जैसे-जैसे लिथियम-आयन बैटरी उद्योग उच्च ऊर्जा घनत्व और उत्पादन दक्षता के लिए प्रयास कर रहा है, पारंपरिक बैच मिश्रण को तेजी से बंद किया जा रहा है और इसके स्थान पर कंटीन्यूअस ट्विन-स्क्रू कंपाउंडिंग तकनीक को अपनाया जा रहा है। एलएफपी या एनसीएम इलेक्ट्रोड स्लरी की तैयारी के दौरान, ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूडर केवल एक कन्वेयर से कहीं अधिक कार्य करता है; यह एक उच्च-सटीक उपकरण है जो प्रवाहकीय एजेंटों, बाइंडर और सक्रिय सामग्रियों के नैनो-स्केल फैलाव को प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।
इलेक्ट्रोड स्लरी में, यदि कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) या कार्बन ब्लैक जैसे प्रवाहकीय एजेंट असमान रूप से फैले हुए हैं, तो वे एग्लोमेरेट्स बनाते हैं। इससे आंतरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है और सी-रेट प्रदर्शन खराब हो जाता है।
उच्च कतरनी और कम निवास समय: ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूडर गहन नीटिंग ब्लॉक के माध्यम से अत्यधिक स्थानीयकृत कतरनी उत्पन्न करता है, जो पाउडर क्लस्टर को तुरंत तोड़ने में सक्षम है।
मैक्रो और माइक्रो मिक्सिंग:बैच मिक्सर के विपरीत, ट्विन-स्क्रू सिस्टम निरंतर सतह नवीनीकरण के माध्यम से सेकंड के भीतर उच्च कम्पोजीशनल एकरूपता सुनिश्चित करता है।
बैटरी स्लरी अत्यधिक चिपचिपी, अपघर्षक और धात्विक अशुद्धियों के प्रति अत्यंत संवेदनशील होती है। इसलिए, हार्डवेयर चयन को विशेष मानकों का पालन करना चाहिए:
सामग्री मानक:लोहे, क्रोमियम या निकल के लीचिंग को रोकने के लिए, स्क्रू तत्वों को विशेष सिरेमिक या टंगस्टन कार्बाइड के साथ लेपित किया जाना चाहिए।
तकनीकी विनिर्देश:सामग्री आसंजन को कम करने और धात्विक मलबे को स्लरी को दूषित करने से रोकने के लिए सतह की खुरदरापन Ra < 0.2 um तक पहुंचनी चाहिए।
फिटिंग सटीकता:स्क्रू और बैरल के बीच एकतरफा क्लीयरेंस को सख्ती से 0.02 मिमी और 0.05 मिमी के बीच नियंत्रित किया जाना चाहिए। यह तंग क्लीयरेंस सुनिश्चित करता है कि स्लरी गुजरते समय समान कतरनी से गुजरती है, जिससे कोई "डेड जोन" नहीं बचता है।
उच्च टॉर्क आवश्यकताएं:स्लरी ठोस सामग्री अक्सर 60% - 75% से अधिक होती है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक चिपचिपाहट होती है। ट्विन स्क्रू एक्सट्रूडर गियरबॉक्स को क्लॉगिंग या शाफ्ट टूटने से रोकने के लिए T/A3 >= 11.0 के टॉर्क फैक्टर का समर्थन करना चाहिए।
स्लरी तैयारी के लिए ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूडर का उपयोग उत्पादन स्थिरता में मुख्य लाभ प्रदान करता है:
तापमान सटीकता:अनुकूलित कूलिंग चैनल स्लरी तापमान को +/- 1°C के भीतर रखते हैं, जिससे स्थानीयकृत ओवरहीटिंग के कारण बाइंडर का क्षरण रोका जा सके।
बैच स्थिरता:निरंतर संचालन बैच मिश्रण में निहित "बैच-टू-बैच भिन्नता" को समाप्त करता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक केंद्रित कण आकार वितरण (पीएसडी) होता है। (संदर्भ: कंटीन्यूअस प्रिपरेशन स्टेबिलिटी रिपोर्ट - रेफ: #TS-DATA-PAGE12)
लिथियम बैटरी निर्माण के उन्नयन के लिए "बैच" से "कंटीन्यूअस" में संक्रमण एक अनिवार्य मार्ग है। उच्च-प्रदर्शन स्क्रू एलिमेंट्स और उच्च-टॉर्क गियरबॉक्स को वैज्ञानिक रूप से कॉन्फ़िगर करके, निर्माता फैलाव की समस्याओं को समाप्त कर सकते हैं और 10^-6 पीपीएम स्तर पर धात्विक अशुद्धियों को नियंत्रित करके बैटरी सुरक्षा और चक्र जीवन को बढ़ा सकते हैं।
