Kontrola cizích látek v místě výroby lithium-iontových baterií

Existují dva základní procesy vnitřního zkratu baterie způsobeného kovovými cizími látkami, jak je znázorněno na obrázku 1. V prvním případě velké kovové částice přímo prorazí membránu a způsobí zkrat mezi kladnou a zápornou elektrodou, což je fyzický zkrat.

Ve druhém případě, kdy se cizorodý materiál smísí s kladnou elektrodou, kladný elektrodový potenciál po nabití stoupne, kov s vysokým potenciálem se rozpustí, difunduje elektrolytem a kov s nízkým potenciálem se rozpustí v záporném pólu. elektroda je uložena na záporném povrchu elektrody, nakonec prorazí membránu a vytvoří zkrat, to znamená zkrat chemického roztoku. Mezi nejčastější kovové nečistoty v bateriových závodech patří železo, měď, zinek, hliník, cín, nerezová ocel atd.

V místě výroby baterií se bateriové produkty snadno mísí s cizími látkami, včetně kalu elektrod smíchaného s kovovými nečistotami; Řezání otřepů nebo kovových třísek vznikajících při řezání tyčí; Když se elektrodový kus odřízne v procesu navíjení, do železného jádra se přimíchají otřepy nebo kovové částice cizích látek. Svařením oka a pláště vzniknou kovové třísky atd., jak je znázorněno na obrázku. 3 a 4.

Pro standard kontroly kovových cizích látek a otřepů je obecně velikost otřepů menší než polovina tloušťky membrány, ale někteří výrobci mají přísnější požadavky na kontrolu a otřepy nepřesahují povlak.

Během testu je baterie před injekcí testována na přítomnost vnitřního zkratu nevyhovujících produktů prostřednictvím napěťového testu; Rentgen detekoval cizí tělesa v buňkách. Proces stárnutí v důsledku poklesu napětí baterie δ V Zkontrolujte nekvalifikované produkty.

Detekce kovových cizích látek zkouškou odolnosti proti napětí

Zkouška izolačního napětí obvykle používá bezpečnostní měřič. Během testu lisování baterie za tepla přístroj přivede na baterii napětí po stanovenou dobu a poté zkontroluje, zda je proud udržován ve specifikovaném rozsahu, aby se zjistilo, zda nedošlo ke zkratu uvnitř kladné a záporné elektrody baterie. Obecně je použité napětí znázorněno na obrázku 5:

① Zvyšte napětí na baterii z 0 na U během určité doby T1.

② Napětí U zůstává po určitou dobu na T2.

③ Po testu vypněte testovací napětí a vybijte rozptylovou kapacitu baterie.

Během testu jsou anodové desky blízko sebe, pouze 15 až 30 mikronů. Uvnitř holé baterie se může vytvořit určitá kapacita (rozptýlená kapacita). Kvůli kapacitě musí zkušební napětí začínat od "nuly" a pomalu stoupat. Aby se zabránilo nadměrnému nabíjecímu proudu, čím větší je požadovaná kapacita, tím pomaleji stoupá. Čím delší je čas t1, tím nižší napětí lze zvýšit.

Když je nabíjecí proud příliš velký, nevyhnutelně to povede k nesprávnému posouzení testeru, což má za následek nesprávné výsledky testu. Jakmile je rozptylová kapacita testované baterie plně nabitá, zůstává pouze skutečný svodový proud. Protože test stejnosměrného napětí nabije testovanou baterii, ujistěte se, že je baterie po testu vybitá.

Membrána má určitou sílu napětí. Když je zátěžové napětí příliš vysoké, membrána se určitě rozpadne a vytvoří svodový proud. Proto by nejprve mělo být zkušební napětí izolace jádra nižší než průrazné napětí. Jak je znázorněno na obrázku 6, pokud mezi kladnou a zápornou elektrodou není žádná cizí látka, je svodový proud pod zkušebním napětím menší než specifikovaná hodnota a baterie je posouzena jako kvalifikovaná.

Pokud je mezi kladnými a zápornými elektrodami určitá velikost cizí hmoty, membrána se stlačí, vzdálenost mezi kladnou a zápornou elektrodou se zmenší a průrazné napětí mezi kladnou a zápornou elektrodou klesne. Pokud je současně aplikováno stejné napětí, může svodový proud překročit nastavenou hodnotu alarmu. Nastavením parametrů, jako je testovací napětí, můžete statisticky analyzovat a posuzovat velikost cizích látek v baterii. Poté můžete podle aktuální situace ve výrobě a požadavků na kvalitu nastavit testovací parametry a formulovat standardy posuzování kvality.

Vzorek velikosti cizích těles a test odolnosti proti napětí (předpokládaná hodnota)

Mezi hlavní parametry testu patří doba pomalého nárůstu napětí T1, doba udržení napětí T2, napětí zátěže U a svodový proud alarmu. Jak bylo uvedeno výše, T1 a U souvisí s rozptylovou kapacitou baterie. Čím větší je kapacita, tím delší je požadovaná doba pomalého náběhu T1 a tím nižší je zátěžové napětí U. Kromě toho souvisí U také s pevností v tlaku samotné membrány. Pokud je v testovací jednotce cizí látka, způsobí to vnitřní zkrat a membrána se poškodí, jak je znázorněno na obrázku 7.

Zkouška izolačního napětí lithiové baterie je proto důležitou součástí inspekce procesu produktu, která dokáže odhalit nekvalifikované produkty a zlepšit bezpečnostní faktor konečných bateriových produktů. Vlastní test musí vzít v úvahu mnoho faktorů, jako je nastavení parametrů a kritéria hodnocení.