સ્ટેક્ડ સેલ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં સફળતા, પીકોસેકન્ડ લેસર ટેકનોલોજી કેથોડ ડાઇ-કટીંગ પડકારોને ઉકેલે છે

થોડા સમય પહેલા, કેથોડ કટીંગ પ્રક્રિયામાં ગુણાત્મક પ્રગતિ થઈ હતી જેણે ઉદ્યોગને આટલા લાંબા સમયથી પીડિત કર્યો હતો.

સ્ટેકીંગ અને વિન્ડિંગ પ્રક્રિયાઓ:

તાજેતરના વર્ષોમાં, નવી ઊર્જા બજાર ગરમ બની છે, ની સ્થાપિત ક્ષમતાપાવર બેટરીદર વર્ષે વધારો થયો છે, અને તેમની ડિઝાઇન ખ્યાલ અને પ્રક્રિયા તકનીકમાં સતત સુધારો કરવામાં આવ્યો છે, જેમાંથી વિન્ડિંગ પ્રક્રિયા અને ઇલેક્ટ્રિક કોષોની લેમિનેટિંગ પ્રક્રિયા પરની ચર્ચા ક્યારેય અટકી નથી.હાલમાં, બજારમાં મુખ્ય પ્રવાહ એ વિન્ડિંગ પ્રક્રિયાની વધુ કાર્યક્ષમ, ઓછી કિંમત અને વધુ પરિપક્વ એપ્લિકેશન છે, પરંતુ આ પ્રક્રિયા કોષો વચ્ચેના થર્મલ આઇસોલેશનને નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે, જે સરળતાથી કોશિકાઓના સ્થાનિક ઓવરહિટીંગ તરફ દોરી શકે છે અને થર્મલ રનઅવે ફેલાવાનું જોખમ.

તેનાથી વિપરીત, લેમિનેશન પ્રક્રિયા મોટા ફાયદાઓને વધુ સારી રીતે ભજવી શકે છેબેટરી કોષો, તેની સલામતી, ઊર્જા ઘનતા, પ્રક્રિયા નિયંત્રણ વિન્ડિંગ કરતાં વધુ ફાયદાકારક છે.વધુમાં, લેમિનેશન પ્રક્રિયા સેલ ઉપજને વધુ સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકે છે, નવી ઊર્જા વાહન શ્રેણીના વપરાશકર્તામાં વધુને વધુ ઉચ્ચ વલણ છે, લેમિનેશન પ્રક્રિયા ઉચ્ચ ઊર્જા ઘનતા વધુ આશાસ્પદ લાભો ધરાવે છે.હાલમાં, પાવર બેટરી ઉત્પાદકોના વડા સંશોધન અને લેમિનેટેડ શીટ પ્રક્રિયાનું ઉત્પાદન કરે છે.

નવા ઉર્જા વાહનોના સંભવિત માલિકો માટે, માઇલેજની ચિંતા નિઃશંકપણે તેમની વાહનની પસંદગીને પ્રભાવિત કરતા મુખ્ય પરિબળોમાંનું એક છે.ખાસ કરીને એવા શહેરોમાં જ્યાં ચાર્જિંગની સુવિધા સંપૂર્ણ નથી, ત્યાં લાંબી રેન્જના ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની વધુ તાતી જરૂરિયાત છે.હાલમાં, પ્યોર ઇલેક્ટ્રિક ન્યુ એનર્જી વાહનોની અધિકૃત રેન્જ સામાન્ય રીતે 300-500km પર જાહેર કરવામાં આવે છે, વાસ્તવિક રેન્જ ઘણીવાર આબોહવા અને રસ્તાની સ્થિતિના આધારે સત્તાવાર શ્રેણીમાંથી છૂટ આપવામાં આવે છે.વાસ્તવિક શ્રેણી વધારવાની ક્ષમતા પાવર સેલની ઊર્જા ઘનતા સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, અને તેથી લેમિનેશન પ્રક્રિયા વધુ સ્પર્ધાત્મક છે.

જો કે, લેમિનેશન પ્રક્રિયાની જટિલતા અને ઘણી તકનીકી મુશ્કેલીઓ કે જેને હલ કરવાની જરૂર છે, આ પ્રક્રિયાની લોકપ્રિયતાને અમુક અંશે મર્યાદિત કરી છે.મુખ્ય મુશ્કેલીઓમાંની એક એ છે કે ડાઇ-કટીંગ અને લેમિનેટિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન પેદા થતા બર્ર્સ અને ધૂળ સરળતાથી બેટરીમાં શોર્ટ સર્કિટનું કારણ બની શકે છે, જે એક વિશાળ સલામતી જોખમ છે.વધુમાં, કેથોડ સામગ્રી એ કોષનો સૌથી મોંઘો ભાગ છે (LiFePO4 કેથોડ્સ કોષની કિંમતના 40%-50% જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે, અને ટર્નરી લિથિયમ કેથોડ્સ વધુ ખર્ચ માટે જવાબદાર છે), તેથી જો કાર્યક્ષમ અને સ્થિર કેથોડ હોય. પ્રોસેસિંગ પદ્ધતિ શોધી શકાતી નથી, તે બેટરી ઉત્પાદકો માટે મોટા ખર્ચનો બગાડ કરશે અને લેમિનેશન પ્રક્રિયાના વધુ વિકાસને મર્યાદિત કરશે.

હાર્ડવેર ડાઇ-કટીંગ યથાસ્થિતિ - ઉચ્ચ ઉપભોજ્ય વસ્તુઓ અને નીચી ટોચમર્યાદા

હાલમાં, લેમિનેટિંગ પ્રક્રિયા પહેલા ડાઇ-કટીંગ પ્રક્રિયામાં, પંચ અને નીચલા ટૂલ ડાઇ વચ્ચેના અત્યંત નાના અંતરનો ઉપયોગ કરીને ધ્રુવના ટુકડાને કાપવા માટે હાર્ડવેર ડાઇ પંચિંગનો ઉપયોગ કરવો બજારમાં સામાન્ય છે.આ યાંત્રિક પ્રક્રિયાનો વિકાસનો લાંબો ઈતિહાસ છે અને તેનો ઉપયોગ પ્રમાણમાં પરિપક્વ છે, પરંતુ યાંત્રિક ડંખ દ્વારા લાવવામાં આવતા તાણ ઘણીવાર પ્રક્રિયા કરેલી સામગ્રીને કેટલીક અનિચ્છનીય લાક્ષણિકતાઓ સાથે છોડી દે છે, જેમ કે તૂટી ગયેલા ખૂણાઓ અને બરર્સ.

બર્સને ટાળવા માટે, હાર્ડવેર ડાઇ પંચિંગને ઇલેક્ટ્રોડની પ્રકૃતિ અને જાડાઈ અનુસાર સૌથી યોગ્ય લેટરલ પ્રેશર અને ટૂલ ઓવરલેપ શોધવાનું હોય છે, અને બેચ પ્રોસેસિંગ શરૂ કરતા પહેલા પરીક્ષણના ઘણા રાઉન્ડ પછી.વધુ શું છે, હાર્ડવેર ડાઇ પંચિંગ લાંબા સમય સુધી કામ કર્યા પછી ટૂલના વસ્ત્રો અને સામગ્રીને ચોંટાડવાનું કારણ બની શકે છે, જે પ્રક્રિયાની અસ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે, પરિણામે નબળી કટ-ઓફ ગુણવત્તામાં પરિણમે છે, જે આખરે ઓછી બેટરી ઉપજ અને સલામતી જોખમો તરફ દોરી શકે છે.પાવર બેટરી ઉત્પાદકો છુપી સમસ્યાઓ ટાળવા માટે દર 3-5 દિવસે છરીઓ ઘણીવાર બદલતા હોય છે.જો કે ઉત્પાદક દ્વારા જાહેર કરાયેલ ટૂલ લાઇફ 7-10 દિવસ હોઈ શકે છે, અથવા 1 મિલિયન ટુકડાઓ કાપી શકે છે, પરંતુ ખામીયુક્ત ઉત્પાદનોના બૅચેસને ટાળવા માટે બેટરી ફેક્ટરી (ખરાબને બૅચેસમાં સ્ક્રેપ કરવાની જરૂર છે), ઘણી વખત અગાઉથી છરી બદલશે, અને આનાથી ઉપભોજ્ય વસ્તુઓનો મોટો ખર્ચ થશે.

વધુમાં, ઉપર જણાવ્યા મુજબ, વાહનોની શ્રેણી સુધારવા માટે, બેટરી ફેક્ટરીઓ બેટરીની ઊર્જા ઘનતાને સુધારવા માટે સખત મહેનત કરી રહી છે.ઉદ્યોગના સૂત્રોના જણાવ્યા અનુસાર, એક કોષની ઉર્જા ઘનતામાં સુધારો કરવા માટે, હાલની રાસાયણિક પ્રણાલી હેઠળ, એક કોષની ઉર્જા ઘનતાને સુધારવા માટેના રાસાયણિક માધ્યમો મૂળભૂત રીતે ટોચમર્યાદાને સ્પર્શે છે, માત્ર કોમ્પેક્શન ડેન્સિટી અને જાડાઈ દ્વારા. લેખો કરવા માટે બેનો ધ્રુવ ભાગ.કોમ્પેક્શન ડેન્સિટી અને પોલની જાડાઈમાં વધારો નિઃશંકપણે ટૂલને વધુ નુકસાન પહોંચાડશે, જેનો અર્થ છે કે ટૂલને બદલવાનો સમય ફરીથી ટૂંકો કરવામાં આવશે.

જેમ જેમ કોષનું કદ વધતું જાય છે તેમ, ડાઇ-કટીંગ કરવા માટે વપરાતા સાધનોને પણ મોટા બનાવવા પડે છે, પરંતુ મોટા સાધનો નિઃશંકપણે યાંત્રિક કામગીરીની ઝડપને ઘટાડે છે અને કટીંગ કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે.એવું કહી શકાય કે લાંબા ગાળાની સ્થિર ગુણવત્તા, ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા વલણ અને મોટા કદના ધ્રુવ કાપવાની કાર્યક્ષમતાનાં ત્રણ મુખ્ય પરિબળો હાર્ડવેર ડાઇ-કટીંગ પ્રક્રિયાની ઉપલી મર્યાદા નક્કી કરે છે અને આ પરંપરાગત પ્રક્રિયાને ભવિષ્યમાં અનુકૂલન કરવું મુશ્કેલ બનશે. વિકાસ

સકારાત્મક ડાઇ-કટીંગ પડકારોને દૂર કરવા માટે પીકોસેકન્ડ લેસર સોલ્યુશન્સ

લેસર ટેક્નોલોજીના ઝડપી વિકાસે ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયામાં તેની સંભવિતતા દર્શાવી છે, અને ખાસ કરીને 3C ઉદ્યોગે ચોક્કસ પ્રક્રિયામાં લેસરોની વિશ્વસનીયતા સંપૂર્ણ રીતે દર્શાવી છે.જો કે, ધ્રુવ કાપવા માટે નેનોસેકન્ડ લેસરોનો ઉપયોગ કરવાના પ્રારંભિક પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા હતા, પરંતુ આ પ્રક્રિયાને મોટા પાયે પ્રોત્સાહન આપવામાં આવ્યું ન હતું કારણ કે નેનોસેકન્ડ લેસર પ્રક્રિયા પછી ગરમીથી પ્રભાવિત મોટા ઝોન અને બરર્સ, જે બેટરી ઉત્પાદકોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતા ન હતા.જો કે, લેખકના સંશોધન મુજબ, કંપનીઓ દ્વારા એક નવો ઉકેલ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો છે અને ચોક્કસ પરિણામો પ્રાપ્ત થયા છે.

તકનીકી સિદ્ધાંતના સંદર્ભમાં, પિકોસેકન્ડ લેસર તેની અત્યંત સાંકડી પલ્સ પહોળાઈને કારણે સામગ્રીને તરત જ બાષ્પીભવન કરવા માટે તેની અત્યંત ઉચ્ચ શિખર શક્તિ પર આધાર રાખવામાં સક્ષમ છે.નેનોસેકન્ડ લેસરો સાથે થર્મલ પ્રોસેસિંગથી વિપરીત, પિકોસેકન્ડ લેસરો એ ન્યૂનતમ થર્મલ ઇફેક્ટ્સ, ગલન મણકા અને સુઘડ પ્રોસેસિંગ કિનારીઓ સાથે બાષ્પ નાબૂદ અથવા સુધારણા પ્રક્રિયાઓ છે, જે નેનોસેકન્ડ લેસરો સાથે મોટા ઉષ્ણ અસરગ્રસ્ત ઝોન અને બર્ર્સનો જાળ તોડે છે.

પિકોસેકન્ડ લેસર ડાઈ-કટીંગ પ્રક્રિયાએ વર્તમાન હાર્ડવેર ડાઈ-કટીંગના ઘણા પેઈન પોઈન્ટ્સને હલ કર્યા છે, જેનાથી પોઝિટિવ ઈલેક્ટ્રોડની કટીંગ પ્રક્રિયામાં ગુણાત્મક સુધારણા થઈ શકે છે, જે બેટરી સેલના ખર્ચના સૌથી મોટા પ્રમાણ માટે જવાબદાર છે.

1. ગુણવત્તા અને ઉપજ

હાર્ડવેર ડાઇ-કટીંગ એ મિકેનિકલ નિબલિંગના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ છે, કટીંગ કોર્નર્સ ખામીઓ માટે સંવેદનશીલ હોય છે અને તેને વારંવાર ડિબગીંગની જરૂર પડે છે.યાંત્રિક કટર સમય જતાં ખતમ થઈ જશે, પરિણામે ધ્રુવના ટુકડાઓ પર ગડબડ થઈ જશે, જે કોષોના સમગ્ર બેચની ઉપજને અસર કરે છે.તે જ સમયે, મોનોમરની ઉર્જા ઘનતાને સુધારવા માટે પોલ પીસની વધેલી કોમ્પેક્શન ડેન્સિટી અને જાડાઈ કટીંગ નાઈફના ઘસારાને પણ વધારશે. 300W હાઈ પાવર પિકોસેકન્ડ લેસર પ્રોસેસિંગ સ્થિર ગુણવત્તાની છે અને તે સતત કામ કરી શકે છે. લાંબા સમય સુધી, જો સાધનસામગ્રીને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના સામગ્રી ઘટ્ટ કરવામાં આવે તો પણ.

2. એકંદર કાર્યક્ષમતા

પ્રત્યક્ષ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતાના સંદર્ભમાં, 300W હાઇ પાવર પિકોસેકન્ડ લેસર પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ પ્રોડક્શન મશીન હાર્ડવેર ડાઇ-કટીંગ પ્રોડક્શન મશીનના ઉત્પાદનના સમાન સ્તરે છે, પરંતુ હાર્ડવેર મશીનરીને દર ત્રણથી પાંચ દિવસે એકવાર છરી બદલવાની જરૂર છે. , જે અનિવાર્યપણે ઉત્પાદન લાઇન શટડાઉન તરફ દોરી જશે અને છરી બદલાયા પછી ફરીથી કમિશનિંગ કરશે, દરેક છરી બદલાવનો અર્થ થાય છે કેટલાક કલાકો ડાઉનટાઇમ.ઓલ-લેસર હાઇ-સ્પીડ ઉત્પાદન ટૂલ બદલવાનો સમય બચાવે છે અને એકંદર કાર્યક્ષમતા વધુ સારી છે.

3. સુગમતા

પાવર સેલ ફેક્ટરીઓ માટે, લેમિનેટિંગ લાઇન ઘણીવાર વિવિધ પ્રકારના કોષોને વહન કરે છે.દરેક ચેન્જઓવરમાં હાર્ડવેર ડાઇ-કટીંગ ઇક્વિપમેન્ટ માટે થોડા વધુ દિવસો લાગશે, અને કેટલાક કોષોને કોર્નર પંચિંગની આવશ્યકતાઓ છે તે જોતાં, આ ચેન્જઓવર સમયને વધુ લંબાવશે.

બીજી બાજુ, લેસર પ્રક્રિયામાં પરિવર્તનની ઝંઝટ હોતી નથી.ભલે તે આકારમાં ફેરફાર હોય કે કદમાં ફેરફાર, લેસર "તે બધું કરી શકે છે".તે ઉમેરવું જોઈએ કે કટીંગ પ્રક્રિયામાં, જો 590 ઉત્પાદનને 960 અથવા તો 1200 ઉત્પાદન દ્વારા બદલવામાં આવે છે, તો હાર્ડવેર ડાઇ-કટીંગ માટે મોટી છરીની જરૂર પડે છે, જ્યારે લેસર પ્રક્રિયામાં માત્ર 1-2 વધારાની ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સની જરૂર પડે છે અને કટીંગ કાર્યક્ષમતાને અસર થતી નથી.એવું કહી શકાય કે, ભલે તે મોટા પાયે ઉત્પાદનમાં ફેરફાર હોય, અથવા નાના-પાયે અજમાયશ નમૂનાઓ હોય, લેસરના ફાયદાઓની લવચીકતા હાર્ડવેર ડાઇ-કટીંગની ઉપરની મર્યાદાને તોડી નાખે છે, બેટરી ઉત્પાદકો માટે ઘણો સમય બચાવે છે. .

4. ઓછી એકંદર કિંમત

જોકે હાર્ડવેર ડાઇ કટીંગ પ્રક્રિયા હાલમાં થાંભલા કાપવા માટેની મુખ્યપ્રવાહની પ્રક્રિયા છે અને પ્રારંભિક ખરીદીનો ખર્ચ ઓછો છે, તેને વારંવાર ડાઇ રિપેર અને ડાઇ ફેરફારોની જરૂર પડે છે, અને આ જાળવણી ક્રિયાઓ ઉત્પાદન લાઇન ડાઉનટાઇમ તરફ દોરી જાય છે અને વધુ માનવ-કલાકોનો ખર્ચ થાય છે.તેનાથી વિપરિત, પીકોસેકન્ડ લેસર સોલ્યુશનમાં અન્ય કોઈ ઉપભોજ્ય વસ્તુઓ અને ન્યૂનતમ ફોલો-અપ જાળવણી ખર્ચ નથી.

લાંબા ગાળે, પિકોસેકન્ડ લેસર સોલ્યુશન લિથિયમ બેટરી પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ કટીંગના ક્ષેત્રમાં વર્તમાન હાર્ડવેર ડાઇ-કટીંગ પ્રક્રિયાને સંપૂર્ણપણે બદલી દેશે અને લેમિનેટિંગ પ્રક્રિયાની લોકપ્રિયતાને પ્રોત્સાહન આપવા માટેના મુખ્ય મુદ્દાઓમાંનું એક બનવાની અપેક્ષા છે, જેમ કે " ઇલેક્ટ્રોડ ડાઇ-કટીંગ માટે એક નાનું પગલું, લેમિનેટિંગ પ્રક્રિયા માટે એક મોટું પગલું".અલબત્ત, નવી પ્રોડક્ટ હજુ પણ ઔદ્યોગિક ચકાસણીને આધીન છે, શું પિકોસેકન્ડ લેસરના પોઝિટિવ ડાઇ-કટીંગ સોલ્યુશનને મોટા બેટરી ઉત્પાદકો દ્વારા ઓળખી શકાય છે કે કેમ, અને શું પિકોસેકન્ડ લેસર પરંપરાગત પ્રક્રિયા દ્વારા વપરાશકર્તાઓને લાવવામાં આવતી સમસ્યાઓને ખરેખર હલ કરી શકે છે, ચાલો રાહ જુઓ અને જુઓ.


પોસ્ટનો સમય: સપ્ટે-14-2022