Kontrola cudzích látok na mieste výroby lítium-iónových batérií

Existujú dva základné procesy vnútorného skratu batérie spôsobeného kovovými cudzími látkami, ako je znázornené na obrázku 1. V prvom prípade veľké kovové častice priamo prepichnú membránu a spôsobia skrat medzi kladnou a zápornou elektródou, čo je fyzický skrat.

V druhom prípade, keď sa kovová cudzorodá hmota zmieša s kladnou elektródou, kladný elektródový potenciál po nabití stúpa, kovová cudzorodá hmota sa rozpúšťa pri vysokom potenciáli, difunduje cez elektrolyt a potom sa kov s nízkym potenciálom rozpustí v zápornom elektróda je uložená na zápornom povrchu elektródy, nakoniec prepichne membránu a vytvorí skrat, to znamená skrat chemického roztoku. Medzi najčastejšie kovové nečistoty v batériových závodoch patrí železo, meď, zinok, hliník, cín, nehrdzavejúca oceľ atď.

V mieste výroby batérií sa batériové produkty ľahko miešajú s cudzími látkami, vrátane kalu elektród zmiešaného s kovovými nečistotami; Rezanie otrepov alebo kovových triesok vznikajúcich pri rezaní tyčí; Keď sa kus elektródy v procese navíjania odreže, do železného jadra sa primiešajú otrepy alebo kovové častice cudzích látok. Zváraním oka a plášťa vzniknú kovové triesky atď., ako je znázornené na obrázku. 3 a 4.

Pokiaľ ide o štandard kontroly kovových cudzích látok a otrepov, vo všeobecnosti je veľkosť otrepu menšia ako polovica hrúbky membrány, ale niektorí výrobcovia majú prísnejšie požiadavky na kontrolu a otrepy nepresahujú povlak.

Počas testu sa batéria testuje na vnútorný skrat nevyhovujúcich produktov prostredníctvom testu napätia pred vstreknutím; Röntgen detekoval cudzie telesá v bunkách. Proces starnutia v dôsledku poklesu napätia batérie δ V Skontrolujte nekvalifikované produkty.

Detekcia kovových cudzích látok testom odolnosti proti napätiu

Skúška izolačného napätia obvykle používa bezpečnostný merač. Počas testu lisovania batérie za horúca prístroj privedie napätie na batériu na určitú dobu a potom skontroluje, či sa prúd udržiava v špecifikovanom rozsahu, aby sa zistilo, či nedošlo ku skratu vo vnútri kladnej a zápornej elektródy batérie. Vo všeobecnosti je použité napätie znázornené na obrázku 5:

① Zvýšte napätie na batérii z 0 na U do určitého času T1.

② Napätie U zostáva určitý čas na T2.

③ Po teste vypnite testovacie napätie a vybite rozptylovú kapacitu batérie.

Počas testu sú anódové platne blízko seba, len 15 až 30 mikrónov. Vo vnútri holej batérie sa môže vytvoriť určitá kapacita (roztrúsená kapacita). Kvôli kapacite musí testovacie napätie začínať od "nuly" a pomaly stúpať. Aby sa predišlo nadmernému nabíjaciemu prúdu, čím väčšia je požadovaná kapacita, tým pomalšie stúpa. Čím dlhší je čas t1, tým nižšie je možné zvýšiť napätie.

Keď je nabíjací prúd príliš veľký, nevyhnutne to povedie k nesprávnemu úsudku testera, čo vedie k nesprávnym výsledkom testu. Po úplnom nabití bludnej kapacity testovanej batérie zostáva iba skutočný zvodový prúd. Keďže test jednosmerného napätia nabije testovanú batériu, uistite sa, že je batéria po teste vybitá.

Membrána má určitú silu napätia. Keď je záťažové napätie príliš vysoké, membrána sa určite rozpadne a vytvorí zvodový prúd. Preto by v prvom rade malo byť skúšobné napätie izolácie jadra nižšie ako prierazné napätie. Ako je znázornené na obrázku 6, ak medzi kladnými a zápornými elektródami nie je žiadna cudzorodá látka, zvodový prúd pod testovacím napätím je menší ako špecifikovaná hodnota a batéria sa považuje za kvalifikovanú.

Ak je medzi kladnými a zápornými elektródami určitá veľkosť cudzieho telesa, membrána sa stlačí, vzdialenosť medzi kladnými a zápornými elektródami sa zníži a prierazné napätie medzi kladnými a zápornými elektródami sa zníži. Ak sa súčasne použije rovnaké napätie, zvodový prúd môže prekročiť nastavenú hodnotu alarmu. Nastavením parametrov, ako je testovacie napätie, môžete štatisticky analyzovať a posúdiť veľkosť cudzích látok v batérii. Potom, podľa skutočnej výrobnej situácie a požiadaviek na kvalitu, môžete nastaviť testovacie parametre a formulovať štandardy hodnotenia kvality.

Ukážka veľkosti cudzieho telesa a test odolnosti voči napätiu (predpokladaná hodnota)

V teste medzi hlavné parametre patrí čas pomalého nárastu napätia T1, čas udržania napätia T2, napätie záťaže U a zvodový prúd alarmu. Ako bolo uvedené vyššie, T1 a U súvisia s rozptylovou kapacitou batérie. Čím väčšia je kapacita, tým dlhší je potrebný čas pomalého nábehu T1 a tým nižšie je záťažové napätie U. Okrem toho U súvisí aj s pevnosťou v tlaku samotnej membrány. Ak je v testovacej jednotke cudzí predmet, spôsobí to vnútorný skrat a membrána sa poškodí, ako je znázornené na obrázku 7.

Preto je test izolačného napätia lítiovej batérie dôležitou súčasťou kontroly výrobného procesu, ktorá dokáže odhaliť nekvalifikované produkty a zlepšiť bezpečnostný faktor finálnych batériových produktov. Skutočný test musí zvážiť veľa faktorov, ako sú nastavenia parametrov a kritériá posudzovania.