Kontrola ciał obcych w zakładzie produkującym akumulatory litowo-jonowe

Istnieją dwa podstawowe procesy zwarcia wewnętrznego akumulatora spowodowanego ciałami obcymi metalami, jak pokazano na rysunku 1. W pierwszym przypadku duże cząstki metalu bezpośrednio przebijają membranę, powodując zwarcie pomiędzy elektrodą dodatnią i ujemną, co jest fizyczne zwarcie.

W drugim przypadku, gdy metalowa substancja obca zmiesza się z elektrodą dodatnią, po naładowaniu potencjał elektrody dodatniej wzrasta, metalowa substancja obca rozpuszcza się przy wysokim potencjale, dyfunduje przez elektrolit, a następnie metal o niskim potencjale rozpuszcza się w ujemnie elektroda osadza się na powierzchni elektrody ujemnej, ostatecznie przebija membranę, tworząc zwarcie, czyli zwarcie roztworu chemicznego. Do najczęstszych zanieczyszczeń metalicznych w zakładach akumulatorowych zalicza się żelazo, miedź, cynk, aluminium, cynę, stal nierdzewną itp.

W zakładzie produkcji akumulatorów produkty akumulatorowe można łatwo wymieszać z ciałami obcymi, w tym zawiesiną elektrodową zmieszaną z zanieczyszczeniami metalowymi; Zadziory lub wióry metalowe powstające podczas cięcia słupów; Kiedy element elektrody zostanie odcięty w procesie nawijania, zadziory lub metalowe cząstki ciał obcych dostają się do żelaznego rdzenia. Spawanie uchwytu i skorupy spowoduje powstanie wiórów metalowych itp., jak pokazano na rysunku. 3 i 4.

Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku standardu kontroli metalowych ciał obcych i zadziorów rozmiar zadziorów jest mniejszy niż połowa grubości membrany, ale niektórzy producenci mają bardziej rygorystyczne wymagania kontrolne, a zadziory nie przekraczają powłoki.

Podczas testu akumulator jest sprawdzany pod kątem produktów niezgodnych z wewnętrznym zwarciem poprzez test napięcia przed wtryskiem; Rentgen wykrył ciała obce w komórkach. Proces starzenia poprzez spadek napięcia akumulatora δ V Sprawdź produkty niewykwalifikowane.

Wykrywanie ciał obcych metali za pomocą testu napięcia wytrzymywanego

Test napięcia wytrzymywanego izolacji zwykle wykorzystuje miernik bezpieczeństwa. Podczas testu prasowania na gorąco akumulatora przyrząd przykłada napięcie do akumulatora przez określony czas, a następnie sprawdza, czy prąd utrzymuje się w określonym zakresie, aby określić, czy nie doszło do zwarcia wewnątrz elektrody dodatniej i ujemnej akumulatora bateria. Ogólnie przyłożone napięcie pokazano na rysunku 5:

① Zwiększ napięcie na akumulatorze od 0 do U w określonym czasie T1.

② Napięcie U pozostaje przez pewien czas na poziomie T2.

③ Po teście odetnij napięcie testowe i rozładuj pojemność rozproszoną akumulatora.

Podczas testu płytki anodowe znajdują się blisko siebie, zaledwie 15 do 30 mikronów. Wewnątrz samego akumulatora może wytworzyć się pewna pojemność (pojemność rozproszona). Ze względu na pojemność napięcie testowe musi zaczynać się od „zera” i powoli rosnąć. Aby uniknąć nadmiernego prądu ładowania, im większa jest wymagana pojemność, tym wolniej ona rośnie. Im dłuższy jest czas t1, tym niższe można zwiększyć napięcie.

Gdy prąd ładowania jest zbyt duży, nieuchronnie doprowadzi to do błędnej oceny testera, co spowoduje nieprawidłowe wyniki testu. Po całkowitym naładowaniu pojemności rozproszonej testowanego akumulatora pozostaje jedynie rzeczywisty prąd upływowy. Ponieważ test napięcia stałego ładuje testowany akumulator, po teście należy upewnić się, że akumulator jest rozładowany.

Membrana ma określoną wytrzymałość napięciową. Gdy napięcie obciążenia jest zbyt wysokie, membrana z pewnością ulegnie uszkodzeniu i wytworzy się prąd upływowy. Dlatego przede wszystkim napięcie probiercze izolacji rdzenia powinno być niższe niż napięcie przebicia. Jak pokazano na rysunku 6, jeśli pomiędzy elektrodą dodatnią i ujemną nie ma ciał obcych, prąd upływowy pod napięciem testowym jest mniejszy niż określona wartość, a akumulator zostaje uznany za kwalifikujący się.

Jeśli pomiędzy elektrodami dodatnimi i ujemnymi znajdzie się ciało obce o określonej wielkości, membrana zostanie ściśnięta, odległość między elektrodą dodatnią i ujemną zmniejszy się, a napięcie przebicia między elektrodą dodatnią i ujemną spadnie. Jeżeli w tym samym czasie zostanie przyłożone to samo napięcie, prąd upływowy może przekroczyć ustawioną wartość alarmową. Ustawiając parametry takie jak napięcie testowe, można statystycznie analizować i oceniać wielkość ciał obcych w akumulatorze. Następnie, zgodnie z rzeczywistą sytuacją produkcyjną i wymaganiami jakościowymi, można ustawić parametry testowe i sformułować standardy oceny jakości.

Próbka wielkości ciał obcych i badanie napięcia wytrzymywanego (wartość zakładana)

W teście głównymi parametrami są czas wolnego narastania napięcia T1, czas utrzymywania napięcia T2, napięcie obciążenia U i alarmowy prąd upływowy. Jak wspomniano powyżej, T1 i U są powiązane z pojemnością rozproszoną akumulatora. Im większa pojemność, tym dłuższy jest wymagany czas powolnego narastania T1 i tym niższe jest napięcie obciążenia U. Ponadto U jest również związane z wytrzymałością na ściskanie samej membrany. Jeśli w jednostce testowej znajdzie się ciało obce, spowoduje to wewnętrzne zwarcie i uszkodzenie membrany, jak pokazano na rysunku 7.

Dlatego test napięcia wytrzymywanego izolacji baterii litowej jest ważną częścią kontroli procesu produktu, która może wykryć niekwalifikowane produkty i poprawić współczynnik bezpieczeństwa końcowych produktów akumulatorowych. Rzeczywisty test musi uwzględniać wiele czynników, takich jak ustawienia parametrów i kryteria oceny.