ایلومینیم الائے بیٹری انکلوژرز کے ایئر ٹائٹنیس کنٹرول کی تحقیق اور اطلاق

 

ایلومینیم الائے ٹیلر- ویلڈڈ بیٹری انکلوژرز نئی توانائی والی گاڑیوں کے لیے پاور بیٹری سیلز کا ایک اہم جزو ہیں۔ ان کی ہوا کی تنگی پورے نظام کی حفاظت اور استحکام کو براہ راست متاثر کرتی ہے۔ خاص طور پر لیتھیم-آئن بیٹری پیک میں جو مائع کولنگ سسٹم کا استعمال کرتے ہیں، ایئر ٹائٹنس کنٹرول ایک کلیدی ٹیکنالوجی ہے۔ مائع کولنگ ڈھانچہ، اسمبلی کے عمل، اور ویلڈنگ کے پیرامیٹرز کا تجزیہ کرتے ہوئے، یہ مقالہ مادی اخراج اور ویلڈنگ کے عمل کی اصلاح کے نقطہ نظر سے بہتری کے اقدامات تجویز کرتا ہے، جس سے لیتھیم-آئن بیٹری مینوفیکچرنگ میں ایلومینیم الائے انکلوژرز کی ہوا کی تنگی اور مستقل مزاجی کو مؤثر طریقے سے بڑھایا جاتا ہے۔

 

 

 

توانائی کی نئی گاڑیوں اور توانائی کے ذخیرہ کرنے کے نظام کی تیزی سے ترقی کے ساتھ، بجلی اور توانائی کے ذخیرہ کرنے والے شعبوں میں لیتھیم-آئن بیٹریوں، Lifepo4 پاور سیلز، اور سولر انرجی اسٹوریج سسٹمز (لیتھیم بیٹری پیک) کی مانگ میں مسلسل اضافہ ہوتا جا رہا ہے۔ گاڑی کے ہلکے وزن اور بہتر رینج کو حاصل کرنے کے لیے، ایلومینیم الائے بیٹری انکلوژرز (بیٹری انکلوژرز) بڑے پیمانے پر لتیم بیٹری پیک اور بیٹری پیک کٹس کی تیاری میں ان کی بہترین طاقت-سے-وزن کے تناسب اور سنکنرن مزاحمت کی وجہ سے استعمال ہوتے ہیں۔

 

کاسٹ ایلومینیم کے ڈھانچے کے مقابلے میں، ویلڈڈ ایلومینیم ہاؤسنگ فوائد پیش کرتے ہیں جیسے مولڈ کی ترقی کی کم لاگت، اعلی ساختی لچک، اور اعلی گرمی کی کھپت۔ تاہم، ملٹی-جزو کی اسمبلی اور ویلڈنگ کے عمل کے دوران، خراب ہوا کی تنگی آسانی سے ہو سکتی ہے، جس سے کولنٹ یا نمی داخل ہو سکتی ہے، اس طرح لیتھیم-آئن بیٹری سیل کی کارکردگی اور عمر کو متاثر کرتی ہے۔ ناقص ایئر ٹائٹنیس کنٹرول نہ صرف سسٹم کی خرابی جیسے کہ شارٹ سرکٹ اور سنکنرن کا سبب بن سکتا ہے بلکہ لیتھیم-آئن انرجی اسٹوریج سسٹم کے لیے بیٹری کے محفوظ آپریشن کو بھی متاثر کرتا ہے۔ لہذا، نئی توانائی کی گاڑیوں اور سولر ہوم سسٹمز کے لیے لتیم-آئن بیٹریوں کی تیاری میں ایلومینیم الائے ہاؤسنگز کی ہوا کی تنگی کو کنٹرول کرنا ایک اہم مسئلہ بن گیا ہے۔

 

 

پاور بیٹری پیک بنیادی طور پر گرمی کی کھپت کے لیے ایئر کولنگ اور مائع کولنگ کا استعمال کرتے ہیں۔ جبکہ مائع کولنگ ساختی طور پر پیچیدہ ہے، یہ بہترین تھرمل چالکتا اور درجہ حرارت کنٹرول پیش کرتا ہے، جو اسے مرکزی دھارے کا اختیار بناتا ہے۔ مائع-ٹھنڈے ایلومینیم الائے ہاؤسنگز کو عام طور پر متعدد ایلومینیم پلیٹوں سے ایک ساتھ ویلڈ کیا جاتا ہے اور ایک اوپری کور، ایک نچلا خول اور کولنگ چینلز پر مشتمل ہوتا ہے۔

 

لیتھیم سپر پیک بیٹریز اور سولر پروڈکٹس کے لیے لیتھیم-آئن بیٹریاں جیسی مصنوعات میں، مائع کولنگ چینل کی ایئر ٹائٹنس کی ضروریات ہاؤسنگ کی نسبت بہت زیادہ ہیں۔ جانچ کے لیے ایک مخصوص ایئر ٹائٹنیس ٹیسٹ فکسچر کی ضرورت ہوتی ہے، جہاں معیاری درجہ حرارت اور دباؤ کے حالات میں کمپریسڈ ہوا انجکشن کی جاتی ہے، اور پریشر ڈراپ طریقہ استعمال کرکے سگ ماہی کی کارکردگی کا اندازہ لگایا جاتا ہے۔ خراب ہوا کی تنگی اکثر مائع کولنگ سسٹم میں لیک، سنکنرن، اور شارٹ سرکٹ کا باعث بنتی ہے، جس سے پورے لیتھیم سولر بیٹری سسٹم کی وشوسنییتا کو خطرہ لاحق ہوتا ہے۔

 

ایلومینیم شیٹ ویلڈڈ ہاؤسنگ کے لیے بنیادی مینوفیکچرنگ کے عمل میں شامل ہیں: ایلومینیم پنڈ کاسٹنگ، شیٹ کا اخراج، آری، مشینی، آرک ویلڈنگ اور رگڑ اسٹر ویلڈنگ، ایئر ٹائٹنیس ٹیسٹنگ، اور اسمبلی۔ مائع کولنگ بیس پلیٹ کا پروسیسنگ معیار براہ راست پورے لیتھیم-آئن بیٹری پیک کی حفاظت اور پائیداری کا تعین کرتا ہے۔

 

 

بیٹری کی ٹرے کے ناکام نمونوں کے تجزیے سے یہ بات سامنے آئی کہ ایئر ٹائٹنیس کی خرابیاں بنیادی طور پر ویلڈز اور بیس پلیٹ کیویٹی میں مرکوز تھیں۔ تقریباً 83% ہوا کا اخراج ناقص ویلڈز کی وجہ سے ہوتا ہے، بشمول آرک-مرکزی پورسٹی ختم ہونا اور جلنا-; تقریباً 16% پلیٹ گہا میں کریکنگ اور ڈیلامینیشن کی وجہ سے ہوتے ہیں۔

 

ان خرابیوں کی بنیادی وجوہات میں شامل ہیں:

پلیٹ کا نامناسب اخراج، جس کے نتیجے میں ویلڈ کا معیار خراب ہوتا ہے۔

ویلڈنگ کرنٹ اور رفتار کا غلط ملاپ، جس کے نتیجے میں نامکمل فیوژن؛

بیس پلیٹ کی ناکافی کلیمپنگ، جس کے نتیجے میں ویلڈنگ سکڑنے کی وجہ سے خرابی ہوتی ہے۔

پلیٹ فلو چینل سائیڈ والز کی ناکافی طاقت، جس کے نتیجے میں ویلڈنگ کے دباؤ کی وجہ سے دراڑیں پڑتی ہیں۔

 

یہ مسائل نہ صرف باکس کی ساختی سالمیت کو متاثر کرتے ہیں بلکہ یہ کولنٹ کے رساو کا باعث بھی بن سکتے ہیں، جس سے سولر انرجی سسٹم کے لیے لیتھیم آئن بیٹری کے طویل مدتی آپریشنل استحکام کو خطرہ لاحق ہو سکتا ہے۔

 

 

(1) مواد اور اخراج کے عمل کی اصلاح

شیٹ میٹل ویلڈنگ کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے، ہمیں اخراج ڈائی ڈھانچہ اور عمل کے پیرامیٹرز سے شروع کرنا چاہیے:

 

اوپری ڈائی کو مناسب طریقے سے گاڑھا کریں اور ویلڈنگ چیمبر کے حجم کو بڑھانے اور ہائیڈرو سٹیٹک پریشر کو بہتر بنانے کے لیے ڈائیورژن ہول کے قطر کو کم کریں۔

اخراج کے درجہ حرارت اور رفتار کو ایڈجسٹ کریں (مثال کے طور پر، 475 ڈگری سے 440 ڈگری تک، اور 3 m/s سے 2.4 m/s تک)؛

ایکسٹروشن فورس اور مواد کی کثافت کو بڑھانے کے لیے زیادہ ٹننج ایکسٹروڈر (مثلاً 2800T سے 4000T تک) کا انتخاب کریں۔

 

یہ اقدامات مؤثر طریقے سے مواد کی ویلڈیبلٹی کو بہتر بناتے ہیں اور بعد میں ہونے والی ویلڈنگ کے لیے زیادہ مستحکم بیس میٹریل کوالٹی فراہم کرتے ہیں۔

 

(2) ویلڈنگ کا عمل اور اخترتی کنٹرول

ویلڈنگ کی اخترتی اور ہوا کے رساو کے مسائل کو حل کرنے کے لیے، درج ذیل اقدامات کیے جاتے ہیں:

 

پلیٹ کی موٹائی اور ویلڈ کی ضروریات کے مطابق مختلف کرنٹ، وولٹیجز اور ویلڈنگ کی رفتار سیٹ کریں۔

نیچے کی پلیٹ کو وارپنگ اور نقل مکانی سے روکنے کے لیے کلیمپنگ فکسچر شامل کریں۔

اس بات کو یقینی بنانے کے لیے گرمی کے ان پٹ کو درست طریقے سے کنٹرول کریں کہ ویلڈ مکمل طور پر فیوز ہو اور سطح ہموار ہو۔

کوئی رساو یقینی بنانے کے لیے ویلڈڈ لیتھیم بیٹری پیک باکس پر 100% ایئر ٹائٹنس ٹیسٹنگ کریں۔

 

بہتری کے بعد، تیار شدہ باکس کی ایئر ٹائٹنس کی اہلیت کی شرح اصل 55% سے بڑھ کر 90% سے زیادہ ہو گئی، اعلی-پرفارمنس لیتھیم-آئن بیٹری پیک اور سولر انرجی سٹوریج سسٹمز لیتھیم بیٹری پیک کے اطلاق کے معیارات پر پورا اترتا ہے۔

 

 

 

ایلومینیم الائے بیٹری باکس کی ہوا کی تنگی کا براہ راست تعلق لتیم بیٹریوں اور پاور بیٹری سیل سسٹمز کی حفاظت، زندگی اور ماحولیاتی موافقت سے ہے۔ پلیٹ کے اخراج کے عمل، ڈائی ڈیزائن، اور ویلڈنگ کے پیرامیٹرز کی منظم اصلاح کے ذریعے، مائع کولنگ باکس کی ہوا کی تنگی کے مسئلے کو مؤثر طریقے سے حل کیا جا سکتا ہے، اور مصنوعات کی مستقل مزاجی اور وشوسنییتا کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

 

یہ تحقیقی نتیجہ لیتھیم-آئن انرجی اسٹوریج سسٹم، سولر ہوم سسٹم لیتھیم-آئن بیٹریاں، اور لیتھیم-آئن بیٹری پیک کے لیے بیٹریاں بنانے والوں کے لیے بہت اہمیت کا حامل ہے۔ مستقبل میں، لتیم شمسی بیٹریاں کی درخواست کی گنجائش کے طور پر اورلائفپو 4 پاور سیلتوسیع جاری ہے، ایلومینیم الائے بیٹری باکسز کی اعلی-ایئر ٹائٹنس اور اعلی-قابل اعتماد مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی توانائی کی نئی صنعت کے سلسلے میں ایک کلیدی کوالٹی کنٹرول لنک بن جائے گی۔