জল-ভিত্তিক নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির প্রধান বাইন্ডার হিসাবে, সিএমসি পণ্যগুলি দেশীয় এবং বিদেশী ব্যাটারি নির্মাতারা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বাইন্ডারের সর্বোত্তম পরিমাণ অপেক্ষাকৃত বড় ব্যাটারি ক্ষমতা, দীর্ঘ চক্র জীবন এবং অপেক্ষাকৃত কম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা পেতে পারে।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে বাইন্ডার একটি গুরুত্বপূর্ণ সহায়ক কার্যকরী উপকরণ। এটি সমগ্র ইলেক্ট্রোডের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের প্রধান উৎস এবং ইলেক্ট্রোডের উৎপাদন প্রক্রিয়া এবং ব্যাটারির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতার উপর গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। বাইন্ডারের নিজের কোন ক্ষমতা নেই এবং ব্যাটারিতে খুব ছোট অনুপাত দখল করে।
সাধারণ বাইন্ডারগুলির আঠালো বৈশিষ্ট্যগুলি ছাড়াও, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড বাইন্ডার সামগ্রীগুলিকে ইলেক্ট্রোলাইটের ফোলাভাব এবং ক্ষয় সহ্য করার পাশাপাশি চার্জ এবং স্রাবের সময় ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ক্ষয় সহ্য করতে সক্ষম হতে হবে। এটি কার্যকরী ভোল্টেজ পরিসরে স্থিতিশীল থাকে, তাই এমন অনেক পলিমার উপাদান নেই যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য ইলেক্ট্রোড বাইন্ডার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বাইন্ডারের তিনটি প্রধান প্রকার রয়েছে যা বর্তমানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়: পলিভিনাইলিডিন ফ্লোরাইড (PVDF), স্টাইরিন-বুটাডিয়ান রাবার (SBR) ইমালসন এবং কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ (CMC)। এছাড়াও, পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড (PAA), পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল (PAN) সহ জল-ভিত্তিক বাইন্ডার এবং প্রধান উপাদান হিসাবে পলিঅ্যাক্রিলেটও একটি নির্দিষ্ট বাজার দখল করে।
ব্যাটারি-স্তরের CMC এর চারটি বৈশিষ্ট্য
কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজের অ্যাসিড কাঠামোর দরিদ্র জল দ্রবণীয়তার কারণে, এটিকে আরও ভালভাবে প্রয়োগ করার জন্য, সিএমসি ব্যাটারি উত্পাদনে একটি বহুল ব্যবহৃত উপাদান।
জল-ভিত্তিক নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির প্রধান বাইন্ডার হিসাবে, সিএমসি পণ্যগুলি দেশীয় এবং বিদেশী ব্যাটারি নির্মাতারা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বাইন্ডারের সর্বোত্তম পরিমাণ অপেক্ষাকৃত বড় ব্যাটারি ক্ষমতা, দীর্ঘ চক্র জীবন এবং অপেক্ষাকৃত কম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা পেতে পারে।
CMC এর চারটি বৈশিষ্ট্য হল:
প্রথমত, সিএমসি পণ্যটিকে হাইড্রোফিলিক এবং দ্রবণীয়, পানিতে সম্পূর্ণ দ্রবণীয়, মুক্ত তন্তু এবং অমেধ্য ছাড়াই তৈরি করতে পারে।
দ্বিতীয়ত, প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি অভিন্ন এবং সান্দ্রতা স্থিতিশীল, যা স্থিতিশীল সান্দ্রতা এবং আনুগত্য প্রদান করতে পারে।
তৃতীয়, কম ধাতব আয়ন সামগ্রী সহ উচ্চ-বিশুদ্ধতা পণ্য উত্পাদন করুন।
চতুর্থত, পণ্যটির SBR ল্যাটেক্স এবং অন্যান্য উপকরণের সাথে ভাল সামঞ্জস্য রয়েছে।
ব্যাটারিতে ব্যবহৃত সিএমসি সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ গুণগতভাবে এর ব্যবহারের প্রভাবকে উন্নত করেছে এবং একই সাথে এটিকে বর্তমান ব্যবহারের প্রভাব সহ ভাল ব্যবহারের কার্যকারিতা প্রদান করে।
ব্যাটারিতে CMC এর ভূমিকা
CMC হল সেলুলোজের একটি কার্বক্সিমিথাইলেড ডেরিভেটিভ, যা সাধারণত কস্টিক ক্ষার এবং মনোক্লোরোএসেটিক অ্যাসিডের সাথে প্রাকৃতিক সেলুলোজ বিক্রিয়া করে প্রস্তুত করা হয় এবং এর আণবিক ওজন হাজার হাজার থেকে লক্ষ লক্ষ।
CMC হল একটি সাদা থেকে হালকা হলুদ পাউডার, দানাদার বা তন্তুযুক্ত পদার্থ, যার শক্তিশালী হাইগ্রোস্কোপিসিটি রয়েছে এবং এটি পানিতে সহজেই দ্রবণীয়। যখন এটি নিরপেক্ষ বা ক্ষারীয় হয়, তখন দ্রবণটি একটি উচ্চ-সান্দ্রতা তরল হয়। যদি এটি দীর্ঘ সময়ের জন্য 80 ℃ এর উপরে উত্তপ্ত হয় তবে সান্দ্রতা হ্রাস পাবে এবং এটি পানিতে অদ্রবণীয় হবে। 190-205 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত হলে এটি বাদামী হয়ে যায় এবং 235-248 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত হলে কার্বনাইজ হয়।
যেহেতু CMC এর জলীয় দ্রবণে ঘন করা, বন্ধন, জল ধারণ, ইমালসিফিকেশন এবং সাসপেনশনের কাজ রয়েছে, এটি সিরামিক, খাদ্য, প্রসাধনী, মুদ্রণ এবং রঞ্জনবিদ্যা, কাগজ তৈরি, টেক্সটাইল, আবরণ, আঠালো এবং ওষুধের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। শেষ সিরামিক এবং লিথিয়াম ব্যাটারি ক্ষেত্রটি প্রায় 7%, যা সাধারণত "ইন্ডাস্ট্রিয়াল মনোসোডিয়াম গ্লুটামেট" নামে পরিচিত।
বিশেষভাবেসিএমসিব্যাটারিতে, CMC এর কাজগুলি হল: নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড সক্রিয় উপাদান এবং পরিবাহী এজেন্টকে ছড়িয়ে দেওয়া; নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড স্লারি উপর ঘন এবং বিরোধী অবক্ষেপণ প্রভাব; সহায়তা বন্ধন; ইলেক্ট্রোডের প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা স্থিতিশীল করা এবং ব্যাটারি চক্র কর্মক্ষমতা উন্নত করতে সাহায্য করে; মেরু টুকরা, ইত্যাদির খোসার শক্তি উন্নত করুন
সিএমসি কর্মক্ষমতা এবং নির্বাচন
ইলেক্ট্রোড স্লারি তৈরি করার সময় সিএমসি যোগ করা স্লারির সান্দ্রতা বাড়াতে পারে এবং স্লারিকে স্থির হতে বাধা দিতে পারে। সিএমসি জলীয় দ্রবণে সোডিয়াম আয়ন এবং অ্যানয়নগুলিকে পচে ফেলবে এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সিএমসি আঠার সান্দ্রতা হ্রাস পাবে, যা আর্দ্রতা শোষণ করা সহজ এবং দুর্বল স্থিতিস্থাপকতা রয়েছে।
নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড গ্রাফাইটের বিচ্ছুরণে CMC খুব ভালো ভূমিকা পালন করতে পারে। CMC এর পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে এর পচনশীল পণ্যগুলি গ্রাফাইট কণার পৃষ্ঠে লেগে থাকবে এবং গ্রাফাইট কণাগুলি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের কারণে একে অপরকে বিকর্ষণ করবে, একটি ভাল বিচ্ছুরণ প্রভাব অর্জন করবে।
CMC এর সুস্পষ্ট অসুবিধা হল এটি তুলনামূলকভাবে ভঙ্গুর। যদি সমস্ত CMC বাইন্ডার হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তাহলে গ্রাফাইট নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড মেরু টুকরো টিপে এবং কাটার প্রক্রিয়ার সময় ভেঙে পড়বে, যা গুরুতর পাউডার ক্ষতির কারণ হবে। একই সময়ে, সিএমসি ইলেক্ট্রোড উপাদান এবং পিএইচ মানের অনুপাত দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয় এবং চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় ইলেক্ট্রোড শীট ফাটতে পারে, যা সরাসরি ব্যাটারির নিরাপত্তাকে প্রভাবিত করে।
প্রাথমিকভাবে, নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড নাড়ার জন্য ব্যবহৃত বাইন্ডারটি ছিল পিভিডিএফ এবং অন্যান্য তেল-ভিত্তিক বাইন্ডার, কিন্তু পরিবেশ সুরক্ষা এবং অন্যান্য বিষয় বিবেচনা করে, এটি নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের জন্য জল-ভিত্তিক বাইন্ডার ব্যবহার করা মূলধারায় পরিণত হয়েছে।
নিখুঁত দপ্তরী বিদ্যমান নেই, শারীরিক প্রক্রিয়াকরণ এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এমন একটি দপ্তরী চয়ন করার চেষ্টা করুন। লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে খরচ এবং পরিবেশগত সুরক্ষার সমস্যাগুলি, জল-ভিত্তিক বাইন্ডারগুলি অবশেষে তেল-ভিত্তিক বাইন্ডারগুলিকে প্রতিস্থাপন করবে।
CMC দুটি প্রধান উত্পাদন প্রক্রিয়া
বিভিন্ন ইথারিফিকেশন মিডিয়া অনুসারে, CMC-এর শিল্প উৎপাদনকে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: জল-ভিত্তিক পদ্ধতি এবং দ্রাবক-ভিত্তিক পদ্ধতি। প্রতিক্রিয়া মাধ্যম হিসাবে জল ব্যবহার করার পদ্ধতিটিকে জলের মাধ্যম পদ্ধতি বলা হয়, যা ক্ষারীয় মাঝারি এবং নিম্ন-গ্রেডের CMC উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়। প্রতিক্রিয়া মাধ্যম হিসাবে জৈব দ্রাবক ব্যবহার করার পদ্ধতিকে দ্রাবক পদ্ধতি বলা হয়, যা মাঝারি এবং উচ্চ-গ্রেডের CMC উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত। এই দুটি প্রতিক্রিয়া একটি kneader বাহিত হয়, যা kneading প্রক্রিয়ার অন্তর্গত এবং বর্তমানে CMC উৎপাদনের প্রধান পদ্ধতি।
জলের মাঝারি পদ্ধতি: একটি আগের শিল্প উত্পাদন প্রক্রিয়া, পদ্ধতিটি হল বিনামূল্যে ক্ষার এবং জলের শর্তে ক্ষার সেলুলোজ এবং ইথারিফিকেশন এজেন্টকে প্রতিক্রিয়া জানানো, যা মাঝারি এবং নিম্ন-গ্রেডের সিএমসি পণ্য প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়, যেমন ডিটারজেন্ট এবং টেক্সটাইল সাইজিং এজেন্ট অপেক্ষা করুন। . জল মাঝারি পদ্ধতির সুবিধা হল যে সরঞ্জামের প্রয়োজনীয়তা তুলনামূলকভাবে সহজ এবং খরচ কম; অসুবিধা হল যে প্রচুর পরিমাণে তরল মাধ্যমের অভাবের কারণে, প্রতিক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন তাপ তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে এবং পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির গতিকে ত্বরান্বিত করে, যার ফলে কম ইথারিফিকেশন দক্ষতা এবং নিম্ন পণ্যের গুণমান হয়।
দ্রাবক পদ্ধতি; এটি জৈব দ্রাবক পদ্ধতি নামেও পরিচিত, এটি বিক্রিয়া তরল পদার্থের পরিমাণ অনুযায়ী গুঁড়া পদ্ধতি এবং স্লারি পদ্ধতিতে বিভক্ত। এর প্রধান বৈশিষ্ট্য হল যে ক্ষারকরণ এবং ইথারিফিকেশন প্রতিক্রিয়াগুলি একটি জৈব দ্রাবকের অবস্থার অধীনে প্রতিক্রিয়া মাধ্যম (মিশ্রিত) হিসাবে সঞ্চালিত হয়। জল পদ্ধতির প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ার মতো, দ্রাবক পদ্ধতিতেও ক্ষারকরণ এবং ইথারিফিকেশনের দুটি স্তর রয়েছে, তবে এই দুটি পর্যায়ের প্রতিক্রিয়া মাধ্যম ভিন্ন। দ্রাবক পদ্ধতির সুবিধা হল যে এটি জল পদ্ধতিতে অন্তর্নিহিত ক্ষার ভেজানো, চাপা, চূর্ণ এবং বার্ধক্যের প্রক্রিয়াগুলিকে বাদ দেয় এবং ক্ষারকরণ এবং ইথারিফিকেশন সমস্তই নীডারে সঞ্চালিত হয়; অসুবিধা হল তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা তুলনামূলকভাবে দুর্বল, এবং স্থানের প্রয়োজনীয়তা তুলনামূলকভাবে দরিদ্র। , উচ্চ খরচ।
পোস্টের সময়: জানুয়ারি-০৫-২০২৩