संभावित इन्सुलेशन दोष लिथियम बैटरी सेल निर्माण की प्रत्येक प्रक्रिया में, उनके कारणों और समाधानों में।

लिथियम बैटरी सेल निर्माण प्रक्रिया के दौरान, इन्सुलेशन दोष और विदेशी पदार्थ संदूषण बैटरी सुरक्षा और स्थिरता को प्रभावित करने वाले प्रमुख मुद्दे हैं। निम्नलिखित लक्षित समाधानों के साथ एक प्रक्रिया के नजरिए से प्रत्येक प्रक्रिया में संभावित जोखिमों का एक व्यवस्थित विश्लेषण है:

1। धातु कण संदूषण

प्रकार:धातु मलबे जैसे कि Fe, Cu, Al, Etce

कारण:

* कच्चे माल (उदाहरण के लिए NCM पाउडर) चुंबकीय निस्पंदन से गुजरना नहीं है।

* मिश्रण उपकरणों का घर्षण (उदाहरण के लिए ग्रहों के मिक्सर) धातु कण उत्पन्न करते हैं।

* मैनुअल संचालन के दौरान उपकरणों से धातु के मलबे का परिचय।

समाधान:

* 5μm तक की निस्पंदन सटीकता के साथ एक बहु-चरण चुंबकीय निस्पंदन प्रणाली (उदाहरण के लिए दुर्लभ पृथ्वी चुंबकीय छड़) का उपयोग करें।

* सिरेमिक या पॉलीथर ईथर कीटोन (PEEK) सामग्री के साथ घोल-संपर्क उपकरण घटकों को बदलें।

* सख्त उपकरण प्रबंधन प्रोटोकॉल स्थापित करें, धातु उपकरणों को उत्पादन लाइन में प्रवेश करने से रोकना।

2। कार्बनिक अशुद्धता अवशेष

प्रकार:दस्ताने फाइबर, सीलेंट कण

कारण:

* ऑपरेटरों ने एंटी-स्टैटिक क्लीनरूम सूट नहीं पहने।

* एजिंग और उपकरणों की टुकड़ी सीलिंग रिंग।

समाधान:

* क्लास ए क्लीनरूम मैनेजमेंट (आईएसओ 7) को लागू करें, जो एयर शॉवर्स से लैस है।

* नियमित रूप से उपकरण सील का निरीक्षण करें और जंग प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए फ्लोरोरुबर सामग्री का उपयोग करें।

1। असमान कोटिंग मोटाई

प्रकार:मोटे किनारों, केंद्र में खोखले धब्बे

कारण:

* कोटिंग हेड ब्लेड गैप विचलन> ± 5μM।

* घोल की चिपचिपाहट में उतार -चढ़ाव> 10% (जैसे, ठोस सामग्री का पता लगाने में देरी के कारण)।

समाधान:

ब्लेड पोजिशनिंग के वास्तविक समय के बंद लूप समायोजन के लिए लेजर मोटाई गेज (सटीकता: m 1μM) का परिचय दें।

घोल वितरण दबाव को स्थिर करने के लिए एक ट्विन-स्क्रू फीडिंग सिस्टम का उपयोग करें।

2। विदेशी पदार्थ संदूषण

प्रकार:धूल, उपकरण स्नेहक

कारण:

* भरी हुई ओवन फिल्टर के कारण धूल जमाव।

* कोटिंग हेड बीयरिंग से तेल रिसाव को चिकनाई करना।

समाधान:

* हर 4 घंटे में ओवन फ़िल्टर करें और शुरुआती चेतावनी के लिए डिफरेंशियल प्रेशर सेंसर स्थापित करें।

* मूविंग पार्ट्स के स्नेहक को फूड-ग्रेड ग्रीस के साथ बदलें।

1। विलायक अवशेष

प्रकार:एनएमपी, डीएमई, आदि जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स

कारण:

* अपर्याप्त सूखने का तापमान (जैसे,<120°C).

* हॉट एयर सर्कुलेशन सिस्टम (हवा की गति) में डिजाइन की खामियां<2 m/s).

समाधान:

* ऑनलाइन पता लगाने के लिए इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी को लागू करें, अवशेषों के स्तर को नियंत्रित करें<0.1%.

* ± 2 डिग्री के भीतर तापमान एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए ओवन एयर डक्ट डिजाइन का अनुकूलन करें।

2। इलेक्ट्रोड ऑक्सीकरण

प्रकार:एल्यूमीनियम पन्नी सतह ऑक्साइड परत का मोटा होना।

कारण:

* सूखने का वातावरण ओस बिंदु> -40 डिग्री।

* इलेक्ट्रोड एक्सपोज़र समय> 10 मिनट।

समाधान:

* ऑक्सीजन सामग्री <5 पीपीएम के साथ एक नाइट्रोजन-संरक्षित सुखाने प्रणाली का परिचय दें।

* मैनुअल हस्तक्षेप को कम करने के लिए एक निरंतर सुखाने वाली रेखा का उपयोग करें।

1। अत्यधिक बूर

प्रकार:मेटल बर्स (कॉपर पन्नी/एल्यूमीनियम पन्नी)

कारण:

* टूल वियर (ब्लेड एज रेडियस> 2μM)।

* थर्मल तनाव जब स्लिटिंग स्पीड> 150 मीटर/मिनट।

समाधान:

* डायमंड-लेपित ब्लेड का उपयोग करें, 5 बार जीवनकाल बढ़ाएं।

* लेजर स्लिटिंग तकनीक (पल्स चौड़ाई <10ns) लागू करें, 2μm से कम या बराबर बूर प्राप्त करें।

2। धूल संदूषण

प्रकार:सक्रिय सामग्री कण

कारण:

＊ स्लिटिंग के बाद तुरंत धूल को वैक्यूम करने में विफलता।

＊ इलेक्ट्रोड सतहों पर खराब आसंजन (जैसे, अपर्याप्त बांधने की मशीन अनुपात)।

समाधान:

＊ एयरस्पीड> 10 मीटर/एस के साथ एक नकारात्मक दबाव धूल संग्रह प्रणाली स्थापित करें।

＊ इलेक्ट्रोड घनत्व को बढ़ाने के लिए कैलेंडर प्रक्रिया को 2.2 ग्राम/सेमी से ऊपर बढ़ाने के लिए अनुकूलित करें।

1। विभाजक झुर्रियाँ

प्रकार:अनुप्रस्थ/अनुदैर्ध्य झुर्रियाँ

कारण:

＊ अस्थिर अनजान तनाव में उतार -चढ़ाव> 5%।

＊ घुमावदार शाफ्ट सांद्रता विचलन> 5μM।

समाधान:

＊ चुंबकीय पाउडर ब्रेक और तनाव सेंसर का उपयोग करके बंद-लूप नियंत्रण को लागू करें।

＊ नियमित रूप से 3μm से नीचे रनआउट रखने के लिए घुमावदार शाफ्ट को कैलिब्रेट करें।

2। विदेशी मामला एम्बेडिंग

प्रकार:फाइबर, वेल्डिंग स्लैग

कारण:

＊ पर्यावरण में तैरते मलबे (जैसे, गैर-बुने कपड़े के टुकड़े)।

Tab वेल्डिंग के दौरान उत्पन्न धातु के छींटे।

समाधान:

＊ स्थैतिक आसंजन को कम करने के लिए ＊ 30% -40% rh पर कार्यशाला आर्द्रता को नियंत्रित करें।

＊ वेल्डिंग स्टेशनों पर लेजर वेल्डिंग सुरक्षात्मक स्क्रीन स्थापित करें,> 99%की एक स्पैटर कैप्चर दर प्राप्त करें।

1। इलेक्ट्रोलाइट संदूषण

प्रकार:नमी, धातु आयनों

कारण:

＊ इलेक्ट्रोलाइट भंडारण वातावरण ओस बिंदु> -40 डिग्री।

। इंजेक्शन पाइपलाइन की अपूर्ण सफाई।

समाधान:

＊ नमी सामग्री को बनाए रखने के लिए लिथियम आणविक छलनी सुखाने की तकनीक का उपयोग करें <5 पीपीएम।

＊ इंजेक्शन से पहले तीन बार इंजेक्शन पाइपलाइन के माध्यम से DME विलायक को प्रसारित करें।

2। इंजेक्शन मात्रा विचलन

प्रकार:ओवरफिलिंग या अंडरफिलिंग

कारण:

＊ मीटरिंग पंप सटीकता <0। 1% fs।

＊ इलेक्ट्रोलाइट चिपचिपाहट में तापमान भिन्नता के साथ उतार -चढ़ाव> 5%।

समाधान:

＊ द्रव्यमान प्रवाह मीटर से लैस (सटीकता: {0। 05%)।

＊ इलेक्ट्रोलाइट स्टोरेज टैंक के लिए एक निरंतर तापमान प्रणाली (25) 1 डिग्री) स्थापित करें।

1। गैस अवशेष

प्रकार:Co, h₂

कारण:

＊ गठन के दौरान SEI फिल्म अपघटन के कारण गैस उत्पादन।

＊ अधूरा degassing (जैसे, वैक्यूम स्तर> 10) pa)।

समाधान:

＊ एक चरणबद्ध गठन प्रोटोकॉल (जैसे, {{{0}}}} 1c → → 0। 3C → 0.5C) को लागू करें।

＊ उम्र बढ़ने के कमरों में उत्प्रेरक दहन उपकरण स्थापित करें, एक उपचार दक्षता प्राप्त करें> 99%।

2। वोल्टेज असामान्यताएं

प्रकार:स्व-निर्वहन के कारण वोल्टेज ड्रॉप

कारण:

＊ आंतरिक माइक्रो-शॉर्ट सर्किट (जैसे, धातु के कणों को विभाजक में प्रवेश करना)।

समाधान:

＊ AI- आधारित स्व-डिस्चार्ज भविष्यवाणी मॉडल का परिचय ± 0 तक सटीकता के साथ। प्रति माह 5%।

＊ उम्र बढ़ने के बाद एक्स-रे निरीक्षण करें, एक विदेशी मामले का पता लगाने की दर> 95%प्राप्त करें।

परमाणु-स्तरीय सफाई प्रक्रिया

प्लाज्मा क्लीनिंग तकनीक (जैसे, O₂ प्लाज्मा) का उपयोग इलेक्ट्रोड की सतह से नैनो-स्तरीय संदूषकों को हटाने के लिए किया जाता है।

बुद्धिमान पहचान प्रणाली

मशीन विजन (रिज़ॉल्यूशन: 1μM) और एआई एल्गोरिदम का एकीकरण दोषों के वास्तविक समय वर्गीकरण को सक्षम करता है।

स्व-मरम्मत सामग्री प्रणाली

एसईआई फिल्म में फेरोसीन डेरिवेटिव का जोड़ एसईआई फिल्म टूटने पर दोषों की स्वचालित मरम्मत की अनुमति देता है।

लिथियम बैटरी कोशिकाओं में इन्सुलेशन दोष और विदेशी मामले को नियंत्रित करना "रोकथाम पहले, दूसरे का पता लगाने" के सिद्धांत का पालन करना चाहिए। सामग्री अनुकूलन (जैसे, ठोस-राज्य इलेक्ट्रोलाइट्स), प्रक्रिया नवाचारों (जैसे, लेजर स्लिटिंग), और बुद्धिमान प्रबंधन (जैसे, डिजिटल जुड़वाँ) के माध्यम से, विदेशी पदार्थ संदूषण का जोखिम 0 1 पीपीएम से कम हो सकता है। भविष्य में, एआई-आधारित गुणवत्ता निरीक्षण और इन-सीटू लक्षण वर्णन प्रौद्योगिकियों के व्यापक उपयोग के साथ, बैटरी सेल निर्माण "शून्य दोष" के लक्ष्य की ओर बढ़ेगा।