Vieraiden aineiden valvonta litiumioniakkujen tuotantopaikalla

Akun sisäisessä oikosulkussa, jotka aiheutuvat metallista vieraista aineista, on kaksi perusprosessia, kuten kuvassa 1 näkyy. Ensimmäisessä tapauksessa suuret metallihiukkaset lävistävät suoraan kalvon aiheuttaen oikosulun positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä, mikä on fyysinen oikosulku.

Toisessa tapauksessa, kun metallivieras aine sekoitetaan positiiviseen elektrodiin, positiivisen elektrodin potentiaali nousee latauksen jälkeen, metallivieras aine liukenee suurella potentiaalilla, diffundoituu elektrolyytin läpi ja sitten matalapotentiaalinen metalli liukenee negatiiviseen. elektrodi kerrostuu negatiivisen elektrodin pinnalle, lopulta lävistää kalvon muodostaen oikosulun, toisin sanoen kemiallisen liuoksen oikosulun. Akkutehtaiden yleisimpiä metalliepäpuhtauksia ovat rauta, kupari, sinkki, alumiini, tina, ruostumaton teräs jne.

Akkujen tuotantopaikalla akkutuotteet sekoittuvat helposti vieraisiin aineisiin, mukaan lukien metalliepäpuhtauksiin sekoitettu elektrodiliete; Tankojen leikkaamisen aikana syntyneiden purseiden tai metallilastujen leikkaaminen; Kun elektrodikappale leikataan irti käämitysprosessissa, rautasydämeen sekoittuu purseita tai metallisia vieraita hiukkasia. Korvan ja vaipan hitsaus tuottaa metallilastuja jne. kuvan osoittamalla tavalla. 3 ja 4.

Metallien vieraiden aineiden ja purseiden valvontastandardissa yleensä pursekoko on alle puolet kalvon paksuudesta, mutta joillakin valmistajilla on tiukemmat valvontavaatimukset, eikä purse ylitä pinnoitetta.

Testin aikana akku testataan sisäisten oikosulkujen varalta jännitetestillä ennen ruiskuttamista; Röntgenissä havaittiin vieraita kappaleita soluista. Vanhenemisprosessi akun jännitehäviön seurauksena δ V Tarkasta pätemättömät tuotteet.

Metallivieraiden aineiden havaitseminen kestojännitetestillä

Eristyksen kestojännitetestissä käytetään yleensä turvamittaria. Akun kuumapuristustestin aikana laite syöttää akkuun jännitettä tietyn ajan ja tarkistaa sitten, pysyykö virta määritetyllä alueella määrittääkseen, onko laitteen positiivisten ja negatiivisten elektrodien sisällä oikosulku. akku. Yleensä käytetty jännite on esitetty kuvassa 5:

① Nosta akun jännitettä 0:sta U:iin tietyn ajan T1 sisällä.

② Jännite U pysyy arvossa T2 jonkin aikaa.

③ Katkaise testin jälkeen testijännite ja pura akun hajakapasitanssi.

Testin aikana anodilevyt ovat lähellä toisiaan, vain 15-30 mikronia. Tietty kapasitanssi (hajakapasitanssi) voidaan muodostaa paljaan akun sisään. Kapasitanssista johtuen testijännitteen tulee alkaa "nollasta" ja nousta hitaasti. Liiallisen latausvirran välttämiseksi mitä suurempi vaadittu kapasitanssi on, sitä hitaammin se nousee. Mitä pidempi aika t1 on, sitä pienemmäksi jännitettä voidaan nostaa.

Kun latausvirta on liian suuri, se johtaa väistämättä testerin virhearviointiin, mikä johtaa vääriin testituloksiin. Kun testatun akun hajakapasitanssi on ladattu täyteen, jäljelle jää vain todellinen vuotovirta. Koska tasajännitetesti lataa testatun akun, varmista, että akku on tyhjä testin jälkeen.

Kalvolla on tietty jännitevoimakkuus. Kun kuormitusjännite on liian korkea, kalvo varmasti hajoaa ja muodostaa vuotovirran. Siksi ensinnäkin sydämen eristystestijännitteen tulisi olla pienempi kuin läpilyöntijännite. Kuten kuvasta 6 näkyy, kun positiivisen ja negatiivisen elektrodin välissä ei ole vieraita aineita, testijännitteen alla oleva vuotovirta on pienempi kuin määritetty arvo ja akku katsotaan kelpuutetuksi.

Jos positiivisen ja negatiivisen elektrodin välissä on tietyn kokoinen vieras aine, kalvo puristuu, positiivisten ja negatiivisten elektrodien välinen etäisyys pienenee ja positiivisen ja negatiivisen elektrodin välinen läpilyöntijännite laskee. Jos sama jännite syötetään samaan aikaan, vuotovirta voi ylittää asetetun hälytysarvon. Asettamalla parametreja, kuten testijännite, voit tilastollisesti analysoida ja arvioida akussa olevien vieraiden aineiden koon. Sitten todellisen tuotantotilanteen ja laatuvaatimusten mukaan voit asettaa testiparametreja ja muotoilla laatuarviointistandardeja.

Näytteen vieraan aineen koko ja kestävyysjännitetesti (oletettu arvo)

Testissä pääparametreja ovat hidas jännitteen nousuaika T1, jännitteen pitoaika T2, kuormitusjännite U ja hälytyksen vuotovirta. Kuten edellä mainittiin, T1 ja U liittyvät akun hajakapasitanssiin. Mitä suurempi kapasitanssi on, sitä pidempi hidas nousuaika T1 vaaditaan ja sitä pienempi kuormitusjännite U on. Lisäksi U liittyy myös itse kalvon puristuslujuuteen. Jos testiyksikössä on vierasta ainetta, se aiheuttaa sisäisen oikosulun ja kalvo vaurioituu, kuten kuvassa 7.

Siksi litiumakun eristyksen kestojännitetesti on tärkeä osa tuoteprosessin tarkastusta, joka voi havaita kelpaamattomat tuotteet ja parantaa lopullisten akkutuotteiden turvallisuustekijää. Varsinaisessa testissä on otettava huomioon monet tekijät, kuten parametriasetukset ja arviointikriteerit.