लिथियम-आयन बैटरी उत्पादन को प्रदर्शन, सुरक्षा और जीवनकाल के संदर्भ में पर्यावरण के अनुकूल कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए। बैटरी निर्माण के दौरान नमी के कारण होने वाले दोषों को रोकने के लिए लिथियम बैटरी उत्पादन हेतु शुष्क कक्षों का उपयोग करके अत्यंत कम आर्द्रता वाला वातावरण सुनिश्चित करना आवश्यक है। यह लेख लिथियम बैटरी शुष्क कक्ष उपकरण की आवश्यकता, बुनियादी तकनीकों और बैटरी उत्पादन की दक्षता और गुणवत्ता में सुधार हेतु नवाचारों को प्रस्तुत करता है।

लिथियम बैटरियों में शुष्क कक्षों का उपयोग

लिथियम-आयन बैटरियां पानी के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं। थोड़ी मात्रा में भी पानी के प्रवेश से इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ प्रतिक्रिया होती है और गैस उत्पन्न होने, क्षमता में कमी आने और सूजन या अत्यधिक तापीय अपवाह जैसे जोखिम उत्पन्न हो सकते हैं। ऐसे जोखिमों से बचाव के लिए, लिथियम बैटरी के शुष्क कक्ष का ओस बिंदु सामान्यतः -40°C (-40°F) से कम होना चाहिए और वहां की हवा अत्यंत शुष्क होनी चाहिए।

उदाहरण के लिए, टेस्ला गीगाफैक्ट्रीज़ इलेक्ट्रोड कोटिंग और सेल असेंबली के लिए सापेक्ष आर्द्रता को 1% RH से नीचे बनाए रखने के लिए अत्याधुनिक ड्राई रूम का उपयोग करती हैं। शोध के आधार पर यह पाया गया कि बैटरी सेल्स में 50 ppm से अधिक जल की मात्रा 500 चार्ज चक्रों के बाद प्रदर्शन को 20% तक कम कर सकती है। इसलिए, ऊर्जा घनत्व और चक्र जीवन के उच्च लक्ष्य वाले निर्माताओं के लिए अत्याधुनिक लिथियम बैटरी ड्राई रूम में निवेश करना सार्थक है।

बड़ी लिथियम बैटरी के लिए ड्राई रूम उपकरण

उच्च दक्षता वाली लिथियम बैटरी के लिए एक शुष्क कक्ष में कई उपकरण शामिल होते हैं जो इष्टतम स्थितियों को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक हैं:

1. नमी हटाने की प्रणालियाँ

इसका सबसे व्यापक उपयोग डेसिकेंट डिह्यूमिडिफायर में होता है, जहां मॉलिक्यूलर सीव्स या सिलिका जेल जैसी सामग्रियों का उपयोग करके पानी को हटाया जाता है।

रोटरी व्हील डिह्यूमिडिफायर -60°C (-76°F) तक के ओस बिंदु के साथ निरंतर सुखाने की सुविधा प्रदान करते हैं।

2. एयर हैंडलिंग यूनिट (एएचयू)

एयर ह्यू (एएचयू) शुष्क कमरे में स्थिर परिस्थितियाँ बनाए रखने के लिए तापमान और वायु प्रवाह को नियंत्रित करते हैं।

HEPA फिल्टर उन कणों को हटा देते हैं जिनका उपयोग बैटरी सामग्री को दूषित करने के लिए किया जा सकता है।

3. नमी अवरोधक प्रणालियाँ

दोहरे दरवाजे वाले एयरलॉक सामग्री या कर्मियों के प्रवेश के दौरान अंदर आने वाली नमी के स्तर को कम करते हैं।

संवेदनशील क्षेत्रों में प्रवेश करने से पहले कर्मचारियों के शरीर से नमी हटाने के लिए शुष्क हवा के शॉवर का उपयोग किया जाता है।

4. निगरानी और नियंत्रण प्रणाली

ओस बिंदु, आर्द्रता और तापमान की निरंतर वास्तविक समय में निगरानी की जा रही है और स्वचालित क्षतिपूर्ति के माध्यम से स्थिरता बनी हुई है।

डेटा लॉगिंग, क्लीनरूम के लिए आईएसओ 14644 जैसे उद्योग मानकों के अनुपालन को सुनिश्चित करता है।

मंटर्स और ब्राय-एयर जैसी उद्योग जगत की दिग्गज कंपनियां लिथियम बैटरी के लिए विशेष रूप से तैयार किए गए ड्राई रूम उपकरण उपलब्ध कराती हैं, जिन पर सीएटीएल और एलजी एनर्जी सॉल्यूशंस जैसी कंपनियां नमी को कड़ाई से नियंत्रित कर सकती हैं।

उन्नत लिथियम बैटरी ड्राई रूम प्रौद्योगिकी

लिथियम बैटरी ड्राई रूम प्रौद्योगिकी में नवीनतम विकास से ऊर्जा दक्षता, स्वचालन और स्केलेबिलिटी में सुधार होता है:

1. ऊष्मा पुनर्प्राप्ति प्रणाली

नए डिह्यूमिडिफायर अपशिष्ट ऊष्मा को पुनः प्राप्त करके 30% तक ऊर्जा की बचत करते हैं।

उदाहरण के लिए, उनमें से कुछ हवा को पहले से अनुकूल बनाने के लिए सुखाने की ऊष्मा को पुनः प्राप्त करते हैं।

2. एआई-संचालित आर्द्रता नियंत्रण

मशीन लर्निंग सॉफ्टवेयर आर्द्रता में होने वाले उतार-चढ़ाव का अनुमान लगाता है और पहले से ही नमी कम करने के स्तर को सक्रिय कर देता है।

पैनासोनिक गतिशील ड्राई रूम स्थितियों को अनुकूलित करने के लिए एआई-आधारित प्रणालियों का उपयोग करता है।

3. मॉड्यूलर ड्राई रूम डिज़ाइन

पूर्वनिर्मित शुष्क कमरे उत्पादन लाइन की क्षमता में क्रमिक वृद्धि के लिए त्वरित तैनाती और विस्तारशीलता की सुविधा प्रदान करते हैं।

टेस्ला बर्लिन गीगाफैक्ट्री बैटरी सेल उत्पादन दक्षता को अनुकूलित करने के लिए मॉड्यूलर ड्राई रूम का उपयोग करती है।

4. गैसों द्वारा निम्न ओस बिंदु शुद्धिकरण

सीलबंद कोशिकाओं में अतिरिक्त नमी हटाने के लिए नाइट्रोजन या आर्गन द्वारा शुद्धिकरण का उपयोग किया जाता है।

इस विधि का प्रयोग सॉलिड-स्टेट बैटरियों के उत्पादन में किया जाता है, जहां पानी के प्रति संवेदनशीलता अधिक नकारात्मक होती है।

निष्कर्ष

लिथियम बैटरी का ड्राई रूम उच्च गुणवत्ता वाली बैटरी निर्माण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जहाँ नियंत्रित शुष्क वातावरण सर्वोत्तम प्रदर्शन और सुरक्षा प्रदान करता है। लिथियम बैटरी ड्राई रूम के सभी महत्वपूर्ण उपकरण, जैसे एयर हैंडलर, डीह्यूमिडिफायर और बैरियर, मिलकर अति निम्न आर्द्रता का वातावरण बनाते हैं। दूसरी ओर, लिथियम बैटरी ड्राई रूम में तकनीकी नवाचार, जैसे कि एआई नियंत्रण और हीट रिकवरी सिस्टम, उद्योग की विस्तार क्षमता और दक्षता को नई ऊंचाइयों पर ले जा रहे हैं।

जब तक लिथियम-आयन बैटरी का बाजार बढ़ता रहेगा, उत्पादकों को अपना कारोबार जारी रखने के लिए अत्याधुनिक ड्राई रूम तकनीक में निवेश करना होगा। उच्च गुणवत्ता वाली सुखाने की तकनीक में निवेश करने वाली कंपनियां ही सुरक्षित, लंबे समय तक चलने वाली और उच्च क्षमता वाली बैटरियों के उत्पादन में अग्रणी होंगी।

लिथियम बैटरी के लिए शुष्क कमरे की स्थितियों में सुधार किया जाएगा, जिससे उद्योग को इलेक्ट्रिक वाहनों, नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में अधिक ऊर्जा संग्रहित करने में मदद मिलेगी - एक स्थायी ऊर्जा भविष्य की ओर एक कदम और आगे।