Nadzor tujkov na mestu proizvodnje litij-ionskih baterij

Obstajata dva osnovna procesa notranjega kratkega stika baterije, ki ga povzročijo kovinski tujki, kot je prikazano na sliki 1. V prvem primeru veliki kovinski delci neposredno prebodejo diafragmo in povzročijo kratek stik med pozitivno in negativno elektrodo, kar je fizični kratek stik.

V drugem primeru, ko se kovinski tujek pomeša s pozitivno elektrodo, potencial pozitivne elektrode po polnjenju naraste, kovinski tujek se raztopi pri visokem potencialu, difundira skozi elektrolit, nato pa se kovina z nizkim potencialom raztopi v negativnem elektroda se nanese na površino negativne elektrode, na koncu prebije diafragmo, da nastane kratek stik, to je kratek stik kemične raztopine. Najpogostejše kovinske nečistoče v baterijskih obratih so železo, baker, cink, aluminij, kositer, nerjavno jeklo itd.

Na proizvodnem mestu baterij se izdelki baterij zlahka pomešajo s tujimi snovmi, vključno z brozgo elektrod, pomešano s kovinskimi nečistočami; Rezalni robovi ali kovinski ostružki, ki nastanejo med rezanjem palic; Ko je kos elektrode med navijanjem odrezan, se v železno jedro vmešajo robovi ali kovinski tujki. Pri varjenju ušesa in lupine bodo nastali kovinski ostružki itd., kot je prikazano na sliki. 3 in 4.

Za standard nadzora kovinskih tujkov in bruhov je na splošno velikost rezov manjša od polovice debeline diafragme, vendar imajo nekateri proizvajalci strožje zahteve glede nadzora in rezi ne presegajo prevleke.

Med preskusom je baterija testirana na izdelke, ki niso v skladu z notranjim kratkim stikom, s preskusom napetosti pred vbrizgavanjem; Rentgen je odkril tujke v celicah. Proces staranja zaradi padca napetosti baterije δ V Preverite nekvalificirane izdelke.

Odkrivanje kovinskih tujkov s preskusom vzdržljive napetosti

Pri preskusu vzdržljive napetosti izolacije se običajno uporablja varnostni merilnik. Med preskusom vročega stiskanja baterije instrument za določen čas dovaja napetost na baterijo, nato pa preveri, ali je tok v določenem območju, da ugotovi, ali je prišlo do kratkega stika znotraj pozitivne in negativne elektrode baterijo. Na splošno je uporabljena napetost prikazana na sliki 5:

① Povečajte napetost na akumulatorju od 0 do U v določenem času T1.

② Napetost U ostane na T2 nekaj časa.

③ Po preskusu prekinite preskusno napetost in izpraznite blodečo kapacitivnost baterije.

Med preizkusom so anodne plošče blizu druga drugi, le 15 do 30 mikronov. V goli bateriji se lahko tvori določena kapacitivnost (razpadajoča kapacitivnost). Zaradi kapacitivnosti se mora preizkusna napetost začeti od "ničle" in počasi naraščati. Da bi se izognili prevelikemu polnilnemu toku, večja kot je zahtevana kapacitivnost, počasneje narašča. Daljši kot je čas t1, nižjo napetost lahko povečate.

Če je polnilni tok prevelik, bo to neizogibno povzročilo napačno presojo preizkuševalca, kar bo povzročilo napačne rezultate preskusa. Ko je blodeča kapacitivnost preskušane baterije popolnoma napolnjena, ostane samo dejanski tok uhajanja. Ker bo preizkus enosmerne napetosti napolnil testirano baterijo, se prepričajte, da je baterija po preskusu izpraznjena.

Membrana ima določeno napetostno moč. Ko je napetost obremenitve previsoka, se bo membrana zagotovo pokvarila in ustvarila tok uhajanja. Zato mora biti najprej preskusna napetost izolacije jedra nižja od prebojne napetosti. Kot je prikazano na sliki 6, ko med pozitivno in negativno elektrodo ni tujkov, je tok uhajanja pod preskusno napetostjo manjši od določene vrednosti in baterija se ocenjuje kot kvalificirana.

Če je med pozitivnimi in negativnimi elektrodami določena velikost tujka, se bo diafragma stisnila, razdalja med pozitivnimi in negativnimi elektrodami se bo zmanjšala in prebojna napetost med pozitivnimi in negativnimi elektrodami bo padla. Če se istočasno uporabi enaka napetost, lahko tok uhajanja preseže nastavljeno vrednost alarma. Z nastavitvijo parametrov, kot je preskusna napetost, lahko statistično analizirate in ocenite velikost tujkov v bateriji. Nato lahko glede na dejansko proizvodno situacijo in zahteve glede kakovosti nastavite preskusne parametre in oblikujete standarde presoje kakovosti.

Velikost tujkov vzorca in preskus vzdržljive napetosti (predpostavljena vrednost)

Pri preskusu glavni parametri vključujejo čas počasnega naraščanja napetosti T1, čas zadrževanja napetosti T2, napetost bremena U in tok uhajanja alarma. Kot je navedeno zgoraj, sta T1 in U povezana s blodečo kapacitivnostjo baterije. Večja kot je kapacitivnost, daljši je potreben čas počasnega vzpona T1 in nižja je obremenitvena napetost U. Poleg tega je U povezan tudi s tlačno trdnostjo same diafragme. Če je v preskusni enoti tujek, bo to povzročilo notranji kratek stik in membrana bo poškodovana, kot je prikazano na sliki 7.

Zato je preskus vzdržljive napetosti izolacije litijeve baterije pomemben del inšpekcijskega procesa izdelka, ki lahko zazna nekvalificirane izdelke in izboljša varnostni faktor končnih baterijskih izdelkov. Dejanski preizkus mora upoštevati številne dejavnike, kot so nastavitve parametrov in merila presoje.