँ हम हर दिन सैकड़ों उत्पादों का विकास और परीक्षण करते हैं।
अग्रणी सेवा
हमारे पास उद्योग में कई वर्षों का अनुभव है और एक पूर्ण उत्पादन प्रबंधन, गुणवत्ता पर्यवेक्षण और बिक्री सेवा संचालन प्रणाली है। चाहे आप लिथियम-आयन बैटरी या सोडियम-आयन बैटरी खरीदना चाहते हों, बस अपनी ज़रूरतें ईमेल द्वारा भेजें और हम आपके लिए उत्पादों को अनुकूलित कर सकते हैं।
व्यापक बिक्री
हमारा कारोबार 5 महाद्वीपों और 100 से ज़्यादा देशों में फैला हुआ है। TOB न्यू एनर्जी ने दुनिया भर में 200 से ज़्यादा लिथियम-आयन बैटरी और सुपरकैपेसिटर उत्पादन लाइनें स्थापित की हैं।
लिथियम-आयन बैटरी के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले विभाजक पॉलीइथिलीन (पीई), पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) और पीपी/पीई/पीपी विभाजक हैं। सिरेमिक ऑक्साइड का उपयोग सिकुड़न और कण प्रवेश को कम करने और गीलापन में सुधार करने के लिए भी किया जाता है। हम उपरोक्त बैटरी विभाजकों के लिए अनुकूलित सेवाएं प्रदान कर सकते हैं, और चौड़ाई और मोटाई को ग्राहक आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है।
हर बैटरी के दिल में एक महत्वपूर्ण घटक होता है, बैटरी विभाजक। यह पतला और छिद्रपूर्ण पदार्थ बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच एक भौतिक अवरोध के रूप में कार्य करता है, जो उनके बीच सीधे संपर्क को रोकता है। इस पृथक्करण को बनाए रखते हुए, बैटरी विभाजक बिजली के सुचारू प्रवाह को सुनिश्चित करता है और संभावित शॉर्ट सर्किट को रोकता है।
बैटरी सेपरेटर की विशेषताएं
छिद्रयुक्त संरचना
बैटरी सेपरेटर में अत्यधिक छिद्रपूर्ण संरचना होती है जो इलेक्ट्रोड के प्रत्यक्ष विद्युत संपर्क को रोकते हुए एनोड और कैथोड के बीच आयनों की मुक्त आवाजाही की अनुमति देती है। बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को बनाए रखने और कुशल आयन परिवहन को सक्षम करने के लिए यह छिद्रपूर्णता आवश्यक है।
यांत्रिक शक्ति
बैटरी सेपरेटर में निर्माण प्रक्रिया, असेंबली और बैटरी के जीवनकाल के दौरान आने वाले यांत्रिक तनावों को झेलने के लिए पर्याप्त तन्य शक्ति और लचीलापन होना चाहिए। इसमें चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों के दौरान इलेक्ट्रोड के विस्तार और संकुचन को संभालने की क्षमता शामिल है।
रासायनिक स्थिरता
बैटरी सेपरेटर को बैटरी के पूरे ऑपरेटिंग तापमान रेंज में इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड के लिए रासायनिक रूप से निष्क्रिय होना चाहिए। उन्हें खराब या प्रतिक्रिया नहीं करनी चाहिए, जिससे क्षमता में कमी, आंतरिक शॉर्ट सर्किट या अन्य सुरक्षा संबंधी समस्याएं हो सकती हैं।
तापीय स्थिरता
उच्च तापीय स्थिरता उच्च तापमान पर पिघलने या सिकुड़ने से रोकने के लिए महत्वपूर्ण है। यह लिथियम-आयन बैटरियों में थर्मल रनवे को रोकने में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां तापमान में थोड़ी सी भी वृद्धि से तेजी से खुद को गर्म करने और संभावित विनाशकारी विफलता हो सकती है।
बैटरी विभाजकों के कार्य
बैटरी विभाजक बैटरी के भीतर इलेक्ट्रोलाइट्स की आवाजाही को प्रबंधित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इलेक्ट्रोलाइट्स प्रवाहकीय पदार्थ होते हैं जो सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच आयनों के प्रवाह को सक्षम करते हैं, जिससे विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं जो बिजली उत्पन्न करती हैं। विभाजक इलेक्ट्रोलाइट्स के एक समान वितरण को सुनिश्चित करने, आयन परिवहन को अनुकूलित करने और समग्र बैटरी प्रदर्शन को बढ़ाने में मदद करता है।
बैटरी विभाजक का एक प्राथमिक कार्य इलेक्ट्रोड के बीच आयनों के परिवहन को सुविधाजनक बनाना है। चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रियाओं के दौरान, लिथियम-आयन बैटरी में लिथियम आयन जैसे आयनों को विद्युत रासायनिक संतुलन बनाए रखने के लिए विभाजक के माध्यम से माइग्रेट करना चाहिए। विभाजक की छिद्रपूर्ण संरचना इलेक्ट्रोड संपर्क को रोकते हुए नियंत्रित आयन प्रवाह की अनुमति देती है, जिससे शॉर्ट सर्किट हो सकता है।
बैटरी विभाजक सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच प्रभावी विद्युत इन्सुलेटर के रूप में कार्य करते हैं। इलेक्ट्रोड के बीच सीधे संपर्क को रोककर, वे शॉर्ट सर्किट के जोखिम को समाप्त करते हैं जो बैटरी की विफलता या सुरक्षा जोखिम पैदा कर सकते हैं। विभाजक के इन्सुलेटिंग गुण यह सुनिश्चित करते हैं कि विद्युत धारा इच्छित पथ से प्रवाहित हो, जिससे बैटरी का प्रदर्शन और दीर्घायु बेहतर हो।
अपने विद्युत कार्यों के अलावा, बैटरी विभाजक इलेक्ट्रोड को यांत्रिक सहायता प्रदान करते हैं। वे इलेक्ट्रोड के बीच उचित दूरी बनाए रखने में मदद करते हैं, जिससे बैटरी संचालन या बाहरी तनाव के दौरान विरूपण या शारीरिक क्षति को रोका जा सकता है। विभाजक की संरचनात्मक अखंडता बैटरी की समग्र स्थिरता और स्थायित्व के लिए महत्वपूर्ण है।
पॉलीइथिलीन (पीई) बैटरी विभाजक
पीई विभाजक में संतुलित एमडी/टीडी तन्य शक्ति और अत्यधिक जुड़े छिद्र संरचना की अनूठी विशेषताएं हैं, जो ली के समान विकास को बढ़ावा दे सकती हैं और ली + प्रवाह के असमान वितरण को कम कर सकती हैं, जिससे स्थानीय ली डेन्ड्राइट्स के विकास को धीमा किया जा सकता है, और अक्सर टर्नरी लिथियम बैटरी में उपयोग किया जाता है।
पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) बैटरी विभाजक
एकल-परत पीपी विभाजक बेहतर दर क्षमता प्रदान करता है और व्यापक तापमान सीमा पर स्थिर रहता है, जो सामान्यतः LiFePO4 बैटरियों में पाया जाता है।
बहुपरत समग्र विभाजक
मल्टीलेयर कम्पोजिट सेपरेटर, जिसे पीपी/पीई दो-लेयर कम्पोजिट सेपरेटर या पीपी/पीई/पीपी तीन-लेयर कम्पोजिट सेपरेटर कहा जाता है, पीपी फिल्म के अच्छे यांत्रिक गुणों, उच्च गलनांक और पीई फिल्म के साथ कोमलता, अच्छी कठोरता और कम बंद सेल तापमान के लाभों को जोड़ता है, जिससे बैटरी का सुरक्षा प्रदर्शन बढ़ता है। इन तीन पॉलिमर फिल्मों का उपयोग ली-आयन बैटरी में उनकी मजबूती, छिद्रण, पारगम्यता और छिद्र के आकार के कारण व्यापक रूप से किया जाता है।
एक अच्छे बैटरी सेपरेटर के गुण
रासायनिक स्थिरता
विभाजक की सामग्री का इलेक्ट्रोड या इलेक्ट्रोलाइट के साथ कोई प्रतिक्रिया नहीं होनी चाहिए, वे रासायनिक रूप से स्थिर होने चाहिए और खराब नहीं होने चाहिए।
मोटाई और मजबूती
बैटरी विभाजक बैटरी की ऊर्जा और शक्ति घनत्व को सुविधाजनक बनाने के लिए पर्याप्त पतला होना चाहिए और वाइंडिंग प्रक्रिया के दौरान खिंचाव को रोकने के लिए उनमें पर्याप्त तन्य शक्ति भी होनी चाहिए। विभाजक की मानक मोटाई 25.4μm तय की गई है, लेकिन जैसे-जैसे तकनीक विकसित हुई, सेल गुणों से समझौता किए बिना विभाजकों की मोटाई 20μm, 16μm और यहाँ तक कि 12μm तक कम हो गई।
छिद्रता और छिद्र का आकार
विभाजक में छिद्र घनत्व ऐसा होना चाहिए जो इलेक्ट्रोलाइट को पकड़ सके और आयन को इलेक्ट्रोड के बीच जाने की अनुमति भी दे। यदि छिद्र बड़ा है तो बैटरी शटडाउन होने पर छिद्रों को बंद करना कठिन होगा। Li-आयन बैटरी विभाजक की सामान्य छिद्रता 40% है। छिद्रों का आकार इलेक्ट्रोड घटकों के कण आकार से छोटा होना चाहिए और छिद्रों को एक समान रूप से टेढ़े-मेढ़े ढांचे में वितरित किया जाना चाहिए।
थर्मल स्थिरता और शटडाउन
विभाजक को बिना कर्लिंग या सिकुड़न के तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए स्थिर होना चाहिए और इसे उस तापमान से थोड़ा कम तापमान पर बंद करने में सक्षम होना चाहिए जहां थर्मल रनवे होता है।
बैटरी सेपरेटर निर्माण प्रक्रिया
गीली प्रक्रिया विनिर्माण
पॉलिमर समाधान तैयार करना
गीली प्रक्रिया में पहला चरण एक बहुलक घोल तैयार करना शामिल है। चयनित बहुलक, जैसे कि पॉलीइथिलीन (पीई) या पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी), एक सजातीय घोल बनाने के लिए उपयुक्त विलायक में घुल जाता है। यह घोल विभाजक सामग्री के लिए अग्रदूत के रूप में काम करेगा।
कोटिंग या कास्टिंग
फिर पॉलिमर घोल को एक गतिशील सब्सट्रेट, जैसे कि कन्वेयर बेल्ट या घूमते ड्रम पर लेपित या डाला जाता है। वांछित विभाजक मोटाई प्राप्त करने के लिए कोटिंग की मोटाई को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है।
विलायक हटाना
कोटिंग प्रक्रिया के बाद, विभाजक पॉलिमर से विलायक को हटाने के लिए सुखाने के चरण से गुजरता है। यह वाष्पीकरण या गर्म हवा सुखाने जैसे विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है। सुखाने की प्रक्रिया पॉलिमर के ठोसकरण और छिद्रपूर्ण संरचना के गठन को सुनिश्चित करती है।
कैलेंडरिंग
कुछ मामलों में, विभाजक को कैलेंडरिंग प्रक्रिया से गुजरना पड़ सकता है। कैलेंडरिंग में विभाजक सामग्री को रोलर्स के माध्यम से गुजारना शामिल है ताकि इसकी मोटाई, एकरूपता और चिकनाई को और बढ़ाया जा सके। यह कदम विभाजक की यांत्रिक शक्ति और समग्र गुणवत्ता को बेहतर बनाने में मदद करता है।
छिद्र निर्माण
विभाजक आवश्यक छिद्रपूर्ण संरचना बनाने के लिए छिद्र निर्माण प्रक्रिया से गुजर सकता है। इसे स्ट्रेचिंग, ताप उपचार या नियंत्रित यांत्रिक विरूपण के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। छिद्र निर्माण चरण विभाजक के इलेक्ट्रोलाइट प्रबंधन और आयन परिवहन गुणों को अनुकूलित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
फिनिशिंग और गुणवत्ता नियंत्रण
निर्मित विभाजकों को विभिन्न परिष्करण प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है, जैसे कि किनारों को छांटना और मोटाई तथा छिद्र आकार वितरण में एकरूपता सुनिश्चित करना।
शुष्क प्रक्रिया विनिर्माण
पाउडर मिश्रण
शुष्क प्रक्रिया में पहला चरण सिरेमिक पाउडर को बाइंडर और एडिटिव्स के साथ मिलाना है। अंतिम विभाजक में वांछित गुण प्राप्त करने के लिए मिश्रण की संरचना को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है।
शीट गठन
मिश्रित पाउडर को फिर कॉम्पैक्ट किया जाता है और रोल प्रेसिंग या टेप कास्टिंग विधियों का उपयोग करके शीट्स में बनाया जाता है। शीट्स आमतौर पर पतली और लचीली होती हैं, जो आगे की प्रक्रिया के लिए तैयार होती हैं।
सुखाना और बाइंडर हटाना
तैयार शीट को सुखाने की प्रक्रिया से गुज़ारा जाता है। इस चरण में बाइंडर और किसी भी शेष सॉल्वैंट को हटा दिया जाता है, जिससे एक ठोस सिरेमिक संरचना पीछे रह जाती है। विभाजक को नुकसान पहुँचाए बिना बाइंडर को उचित तरीके से हटाने के लिए सुखाने के तापमान और अवधि को नियंत्रित किया जाता है।
सिंटरिंग
सूखे सिरेमिक शीट को सिंटरिंग प्रक्रिया से गुज़ारा जाता है और नियंत्रित वातावरण में उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है। सिंटरिंग के कारण सिरेमिक कण आपस में जुड़ जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक सघन और यांत्रिक रूप से मजबूत विभाजक संरचना बनती है।
छिद्र निर्माण
गीली प्रक्रिया की तरह, सूखी प्रक्रिया में भी छिद्र निर्माण चरण शामिल होता है। सिरेमिक विभाजक में वांछित छिद्रपूर्ण संरचना बनाने के लिए नियंत्रित थर्मल उपचार या रासायनिक नक़्क़ाशी जैसी विभिन्न तकनीकों का उपयोग किया जाता है।
फिनिशिंग और गुणवत्ता नियंत्रण
तैयार सिरेमिक विभाजकों को अंतिम परिष्करण प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है, जिसमें ट्रिमिंग, मोटाई माप और गुणवत्ता नियंत्रण जांच शामिल है।
जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, बैटरी आइसोलेटर आपकी बैटरी को अलग करके उसे ओवर-डिस्चार्ज होने से रोकता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास पूरी तरह से डिस्चार्ज की गई ऑटोमोबाइल बैटरी है, तो आइसोलेटर इसे और डिस्चार्ज होने से रोकेगा। यह बैटरी को डिस्चार्ज करने से दूसरे प्रकार के लोड को रोकता है, यह फ़ंक्शन बैटरी को चार्ज करने में मदद करता है। बैटरी आइसोलेटर और सेपरेटर के बीच अंतर यह है: बैटरी आइसोलेटर परजीवी लोड को आपकी डिस्चार्ज की गई बैटरी को खत्म करने से रोककर आपकी बैटरी को चार्ज करने में मदद करने के लिए कैपेसिटर (या कैपेसिटर के समूह) का उपयोग करता है। दूसरी ओर, बैटरी सेपरेटर अधिक जटिल होते हैं। बैटरी में शॉर्ट-सर्किटिंग को रोकने के अलावा, बैटरी सेपरेटर यह भी जाँचते हैं कि बैटरी में चलने के लिए पर्याप्त वोल्टेज है या नहीं और बैटरी को चार्ज करने में मदद करते हैं।
बैटरी सेपरेटर कैसे चुनें?
छिद्रता और छिद्र आकार वितरण
छिद्रता और छिद्र आकार वितरण बैटरी के प्रदर्शन को बहुत प्रभावित करते हैं। उच्च छिद्रता बेहतर इलेक्ट्रोलाइट प्रवाह और आयन परिवहन की अनुमति देती है, जिससे बैटरी की दक्षता में सुधार होता है। छिद्र आकार वितरण विभाजक की पारगम्यता को प्रभावित करता है, जो आयन आंदोलन के लिए महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, ली-आयन बैटरियों को डेंड्राइट गठन और शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए समान और छोटे छिद्र आकार वाले विभाजकों की आवश्यकता होती है।
यांत्रिक शक्ति और तापीय स्थिरता
बैटरी विभाजकों में असेंबली प्रक्रियाओं और बैटरी संचालन के दौरान आने वाले तनावों का सामना करने के लिए पर्याप्त यांत्रिक शक्ति होनी चाहिए। उन्हें उच्च तापमान पर विरूपण या पिघलने का विरोध करने के लिए उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता भी प्रदर्शित करनी चाहिए। विभिन्न विभाजक सामग्रियों के यांत्रिक और थर्मल गुणों का आकलन करें और अपने आवेदन की आवश्यकताओं को पूरा करने वाले को चुनें।
विद्युत रासायनिक स्थिरता
बैटरी विभाजक की विद्युत रासायनिक स्थिरता समय के साथ रासायनिक टूटने और गिरावट का विरोध करने की इसकी क्षमता निर्धारित करती है। यह उच्च-ऊर्जा बैटरी प्रणालियों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जो उच्च वोल्टेज पर काम करते हैं। लंबी अवधि की बैटरी के प्रदर्शन और सुरक्षा को सुनिश्चित करने के लिए उच्च विद्युत रासायनिक स्थिरता वाली विभाजक सामग्री चुनें।
सुरक्षा संबंधी विचार
बैटरी सुरक्षा एक महत्वपूर्ण पहलू है, खासकर जब विभाजकों पर विचार किया जाता है। थर्मल रनवे और आग के खतरों के जोखिम को कम करने के लिए लौ-मंदक गुणों वाले विभाजकों का चयन करें। इसके अतिरिक्त, कम गर्मी संकोचन और उत्कृष्ट पंचर प्रतिरोध प्रदर्शित करने वाले विभाजक आंतरिक शॉर्ट सर्किट की संभावना को कम करके बैटरी सुरक्षा को बढ़ा सकते हैं।
प्रमाणपत्र
