لیتھیم-آئن بیٹری الیکٹروڈ سلوری کا اندازہ کیسے کریں؟

لیتھیم-آئن بیٹری کی پیداوار میں، گارا کی تیاری پہلا عمل ہے۔ مکس کرنے کے بعد گارا کی مناسبیت بعد میں کوٹنگ اور آخری بیٹری کی کارکردگی کو براہ راست متاثر کرتی ہے، اور یہ بیٹری کی لاگت کا ایک اہم اشارہ ہے۔ لہذا، گارا کی تیاری لیتھیم-آئن بیٹری کی تیاری میں مرکزی کردار ادا کرتی ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ ایک لیتھیم-آئن بیٹری الیکٹروڈ کی مثالی خوردبینی ذرہ تقسیم کی خصوصیت فعال مادوں کے بغیر جمع کے یکساں پھیلاؤ، اور ترسیلی ایجنٹ کے ذرات کی پتلی-پرت کے پھیلاؤ سے ہوتی ہے جو ایک کنڈکٹیو نیٹ ورک بناتی ہے۔ یکساں ذرہ کی تقسیم کے ساتھ الیکٹروڈ سے بنی لیتھیم- آئن بیٹریاں بہترین الیکٹرو کیمیکل کارکردگی اور طویل عمر کی نمائش کرتی ہیں۔ لہذا، لتیم آئن بیٹری سلریز کی بہاؤ، استحکام، اور یکسانیت کو عام طور پر جانچا جاتا ہے اور ان کی خصوصیت کی جانچ کی جاتی ہے تاکہ بعد میں کوٹنگ کے عمل اور بیٹری کے فعال مواد کی کارکردگی میں ان کے تعاون کا جائزہ لیا جا سکے۔

لیتھیم-آئن بیٹری کی پیداوار میں، گارا کی تیاری پہلا عمل ہے۔ مکس کرنے کے بعد گارا کی مناسبیت بعد میں کوٹنگ اور آخری بیٹری کی کارکردگی کو براہ راست متاثر کرتی ہے، اور یہ بیٹری کی لاگت کا ایک اہم اشارہ ہے۔ لہذا، گارا کی تیاری لیتھیم-آئن بیٹری کی تیاری میں مرکزی کردار ادا کرتی ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ لیتھیم-آئن بیٹری الیکٹروڈ کی مثالی مائیکرو پارٹیکل ڈسٹری بیوشن کی خصوصیت فعال مادوں کے بغیر جمع کے یکساں پھیلاؤ، اور ترسیلی ایجنٹ کے ذرات کی پتلی-پرت کے پھیلاؤ سے ہوتی ہے جو کنڈکٹیو نیٹ ورک بناتی ہے۔ یکساں ذرہ کی تقسیم کے ساتھ الیکٹروڈ سے بنی لیتھیم- آئن بیٹریاں بہترین الیکٹرو کیمیکل کارکردگی اور طویل عمر کی نمائش کرتی ہیں۔ اس لیے، لیتھیم آئن بیٹری سلریز کی بہاؤ، استحکام، اور یکسانیت کو عام طور پر جانچا جاتا ہے اور خصوصیت کی جاتی ہے تاکہ بعد میں کوٹنگ کے عمل کے لیے ان کی مناسبیت اور بیٹری کے فعال مواد کی کارکردگی کو بڑھانے میں ان کی تاثیر کا جائزہ لیا جا سکے۔

الیکٹروڈ سلوریاں غیر-نیوٹونین سیال ہیں، اور اس کی دو قسمیں ہیں: مثبت الیکٹروڈ سلوریاں اور منفی الیکٹروڈ سلوریاں، جو تیل-اور پانی-بیسڈ سسٹمز میں درجہ بندی کی جاتی ہیں۔ ہلائی ہوئی گندگی کو اچھی بہاؤ، استحکام اور یکسانیت کی ضرورت ہوتی ہے۔ مختلف بہاؤ کے ساتھ گندگی کی حالتیں تصویر میں دکھائی گئی ہیں۔ ضرورت سے زیادہ کم یا زیادہ چپکنے والی، تلچھٹ، جمع، اور ناہموار بازی بعد میں کوٹنگ کے عمل کو نمایاں طور پر متاثر کر سکتی ہے، جس سے الیکٹروڈ کی میکروسکوپک ظاہری شکل میں نقائص اور اس کے مائیکرو اسٹرکچر میں تضادات پیدا ہوتے ہیں۔ روایتی کاغذ سازی اور کوٹنگ کی صنعتوں میں سلیری کی ضروریات کے برعکس، لیتھیم بیٹری سلوری کی یکسانیت اور استحکام بالآخر بیٹری کی برقی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے، جس کے نتیجے میں وولٹیج کی کمی، سائیکل کی زندگی میں کمی، اور بیٹری کی خراب مستقل مزاجی جیسے مسائل کا ایک سلسلہ پیدا ہوتا ہے۔ لہذا، پروسیسنگ کے لیے اس کی مناسبیت کا تعین کرنے کے لیے کوٹنگ سے پہلے سلوری کی مناسب خصوصیات اور جانچ بہت ضروری ہے۔

جب کوئی مائع بہتا ہے تو مالیکیولز کے درمیان اندرونی رگڑ پیدا ہوتی ہے۔ اس خاصیت کو viscosity کہا جاتا ہے، عددی طور پر ماپا جاتا ہے۔

Viscosity=Shear Stress / Shear Rate

قینچ کی شرح اور قینچ کے تناؤ کے درمیان فعال تعلق کو ریولوجیکل وکر کہا جاتا ہے، جو عام طور پر قینچ کی خصوصیات کے ساتھ سلوری (سیال) واسکاسیٹی کے تغیر کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ریولوجیکل منحنی خطوط کو سیال کی اقسام میں فرق کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ نیوٹنین سیالوں کے لیے، ریولوجیکل وکر پر قینچ کے دباؤ اور قینچ کی شرح کے درمیان تعلق ایک سیدھی لکیر ہے جو اصل سے گزرتی ہے۔

پیداوار میں،ڈیجیٹل گردش viscometerاور rheometers عام طور پر viscosity اور rheological curves کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ویزکومیٹرز کام کرنے کے لیے آسان ہیں، جبکہ ریومیٹر وسیع رینج اور زیادہ جامع viscosity-شیئر ریٹ/سٹریس کروز کی پیمائش کر سکتے ہیں، اور زیادہ درست نتائج فراہم کر سکتے ہیں۔ بیٹری کی سلریز، بحیثیت غیر-نیوٹونین سیال، مختلف rheological خصوصیات کو ظاہر کرتی ہیں، بشمول قینچ پتلا ہونا، viscoelasticity، اور thixotropy۔

زیادہ تر لتیم-آئن الیکٹروڈ سلوریاں قینچ پتلا کرنے کی خصوصیات کو ظاہر کرتی ہیں۔ جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے، قینچ کی بڑھتی ہوئی شرح کے ساتھ قینچ کی viscosity کم ہوتی ہے۔ یہ خصوصیت زیادہ ٹھوس مواد کے ساتھ slurries میں زیادہ واضح ہے. اعلی قینچ کی شرح پر، مضبوط قینچ والی قوتیں مواد کے درمیان بننے والے نیٹ ورک کے ڈھانچے میں خلل ڈالتی ہیں، جس کی وجہ سے ذرات قینچ کے میدان کے متوازی ایک زیادہ ترتیب شدہ ڈھانچے میں دوبارہ ترتیب دیتے ہیں، جس کے نتیجے میں واسکاسیٹی میں کمی واقع ہوتی ہے اور اعلی قینچ کی شرح پر نیوٹنین سطح مرتفع تک پہنچ جاتی ہے۔

یہ غیر-نیوٹونین خصوصیت الیکٹروڈ کی تیاری کے کوٹنگ کے عمل میں فائدہ مند ہے۔ استعمال کرنے سے پہلےالیکٹروڈ کوٹنگ مشین، گارا ایک سکرو پمپ کے ذریعے ٹرانسفر ٹینک سے کوٹنگ چیمبر تک پہنچایا جاتا ہے۔ اس عمل کے دوران، گارا کو کم قینچی قوت کا نشانہ بنایا جاتا ہے اور اس کے استحکام کو برقرار رکھنے کے لیے یہ اعلی چپچپا حالت میں رہتی ہے۔ جب گارا کو کوٹنگ کے سر کے ہونٹ سے فوری طور پر نکال دیا جاتا ہے، تو اس پر زیادہ قینچ کی شرح ہوتی ہے، اس مقام پر گارا کی واسکاسیٹی کم ہو جاتی ہے، جو ہموار بہاؤ کو یقینی بناتی ہے۔ سلری کو موجودہ کلکٹر میں منتقل کرنے کے بعد، قینچ کی شرح کم ہو جاتی ہے، اور یہ ایک اعلی چپچپا حالت میں رہتا ہے۔ یہ ذرات کی تلچھٹ کو روک یا کم کر سکتا ہے جب گارا ساکن ہو یا خشک کرنے کے عمل کے دوران، کوٹنگ کی موٹائی کو یقینی بنا کر۔

گندگی کی خصوصیات کا اندازہ کرنے کے لئے Viscoelasticity بھی ایک اہم حوالہ معیار ہے۔ یہ گارا کی واسکاسیٹی (مائع) اور لچک (ٹھوس) کے درمیان تعلق کو ظاہر کرتا ہے۔ سیدھے الفاظ میں، یہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ آیا گارا زیادہ مائع کی طرح ہے یا ٹھوس۔ اگر لیتھیم بیٹری کا گارا صرف چپکنے والا ہے اور اس میں لچک کی کمی ہے تو کوٹنگ کے دوران شدید سٹرنگنگ واقع ہوگی، جس کے نتیجے میں کوٹنگ کی کارکردگی خراب ہوگی۔ لہٰذا، لیتھیم بیٹری سلوری میں چپکنے کے علاوہ ایک خاص حد تک لچک بھی ہونی چاہیے، جس سے ٹوٹے ہوئے تنت کوٹنگ کے دوران تیزی سے ریباؤنڈ ہو سکتے ہیں اور یکساں کوٹنگ کو یقینی بناتے ہیں۔ اگر گارا بہت زیادہ لچکدار ہے یا بالکل بھی چپکتا نہیں ہے، تو یہ شدید جمع یا ٹھوس-جیسی ساخت کی نشاندہی کرتا ہے، جس سے کوٹنگ ناممکن ہو جاتی ہے۔

Viscoelasticity کو عام طور پر rheometer کے ذریعے ماپا جاتا ہے۔ چھوٹی-طول و عرض کمپن کی قینچی قوتیں، جیسے کہ طول و عرض سکیننگ اور فریکوئنسی سکیننگ، کا اطلاق سلوری کی viscoelasticity کی پیمائش کے لیے کیا جاتا ہے۔

قینچ کی شرح مسلسل صفر سے ایک مستقل قدر تک بڑھ جاتی ہے، اور اس عمل کے دوران متعلقہ قینچ کا تناؤ ریکارڈ کیا جاتا ہے۔ پھر، قینچ کی شرح بتدریج صفر تک کم ہو جاتی ہے، اور متعلقہ قینچ کے تناؤ کی قدر ریکارڈ کی جاتی ہے۔ قینچ کی شرح بمقابلہ قینچ کے دباؤ کا ایک بند وکر منصوبہ بنایا جا سکتا ہے۔ اس وکر کو تھیکسوٹروپک نارمل انگوٹھی کہا جاتا ہے۔ عام انگوٹھی کا رقبہ جتنا بڑا ہوگا، تھیکسوٹروپک کارکردگی اتنی ہی زیادہ ہوگی، اور اس کے برعکس۔

لیتھیم-آئن بیٹری سلریز کے استحکام کا جائزہ لینے میں واسکاسیٹی ایک اہم عنصر ہے۔ ضرورت سے زیادہ اونچی اور کم چپکنے والی دونوں کوٹنگ کے لیے نقصان دہ ہیں۔ ہائی-واسکوسیٹی سلوریاں سیٹلنگ کا کم شکار ہوتی ہیں اور اس میں بہتر پھیلاؤ ہوتا ہے، لیکن ضرورت سے زیادہ زیادہ واسکاسیٹی کا نتیجہ خراب لیولنگ میں ہوتا ہے، جس سے کوٹنگ مشکل ہوتی ہے اور کوٹنگ کی رفتار کم ہوتی ہے۔ viscosity کو مناسب طریقے سے کم کرنے سے کوٹنگ کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد ملتی ہے۔ کم چپکنے والی گندگی اچھی بہاؤ فراہم کرتی ہے اور ہوا کے بلبلوں کو ہٹانے میں مدد کرتی ہے، لیکن ضرورت سے زیادہ کم viscosity خشک ہونے میں مشکلات کا باعث بنتی ہے، کوٹنگ کی رفتار کو کم کرتی ہے، ناہموار کوٹنگ کو بڑھاتی ہے، اور کوٹنگ کے کریکنگ اور سلیری جمع ہونے کا سبب بن سکتی ہے۔

پیداوار کے دوران، خاص طور پر اس کے بعد کہ گارا ایک مدت تک کھڑا رہتا ہے، چپکنے والی اکثر بدل جاتی ہے، بنیادی طور پر تین طریقوں سے: بڑھی ہوئی چپکنے والی، کم ہوئی چپکنے والی، اور خاص صورتیں۔

(1) Viscosity میں اضافہ:طویل عرصے تک کھڑے رہنے کے بعد، کولائیڈ سول سٹیٹ سے جیل سٹیٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے گارا کی واسکاسیٹی بڑھ جاتی ہے۔ گارا کو آہستہ آہستہ ہلانے سے چپکنے والی پن بحال ہو جائے گی۔

(2) Viscosity میں کمی:جب بائنڈر نمی جذب کرتا ہے اور گتاتمک تبدیلیوں، ہلچل کے دوران ساختی تبدیلیوں، یا انحطاط سے گزرتا ہے تو واسکاسیٹی کم ہوتی ہے۔ لمبے عرصے تک ہلچل، ضرورت سے زیادہ تیز ہلچل کی رفتار، اور ہم آہنگی کے دوران گارا کا غیر مساوی پھیلاؤ یہ سب وسکوسیٹی میں کمی کا باعث بن سکتے ہیں۔ سلری سٹیبلائزرز، ڈسپرسنٹس یا سرفیکٹینٹس کو شامل کرنے سے چارج ریپلشن اور سٹیرک رکاوٹ کے اصولوں کے ذریعے سلوری کے استحکام کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مزید برآں، ہم آہنگی سے پہلے تمام اجزاء کو اچھی طرح خشک کیا جانا چاہیے۔

(3) خصوصی مقدمات:فعال مواد سٹوریج کے دوران نمی جذب کر سکتا ہے یا زیادہ نمی والے ماحول میں ہلایا جا سکتا ہے، جس کی وجہ سے PVDF نمی جذب کرتا ہے اور "جیلی-جیسے" گارا پیدا کرتا ہے۔ جب گارا خاص طور پر واضح جیلی-کی طرح مستقل مزاجی کی نمائش کرتا ہے تو یہ ناقابل استعمال ہے۔ اس صورت میں، دشواری والے گارا کو خشک کیا جا سکتا ہے، بائنڈر اور این سی ایم کو بخارات بنا کر الگ کیا جا سکتا ہے، پھر چھلنی، گراؤنڈ، اور متناسب طور پر نارمل سلوری میں ملایا جا سکتا ہے۔ پھر اسے بیٹری کی کارکردگی کو متاثر کیے بغیر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، سب سے مؤثر روک تھام کا طریقہ یہ ہے کہ ہم آہنگی سے پہلے مواد کو اچھی طرح سے خشک کیا جائے، نمی کی مقدار کی پیمائش کی جائے، اور ہوموجنائزیشن کے دوران نمی کو سختی سے کنٹرول کیا جائے۔

ٹھوس مادوں کی فیصد جیسے فعال مادّے، کنڈکٹیو ایجنٹس، اور سلیری کے کل ماس میں بائنڈرز کو سلوری کا ٹھوس مواد کہا جاتا ہے۔ عام طور پر، ٹھوس مواد 40% سے 70% کی حد میں ہوتا ہے۔ ٹھوس مواد کو جانچنے کا بنیادی طریقہ خشک کرنے کا طریقہ ہے۔ ایک گارے کو M کے بڑے پیمانے پر تولیں، سالوینٹ کو خشک کرنے کے لیے اسے ایک خاص درجہ حرارت پر رکھیں، اور پھر اسے m کے بڑے پیمانے پر دوبارہ تولیں۔ ٹھوس مواد کو پھر m=M/M کے حساب سے شمار کیا جاتا ہے۔ گارا کے ٹھوس مواد کو تیزی سے اور نسبتاً درست طریقے سے ماپنے کے لیے نمی میٹر کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ نمی میٹر تھرمل وزن میں کمی کے اصول کا استعمال کرتا ہے؛ یہ سالوینٹس کو بخارات بنانے کے لیے ہالوجن لیمپ سے نمونے کو یکساں طور پر گرم کرتا ہے، اور گرم کرنے سے پہلے اور بعد میں بڑے پیمانے پر ہونے والی تبدیلی سے ٹھوس مواد کا حساب لگاتا ہے۔

اسی ہم آہنگی کے عمل اور تشکیل کے تحت، گارا کا ٹھوس مواد جتنا زیادہ ہوگا، اس کی چپکنے والی بھی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اسی طرح، ٹھوس مواد جتنا کم ہوگا، ویسکوسیٹی اتنی ہی کم ہوگی۔ ٹھوس مواد کے لیے ایک متعین حد کے اندر، ایک اعلیٰ قدر زیادہ گندگی کے استحکام کی نشاندہی کرتی ہے۔ ٹھوس مواد میں اضافہ سالوینٹس کے استعمال کو کم کر سکتا ہے، گارا مکس کرنے کا وقت کم کر سکتا ہے، اور کوٹنگ اور خشک کرنے کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔ تاہم، جیسے جیسے ٹھوس مواد میں اضافہ ہوتا ہے، ویسکوسیٹی بڑھ جاتی ہے، روانی کم ہوتی ہے، کوٹنگ کی دشواری بڑھتی ہے اور سامان پر زیادہ شدید لباس کا باعث بنتا ہے۔

ابھی رابطہ کریں۔