स्टैकिंग और घुमावदार प्रक्रियाओं का तुलनात्मक विश्लेषण

लिथियम बैटरी निर्माण में स्टैकिंग बनाम वाइंडिंग प्रक्रियाओं का तुलनात्मक विश्लेषण: तकनीकी फायदे और प्रदर्शन व्यापार-बंद

1। प्रक्रिया सिद्धांत

स्टैकिंग प्रक्रिया:

एनोड और कैथोड शीट को निर्दिष्ट आयामों में काट दिया जाता है, फिर यूनिट कोशिकाओं को बनाने के लिए विभाजक के साथ टुकड़े टुकड़े कर दिया जाता है। इन यूनिट कोशिकाओं को बैटरी मॉड्यूल बनाने के लिए समानांतर में स्टैक किया जाता है।

घुमावदार प्रक्रिया:

प्री-कट एनोड शीट, सेपरेटर, और कैथोड शीट एक निश्चित मैंड्रेल के चारों ओर एक परिभाषित अनुक्रम में घाव हैं, जो बेलनाकार, अण्डाकार या प्रिज्मीय आकृतियों में संपीड़ित हैं। घुमावदार इलेक्ट्रोड तब बेलनाकार या प्रिज्मीय धातु के आवरणों में रखे जाते हैं। इलेक्ट्रोड आयाम और घुमावदार मोड़ बैटरी की डिजाइन क्षमता द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

2। विद्युत रासायनिक प्रदर्शन तुलना

आंतरिक प्रतिरोध:

स्टैकिंग कोशिकाएं कई टैब के समानांतर वेल्डिंग के कारण कम आंतरिक प्रतिरोध का प्रदर्शन करती हैं, लिथियम-आयन माइग्रेशन पथों को छोटा करती हैं। यह संचालन के दौरान गर्मी उत्पादन को कम करता है और प्रारंभिक ऊर्जा घनत्व गिरावट को धीमा कर देता है। इसके विपरीत, घुमावदार कोशिकाएं एकल-टैब वर्तमान आउटपुट पर निर्भर करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च आंतरिक प्रतिरोध होता है।

चक्र जीवन:

स्टैकिंग कोशिकाएं बेहतर थर्मल प्रबंधन को प्रदर्शित करती हैं, जो समान गर्मी वितरण को सक्षम करती है। घुमावदार कोशिकाएं ढाल संरचनात्मक और यांत्रिक गुणों को प्रदर्शित करती हैं, जिससे असमान गर्मी अपव्यय और स्थानीयकृत तापमान ग्रेडिएंट्स होते हैं। यह क्षमता फीका को तेज करता है और घाव कोशिकाओं में चक्र जीवन को कम करता है।

इलेक्ट्रोड यांत्रिक तनाव:

स्टैकिंग इलेक्ट्रोड स्थानीयकृत एकाग्रता के बिना समान यांत्रिक तनाव का अनुभव करते हैं, चार्ज/डिस्चार्ज चक्रों के दौरान सामग्री परत क्षति को कम करते हैं। घुमावदार कोशिकाएं झुकने बिंदुओं पर तनाव सांद्रता विकसित करती हैं, संरचनात्मक विफलता के जोखिमों में वृद्धि, लघु सर्किट और विद्युत भार के तहत लिथियम चढ़ाना।

दर क्षमता:

स्टैकिंग कोशिकाएं कई इलेक्ट्रोड परतों से वर्तमान मार्गों के कारण बढ़ी हुई दर प्रदर्शन को प्राप्त करती हैं, जिससे तेजी से उच्च-वर्तमान डिस्चार्ज सक्षम होते हैं। घुमावदार कोशिकाएं एकल-टैब वास्तुकला से सीमाओं का सामना करती हैं।

ऊर्जा घनत्व डिजाइन:

स्टैकिंग पैकेजिंग स्पेस उपयोग का अनुकूलन करता है, उच्च ऊर्जा घनत्व के लिए सक्रिय सामग्री लोडिंग को अधिकतम करता है। घुमावदार कोशिकाएं घुमावदार इलेक्ट्रोड ज्यामिति और दोहरे-लेयर सेपरेटर कॉन्फ़िगरेशन के कारण अंतरिक्ष अक्षमता से पीड़ित हैं।

3। प्रक्रिया लाभ

स्टैकिंग प्रक्रिया:

उच्च वॉल्यूमेट्रिक क्षमता: बेहतर अंतरिक्ष उपयोग समतुल्य संस्करणों के भीतर उच्च क्षमता को सक्षम करता है।

ऊंचा ऊर्जा घनत्व: उच्च निर्वहन वोल्टेज पठार और वॉल्यूमेट्रिक क्षमता।

डिजाइन लचीलापन: अनुकूलन योग्य इलेक्ट्रोड आयाम गैर-मानक सेल ज्यामितीय का समर्थन करते हैं।

घुमावदार प्रक्रिया:

सरलीकृत स्पॉट वेल्डिंग: प्रति सेल केवल दो वेल्डिंग बिंदुओं की आवश्यकता होती है।

उत्पादन स्केलेबिलिटी: सरलीकृत दो-इलेक्ट्रोड कॉन्फ़िगरेशन स्ट्रीमलाइन प्रक्रिया नियंत्रण।

कुशल स्लिटिंग: सिंगल एनोड/कैथोड स्लिटिंग ऑपरेशन दोष दरों को कम करता है।

4। प्रक्रिया सीमाएँ

स्टैकिंग प्रक्रिया:

कोल्ड वेल्डिंग जोखिम: मल्टी-टैब लेमिनेशन अपूर्ण वेल्ड्स के लिए संवेदनशीलता को बढ़ाता है।

कम उपकरण दक्षता: घरेलू स्टैकिंग मशीनें {{0}}}} पर संचालित होती हैं। 8 सेकंड/लेयर बनाम 0.17 सेकंड/परत आयातित समकक्षों के लिए।

घुमावदार प्रक्रिया:

उच्च ध्रुवीकरण हानि: एकल-टैब डिजाइन आंतरिक ध्रुवीकरण, अपमानजनक दर प्रदर्शन को बढ़ाता है।

थर्मल प्रबंधन चुनौतियां: इंटर-सेल थर्मल अलगाव को लागू करने में कठिनाई थर्मल भगोड़ा जोखिमों को बढ़ाती है।

मोटाई परिवर्तनशीलता: संरचनात्मक अमानवीयता टैब, विभाजक किनारों और सेल पक्षों पर असमान मोटाई का कारण बनती है।

5। उपसंहार

स्टैकिंग और वाइंडिंग प्रक्रियाएं लिथियम बैटरी निर्माण में अलग-अलग व्यापार-बंद होती हैं। ऊर्जा घनत्व, थर्मल प्रदर्शन और डिजाइन लचीलेपन में एक्सेल स्टैकिंग, यह नए ऊर्जा वाहनों और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए आदर्श है। घुमावदार उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे उच्च-मात्रा वाले अनुप्रयोगों के लिए लागत दक्षता और स्केलेबिलिटी लाभ प्रदान करता है। निरंतर तकनीकी प्रगति दोनों कार्यप्रणाली को और अधिक अनुकूलित करेगी, लिथियम बैटरी उद्योग में नवाचार को चलाएगी।

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