ব্যাটারি পাউডার প্রসেসিং এবং মিক্সিং ইকুইপমেন্ট: একটি ব্যবহারিক নির্বাচন গাইড

যখন একটি পাইলট-স্কেল ব্যাটারি ফর্মুলেশন উত্পাদনে চলে যায়, প্রথম ব্যাচটি সাধারণত রসায়নের কারণে নয় বরং মিশ্রণের কারণে ব্যর্থ হয়। একটি 20-লিটার ল্যাব পাত্রে মসৃণ দেখায় এমন একটি স্লারি একটি 1,000-লিটারের ট্যাঙ্ক থেকে আবির্ভূত হয় যেখানে অ্যাগ্লোমেরেটস, আটকে পড়া বাতাস এবং একটি সান্দ্রতা থাকে যা ব্যাচ থেকে ব্যাচে চলে যায়। মূল কারণটি প্রায় সবসময়ই একটি সরঞ্জামের অমিল হয়: পাউডারটি মেশিনের মাধ্যমে প্রক্রিয়া করা হয় যা এর কণার আকার, সান্দ্রতা বা শিয়ার সংবেদনশীলতার জন্য ডিজাইন করা হয়নি। এই নিবন্ধটি ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে ব্যাটারি পাউডার প্রক্রিয়াকরণ এবং মিশ্রণের সরঞ্জামগুলি শিল্প অনুশীলনে নির্বাচন করা হয়, প্রতিটি প্রক্রিয়া পর্যায়ে কী ঘটে এবং আপনি একটি উত্পাদন লাইনে মূলধন কমিট করার আগে কোন বৈশিষ্ট্যগুলি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ।

ব্যাটারি পাউডার প্রসেসিং এবং মিক্সিং এর সাথে কী জড়িত

ব্যাটারি উত্পাদন দুটি মৌলিকভাবে ভিন্ন অপারেশনে বিভক্ত: শুকনো পাউডার প্রক্রিয়াকরণ এবং ভেজা স্লারি মিশ্রণ। শুকনো প্রক্রিয়াকরণ সক্রিয় উপাদান (এনসিএম, এলএফপি, গ্রাফাইট, সিলিকন-কার্বন কম্পোজিট), পরিবাহী কার্বন এবং বাইন্ডার পাউডার গ্রহণ, সংরক্ষণ, পরিবহণ এবং মিশ্রিত করে। ভেজা মিশ্রণ শুরু হয় যখন দ্রাবক (NMP বা জল) যোগ করা হয় এবং স্লারিটি আবরণের জন্য প্রস্তুত না হওয়া পর্যন্ত ভেজানো, বিচ্ছুরণ, গুঁড়া এবং ডি-এয়ারেশনের মাধ্যমে চলতে থাকে।

প্রতিটি সফল লাইন জুড়ে থাকা উপসংহারটি সহজ: শুকনো মিশ্রণ উপাদানগুলির শুরুর বন্টন সেট করে, যখন ভেজা মিশ্রণ চূড়ান্ত বিচ্ছুরণের গুণমান নির্ধারণ করে। কোন পর্যায় অন্য একটি দরিদ্র কাজের জন্য সম্পূর্ণরূপে ক্ষতিপূরণ করতে পারে না.

• শুষ্ক মিশ্রণ: দ্রাবক যোগ করার আগে পাউডার উপাদান একজাতকরণ; একটি সাধারণ লক্ষ্য হল পরিবাহী কার্বন এবং বাইন্ডার বিতরণের জন্য 5% এর নিচে একটি RSD।
• ভেজানো: দ্রাবক প্রবর্তন করুন যাতে তরল কণা পৃষ্ঠের বায়ু প্রতিস্থাপন করে; ভেজা গুণমান নির্ধারণ করে যে কত দ্রুত সমষ্টি ভেঙ্গে যায়।
• বিচ্ছুরণ: প্রাথমিক কণার দিকে সমষ্টি কমাতে শিয়ার প্রয়োগ করুন; চূড়ান্ত সূক্ষ্মতা সাধারণত হেগম্যান গেজ দিয়ে পরীক্ষা করা হয়।
• ডি-বায়ুকরণ: ভ্যাকুয়ামের নিচে বুদবুদ অপসারণ; আটকে থাকা বাতাস আবরণের পরে পিনহোল এবং ছিদ্র সৃষ্টি করে।
• চূড়ান্ত সমন্বয়: আবরণ সান্দ্রতা এবং কঠিন বিষয়বস্তু পৌঁছানোর জন্য দ্রাবক বা বাইন্ডার সমাধান যোগ করুন।

এই ক্রিয়াকলাপগুলি খুব কমই একটি মেশিনে ঘটবে যদি না সরঞ্জামগুলি বিশেষভাবে একটি সম্মিলিত প্রক্রিয়া ইউনিট হিসাবে ডিজাইন করা হয়।

প্রতিটি প্রক্রিয়া পর্যায়ে সরঞ্জাম ম্যাচিং

মেশিন নির্বাচন করার আগে দায়িত্ব সংজ্ঞায়িত করুন. সান্দ্রতা, শিয়ারের প্রয়োজনীয়তা, ভ্যাকুয়াম স্তর, এবং ব্যাচের আকার প্রতিটি ব্যাটারি পাউডার প্রক্রিয়াকরণ এবং মিশ্রণ সরঞ্জামের একটি ভিন্ন শ্রেণীর দিকে নির্দেশ করে।

শুকনো পাউডার মিশ্রন: ফিতা এবং শঙ্কু মিক্সার

পরিবাহী কার্বন এবং শুষ্ক বাইন্ডারের সাথে সক্রিয় উপাদানের প্রাক-মিশ্রণের জন্য, একটি ফিতা ব্লেন্ডার বা একটি শঙ্কুযুক্ত মিক্সার ব্যবহারিক ডিফল্ট কারণ এটি কণার আকৃতি ধ্বংস না করেই একটি বড় পাউডার পৃষ্ঠকে মৃদু টার্নওভারে উন্মুক্ত করে। একটি V-টাইপ ভ্যাকুয়াম রিবন মিক্সার ভ্যাকুয়াম যোগ করে, যা হাইগ্রোস্কোপিক পাউডারের জন্য আর্দ্রতা পিকআপকে সীমিত করে। উত্পাদন অনুশীলন দেখায় যে 15 থেকে 30 মিনিটের মিশ্রণ সাধারণত ভাল-ডোজযুক্ত অ্যাডিটিভগুলির জন্য 5% এর নীচে RSD পৌঁছানোর জন্য যথেষ্ট। ক্রয়ের সময় যা গুরুত্বপূর্ণ তা হল ডিসচার্জ ডিজাইন, ফিলিং অনুপাত এবং ব্যাচগুলির মধ্যে মেশিনটি কত সহজে পরিষ্কার করা যায়।

TOPH2031 সিরিজ V-টাইপ ভ্যাকুয়াম রিবন মিক্সার এই মিক্সারটি একটি রিবন ডিজাইনের সাথে ভি-টাইপ ভ্যাকুয়াম ব্লেন্ডিংকে একত্রিত করে, মৃদু পাউডার টার্নওভার, কম আর্দ্রতা পিকআপ এবং দক্ষ স্রাব প্রদান করে, এটিকে হাইগ্রোস্কোপিক ব্যাটারি সামগ্রীর জন্য একটি নির্ভরযোগ্য প্রাক-মিশ্রন সমাধান করে তোলে। পণ্য দেখুন →

উচ্চ-সান্দ্রতা স্লারি মিশ্রণ: ভ্যাকুয়াম ডবল প্ল্যানেটারি মিক্সার

এনএমপিতে ক্যাথোড স্লারি সাধারণত 5,000 থেকে 50,000 mPa·s পর্যন্ত পৌঁছায় এবং উচ্চ-লোডিং ফর্মুলেশন 100,000 mPa·s অতিক্রম করে। সেই ধারাবাহিকতায়, একটি প্রচলিত টপ-এন্ট্রি অ্যাজিটেটর শ্যাফটের চারপাশে একটি চলমান চ্যানেল তৈরি করে যখন মৃত অঞ্চলগুলি দেয়ালে থাকে। একটি ডবল প্ল্যানেটারি মিক্সার ট্যাঙ্কের চারপাশে দুটি আলোড়নকে ঘুরিয়ে দেয় যখন তারা তাদের নিজস্ব অক্ষের উপরও ঘোরে, ক্রমাগত প্রবাহকে পুনঃনির্দেশিত করে এবং ব্লেডের মাধ্যমে স্লারির প্রতিটি অংশকে জোর করে। একটি ভ্যাকুয়াম কভার এবং ওয়াল স্ক্র্যাপারের সাথে একত্রিত, এটি এমন কনফিগারেশন যা বেশিরভাগ উত্পাদন লাইন NCM এবং LFP স্লারির চূড়ান্ত বিচ্ছুরণের জন্য ব্যবহার করে।

TOPH2014 সিরিজ LGXJ ইন্ডাস্ট্রিয়াল ডাবল প্ল্যানেটারি মিক্সার 3,000,000 cP পর্যন্ত উচ্চ-সান্দ্রতা স্লারির জন্য ডিজাইন করা, এই শিল্প ডাবল প্ল্যানেটারি মিক্সারটিতে ডুয়াল স্টিরির এবং একটি উচ্চ-গতির বিচ্ছুরণ শ্যাফ্ট রয়েছে, যা এটিকে NCM এবং LFP ব্যাটারি স্লারির চূড়ান্ত বিচ্ছুরণের জন্য একটি উত্পাদন-গ্রেড পছন্দ করে তোলে। পণ্য দেখুন →

বিচ্ছুরণ এবং সূক্ষ্মতা নিয়ন্ত্রণ: উচ্চ গতির বিচ্ছুরণকারী

প্রতিটি স্লারি গ্রহগত kneading প্রয়োজন হয় না. 2,000 থেকে 5,000 mPa·s মধ্যে জল-ভিত্তিক অ্যানোড স্লারিগুলি প্রায়শই একটি উচ্চ-গতির বিচ্ছুরণকারীর সাহায্যে সফলভাবে বিচ্ছুরিত হয়, যেখানে একটি দানাদার ফলক তার রিমে উচ্চ শিয়ার তৈরি করে। একটি বিচ্ছুরণকারী গ্রহচক্রের আগে একটি প্রিমিক্স পদক্ষেপ হিসাবেও কার্যকর, পাউডারটি দ্রুত ভিজিয়ে দেয়। ব্যবহারিক নিয়ম: যদি উপাদানটি শিয়ার-সংবেদনশীল হয় এবং লক্ষ্যমাত্রা সূক্ষ্মতা কয়েক মিনিটের মধ্যে পৌঁছে যায়, একটি বিচ্ছুরণকারী ব্যবহার করুন; যদি উপাদানটি আরও সান্দ্র হয় এবং ভ্যাকুয়ামের অধীনে দীর্ঘকাল বসবাসের সময় প্রয়োজন হয় তবে একটি প্ল্যানেটারি মেশিন ব্যবহার করুন।

বিচ্ছুরণ বক্ররেখা একই এনসিএম ফর্মুলেশনের জন্য একটি প্রচলিত একক-শাফ্ট অ্যাজিটেটরের সাথে একটি ভ্যাকুয়াম ডাবল প্ল্যানেটারি মিক্সারের তুলনা করে; মানগুলি মিশ্রণের সময় সাধারণ সমষ্টির আকার D50 উপস্থাপন করে।

TOPH51 সিরিজ FL হাই স্পিড ডিসপারসার এই উচ্চ-গতির বিচ্ছুরণকারীটি ন্যূনতম বায়ু শোষণের সাথে তরল এবং কঠিন-তরল পদার্থগুলিকে পরিচালনা করে, যা লেপ, রঞ্জক, রঙ্গক এবং আঠালো জুড়ে দ্রুত দ্রবীভূত এবং সূক্ষ্ম কণার বিচ্ছুরণ সক্ষম করে, নিম্ন-সান্দ্রতা প্রিমিক্স পদক্ষেপগুলির জন্য গ্রহের মিক্সারকে পরিপূরক করে৷ পণ্য দেখুন →

এক নজরে সাধারণ সান্দ্রতা জানালা

নীচের চার্টটি একটি লগারিদমিক স্কেলে সাধারণ ব্যাটারি স্লারি পরিবারগুলিকে রাখে কারণ সান্দ্রতা বিভিন্ন মাত্রার ক্রম বিস্তৃত করে৷

সান্দ্রতার মানগুলি ব্যাটারি স্লারি সিস্টেমের জন্য সাধারণ উত্পাদন পরিসীমা, যা নিম্ন-শিয়ার রেফারেন্স অবস্থায় পরিমাপ করা হয়।

স্পেসিফিকেশন যা ক্রয়ের সিদ্ধান্ত নেয়

বাস্তবে, বাজেট খুব কমই সিদ্ধান্তকারী ফ্যাক্টর; আলোচনার সময় যে স্পেসিফিকেশনগুলি ছোট দেখায় তা কমিশনিংয়ের সময় কঠিন ব্যর্থতায় পরিণত হয়। প্রতিটি RFQ-এ চারটি চেকপয়েন্ট মনোযোগের দাবি রাখে।

পাইলট থেকে উৎপাদন পর্যন্ত স্কেল করা লাইনের জন্য, ফ্লো ফিল্ডের সাথে মিল করা জাহাজের আয়তনের সাথে মিলে যাওয়ার মতোই গুরুত্বপূর্ণ। অনেক সরবরাহকারী ব্যবহার করে কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডাইনামিকস (CFD) বিশ্লেষণ বানোয়াট হওয়ার আগে বেগ প্রোফাইল, ডেড জোন এবং শিয়ার ডিস্ট্রিবিউশনের পূর্বাভাস দিতে; একই টুল স্কেল আপ সমর্থন করে যখন উৎপাদন জাহাজ পাইলট ইউনিটের চেয়ে কয়েকগুণ বড় হয়।

একটি নতুন ব্যাটারি উপাদান প্ল্যান্টের জন্য সরবরাহকারীদের মূল্যায়ন করার সময়, অনুরূপ ফর্মুলেশন চলমান ইনস্টলেশন থেকে রেফারেন্সের জন্য জিজ্ঞাসা করুন। একটি দরকারী সূচনা বিন্দু হল কিভাবে মিশ্রণ সরঞ্জাম নথিভুক্ত করা হয় পর্যালোচনা করা লিথিয়াম ব্যাটারি শিল্প প্রকল্প লাইন , কারণ স্লারি রেসিপিগুলি ব্যাটারি প্রস্তুতকারকদের মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক।

ভ্যাকুয়াম প্ল্যানেটারি মিক্সারের অ্যানাটমি

নীচের চিত্রটি উচ্চ-সান্দ্রতা ব্যাটারি স্লারির জন্য একটি সাধারণ ভ্যাকুয়াম ডাবল প্ল্যানেটারি মিক্সার দেখায়। কম্পোনেন্ট লেআউটের তুলনা করা উদ্ধৃতি পড়া সহজ করে তোলে, কারণ সরবরাহকারীরা প্রধানত ড্রাইভ বিন্যাস, স্ক্র্যাপার ডিজাইন এবং ভ্যাকুয়াম সিলের গুণমানের মধ্যে পার্থক্য করে।

1. ভ্যাকুয়াম কভার
2. ভ্যাকুয়াম এবং পাউডার চার্জিং পোর্ট
3. ডুয়েল প্ল্যানেটারি ড্রাইভ শ্যাফ্ট
4. ফ্রেম-টাইপ প্যাডেল
5. ওয়াল স্ক্র্যাপার
6. জ্যাকেটযুক্ত পাত্রের শরীর
7. নীচের স্রাব ভালভ

দুটি খাদ জাহাজ কেন্দ্রের চারপাশে এবং তাদের নিজস্ব অক্ষের উপর উভয়ই ঘোরে। এই দ্বৈত গতি একটি 100,000 mPa·s স্লারিকে একক ভর হিসাবে ঘোরানোর পরিবর্তে সচল রাখে।

একটি ব্যবহারিক নির্বাচন চেকলিস্ট

ব্যাটারি পাউডার প্রক্রিয়াকরণ এবং মিশ্রণ সরঞ্জাম স্ক্রীনিং করার সময় এই তালিকা ব্যবহার করুন; এটি ক্রেতা এবং সরবরাহকারী উভয়ের জন্য সময় বাঁচায়।

• প্রারম্ভিক পাউডার সংজ্ঞায়িত করুন: বাল্ক ঘনত্ব, কণার আকার D50, আর্দ্রতা সংবেদনশীলতা, এবং বিশ্রামের কোণ।
• স্লারি শেষ বিন্দু সংজ্ঞায়িত করুন: লক্ষ্য সান্দ্রতা, কঠিন উপাদান, সূক্ষ্মতা, এবং তাপমাত্রা সীমা।
• ভেজানোর সময় সান্দ্রতা শিখরে দায়িত্ব নিশ্চিত করুন, চূড়ান্ত স্লারির গড় সান্দ্রতায় নয়।
• ভ্যাকুয়াম ক্ষমতা পরীক্ষা করুন এবং সিল ডিজাইনে দ্রাবক বাষ্প আছে কিনা।
• দ্রুত পণ্য পরিবর্তনের জন্য ক্লিনিং এক্সেস যাচাই করুন, বিশেষ করে যখন ক্যাথোড কেমিস্ট্রি স্যুইচ করুন।
• একটি পাইলট মেশিন থেকে স্কেল-আপ ডেটার অনুরোধ করুন যদি উৎপাদনের পরিমাণ আপনার প্ল্যান্টে নতুন হয়।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

ব্যাটারি স্লারি মিক্সিং প্রকল্পগুলিতে প্রায়শই আসা প্রশ্নগুলির দ্রুত উত্তর।