লিথিয়াম ব্যাটারি চুল্লিতে সিআইসি উপাদানগুলির তুলনায় লিওএইচ কেন বেশি ক্ষয়কারী?

লিথিয়াম ব্যাটারি উপাদান উত্পাদন,সিলিকন কার্বাইড (SiC) উপাদানতাদের কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়:

• উচ্চ-তাপমাত্রার স্থায়িত্ব
• চমৎকার যান্ত্রিক শক্তি
• ভাল তাপ শক প্রতিরোধের

যাইহোক, ক্ষেত্রের অভিজ্ঞতা দুটি সাধারণ লিথিয়াম উত্সের মধ্যে একটি প্রধান পার্থক্য দেখায়:

• Li₂CO₃ (লিথিয়াম কার্বনেট)
• LiOH (লিথিয়াম হাইড্রক্সাইড)

অনেক ভাটা সিস্টেমে:

LiOH পরিবেশগুলি অনেক দ্রুত ক্ষয় এবং ছোট SiC উপাদানের জীবনকাল সৃষ্টি করে।

এই নিবন্ধটি ব্যাখ্যা করে কেন LiOH বিশেষত উচ্চ-তাপমাত্রা NCM উত্পাদন পরিবেশে SiC উপকরণগুলির প্রতি উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি আক্রমণাত্মক।

LFP (LiFePO₄) উত্পাদন সাধারণত ব্যবহার করে:

• লিথিয়াম উৎস হিসাবে Li₂CO₃
• নিম্ন জারা বায়ুমণ্ডল
• মাঝারি রাসায়নিক বিক্রিয়া

পর্যবেক্ষণ করা রোলার কর্মক্ষমতা:

• স্থিতিশীল অপারেশন
• শুধুমাত্র পৃষ্ঠ জমা
• সেবা জীবন ~2 বছর পর্যন্ত

NCM উত্পাদন সাধারণত ব্যবহার করে:

• লিথিয়াম উৎস হিসাবে LiOH
• অক্সিডাইজিং বায়ুমণ্ডল
• উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাস পরিবেশ

পর্যবেক্ষণ করা সমস্যা:

• গুরুতর পৃষ্ঠ spalling
• ঘনত্ব হ্রাস
• অভ্যন্তরীণ কাঠামোগত অবনতি
• মাসের মধ্যে রোলার ফ্র্যাকচার

সম্পর্কিত কেস স্টাডি:

• এনসিএম উত্পাদনে কীভাবে সিসি রোলার লাইফের উন্নতি করবেন?

LiOH বেশি ক্ষয়কারী হওয়ার প্রধান কারণ হল:

উচ্চ তাপমাত্রায় LiOH অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল হয়ে ওঠে।

Li₂CO₃ এর সাথে তুলনা:

LiOH আরও সহজে পচে যায় এবং উৎপন্ন করে:

• প্রতিক্রিয়াশীল লিথিয়াম প্রজাতি
• শক্তিশালী ক্ষারীয় পরিবেশ
• গলিত লিথিয়াম যৌগ

এগুলি SiC পৃষ্ঠের প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড স্তরগুলির ধ্বংসকে ত্বরান্বিত করে।

উচ্চ তাপমাত্রায়, SiC প্রাকৃতিকভাবে অক্সিডাইজ করে:

$এসiগ+ও2\to এসiও2$

ফলস্বরূপ SiO₂ স্তরটি প্রাথমিকভাবে একটি হিসাবে কাজ করে:

• প্রতিরক্ষামূলক বাধা
• ডিফিউশন প্রতিরোধের স্তর

হালকা অবস্থার অধীনে, এই স্তরটি আরও ক্ষয়কে ধীর করে দেয়।

LiOH আক্রমণাত্মকভাবে SiO₂ স্তরকে আক্রমণ করে।

উচ্চ তাপমাত্রায়:

LiOH পচন করে এবং লিথিয়াম অক্সাইড প্রজাতি তৈরি করে।

এগুলো SiO₂ এর সাথে প্রতিক্রিয়া করে:

$এসiও2+এলi2ও\to এলi2এসiও3$

এই প্রতিক্রিয়া তৈরি করে:

• লিথিয়াম সিলিকেট
• গলিত প্রতিক্রিয়া পর্যায়গুলি
• প্রতিরক্ষামূলক স্তর ক্রমাগত দ্রবীভূত

ফলস্বরূপ:

SiO₂ সুরক্ষা স্তর স্থিতিশীল থাকতে পারে না।

এই তাপমাত্রা অঞ্চল বিশেষ করে বিপজ্জনক কারণ:

লিথিয়াম সিলিকেট নরম হতে শুরু করে এবং আংশিকভাবে গলে যায়।

গলিত পর্যায়:

• প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড স্তরগুলিকে দ্রবীভূত করে
• শস্যের সীমানা ভেদ করে
• রাসায়নিক পরিবহন ত্বরান্বিত করে
• অভ্যন্তরীণ ক্ষয়ের হার বাড়ায়

এটি ব্যাখ্যা করে কেন গুরুতর ক্ষয় সাধারণত দেখা যায়:

• NCM ভাটা ট্রানজিশন জোন
• রোলার মধ্য-তাপমাত্রা অঞ্চল
• উচ্চ-প্রতিক্রিয়াশীল লিথিয়াম পরিবেশ

LiOH এর সাথে তুলনা:

লি₂CO₃:

• কম আক্রমণাত্মকভাবে পচে যায়
• কম প্রতিক্রিয়াশীল লিথিয়াম প্রজাতি উত্পাদন করে
• গলিত পর্যায়গুলি কম সহজে গঠন করে

ফলস্বরূপ:

• ক্ষয় আরো ধীরে ধীরে বিকশিত হয়
• প্রতিরক্ষামূলক SiO₂ আরও স্থিতিশীল থাকে
• অভ্যন্তরীণ অনুপ্রবেশ হ্রাস করা হয়

এই কারণে:

LFP ভাটা সিস্টেম সাধারণত অনেক দীর্ঘ রোলার জীবনকাল দেখায়।

একবার প্রতিরক্ষামূলক স্তর ব্যর্থ হয়:

গলিত লিথিয়াম যৌগগুলি SiC কাঠামোর মধ্যে প্রবেশ করে।

প্রক্রিয়া হয়ে ওঠে:

পর্যবেক্ষিত প্রভাব অন্তর্ভুক্ত:

• বর্ধিত porosity
• শস্য সীমানা দুর্বল
• ঘনত্ব হ্রাস
• যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস

অবশেষে নেতৃত্ব দেয়:

• প্রান্ত ক্র্যাকিং
• কাঠামোগত বিচ্ছিন্নতা
• রোলার ফ্র্যাকচার

ঘন চাপবিহীন সিন্টারেড সিলিকন কার্বাইড (SSiC) উন্নত প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে কারণ এতে রয়েছে:

• প্রায়-শূন্য খোলা ছিদ্র
• কোন ফ্রি সিলিকন ফেজ নেই
• ঘন মাইক্রোস্ট্রাকচার

এটি সীমাবদ্ধ করে:

• গলিত ফেজ অনুপ্রবেশ
• অভ্যন্তরীণ প্রসারণ পথ
• শস্য-সীমানা আক্রমণ

পণ্য লিঙ্ক:

• লিথিয়াম ব্যাটারি ভাটির জন্য চাপবিহীন সিন্টারড SiC রোলার রড

প্রতিক্রিয়া-বন্ডেড SiC (RB-SiC) এর মধ্যে রয়েছে:

• অবশিষ্ট মুক্ত সিলিকন
• উচ্চ খোলা ছিদ্র

ফ্রি সিলিকন ফেজ হয়ে যায়:

ক্ষয়কারী লিথিয়াম পরিবেশের অধীনে একটি দুর্বল বিন্দু।

এটি ত্বরান্বিত করে:

• নির্বাচনী জারা
• কাঠামোগত দুর্বলতা
• অভ্যন্তরীণ ক্ষতি প্রচার

সম্পর্কিত নিবন্ধ:

• কেন একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ প্ল্যান্ট RB-SiC থেকে SSiC-তে পরিবর্তন করা হয়েছে

জারা প্রক্রিয়া শুধুমাত্র রাসায়নিক নয়।

অভ্যন্তরীণ অবক্ষয় অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে:

• ঘনত্ব কমে যায়
• যান্ত্রিক শক্তি কমে যায়
• তাপীয় চাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা দুর্বল হয়ে পড়ে

একই সময়ে:

থার্মাল গ্রেডিয়েন্ট এবং সমর্থন সীমাবদ্ধতা বেলন উপর অভিনয় অবিরত.

এই সম্মিলিত প্রভাব অবশেষে উত্পাদন করে:

• ক্র্যাক দীক্ষা
• প্রান্ত চিপিং
• রোলার ফ্র্যাকচার

সম্পর্কিত পড়া:

• সিলিকন কার্বাইড উপাদানে তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট-প্ররোচিত চাপ

প্রতিরক্ষামূলক আবরণ যেমন:

• Y₂O₃
• Al₂O₃
• CVD SiC আবরণ

গলিত ফেজ ভেজা কমাতে পারেন.

উচ্চ-ঘনত্ব SSiC ব্যবহার করে অনুপ্রবেশের পথগুলিকে কমিয়ে দেয়।

বসবাসের সময় কমানো হচ্ছে:

700–800°C গলিত-ফেজ অঞ্চল

উল্লেখযোগ্যভাবে জারা ধীর করতে পারে.

মনিটর:

• ঘনত্ব পরিবর্তন
• সারফেস স্প্যালিং
• রোলার প্রান্ত ক্ষতি
• অভ্যন্তরীণ অবক্ষয়ের লক্ষণ

সম্পর্কিত নির্দেশিকা:

• সিলিকন কার্বাইড রোলার ব্যর্থতার প্রাথমিক লক্ষণগুলি কীভাবে সনাক্ত করবেন

মূল সমস্যাটি সহজ নয়:

"LiOH ক্ষয়কারী।"

আসল প্রক্রিয়া হল:

LiOH প্রতিরক্ষামূলক SiO₂ স্তরকে ধ্বংস করে এবং গলিত লিথিয়াম সিলিকেট পর্যায়গুলি তৈরি করে যা অভ্যন্তরীণ অবক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে।

এটি থেকে ক্ষয় রূপান্তরিত হয়:

সারফেস অক্সিডেশন

মধ্যে:

গভীর কাঠামোগত আক্রমণ।

শানসি কেগু অ্যাডভান্সড ম্যাটেরিয়ালস টেকনোলজি কোং লিমিটেডপ্রদান করে:

• উচ্চ-ঘনত্ব SSiC রোলার রড
• জারা-প্রতিরোধী ভাটা উপাদান
• সিভিডি-প্রলিপ্ত SiC সমাধান
• লিথিয়াম ব্যাটারি ভাটা জন্য ব্যর্থতা বিশ্লেষণ
• তাপীয় চাপ এবং জারা অপ্টিমাইজেশান পরামর্শ

অ্যাপ্লিকেশন অন্তর্ভুক্ত:

• এনসিএম উৎপাদন ভাটা
• LFP ভাটা
• সেমিকন্ডাক্টর থার্মাল সিস্টেম
• উচ্চ-তাপমাত্রা ক্ষয়কারী পরিবেশ

সম্পর্কিত পণ্য:

• SSiC রোলার রডস
• SiC ভাটা আসবাবপত্র সমাধান

LiOH আরও ক্ষয়কারী কারণ এটি:

• প্রতিরক্ষামূলক SiO₂ স্তরগুলির সাথে আক্রমণাত্মকভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায়
• গলিত লিথিয়াম সিলিকেট গঠন করে
• SiC কাঠামোর মধ্যে অনুপ্রবেশ ত্বরান্বিত করে
• উচ্চ তাপমাত্রায় অভ্যন্তরীণ অবক্ষয় প্রচার করে

Li₂CO₃ পরিবেশের সাথে তুলনা:

LiOH তৈরি করে:

• দ্রুত জারা
• উচ্চতর কাঠামোগত ক্ষতি
• সংক্ষিপ্ত উপাদান জীবনকাল

লিথিয়াম ব্যাটারি ভাটা অ্যাপ্লিকেশনের দাবির জন্য:

দীর্ঘমেয়াদী SiC নির্ভরযোগ্যতার জন্য উপাদানের ঘনত্ব, পৃষ্ঠ প্রকৌশল এবং তাপ প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন গুরুত্বপূর্ণ।