Idegen anyagok ellenőrzése a lítium-ion akkumulátor gyártóhelyén

Az akkumulátor fémidegen anyagok által okozott belső rövidzárlatának két alapvető folyamata van, amint az az 1. ábrán látható. Az első esetben a nagy fémrészecskék közvetlenül átszúrják a membránt, rövidzárlatot okozva a pozitív és negatív elektródák között, ami fizikai rövidzárlat.

A második esetben, amikor a fémidegen anyag a pozitív elektródával keveredik, a pozitív elektródpotenciál töltés után megemelkedik, a fémidegen anyag nagy potenciálon feloldódik, átdiffundál az elektroliton, majd a negatívban oldódik a kis potenciálú fém. Az elektród a negatív elektróda felületére kerül, végül átszúrja a membránt, és rövidzárlatot, azaz kémiai oldat rövidzárlatát képez. Az akkumulátorgyárakban leggyakrabban előforduló fémszennyeződések közé tartozik a vas, a réz, a cink, az alumínium, az ón, a rozsdamentes acél stb.

Az akkumulátorgyártó telephelyen az akkumulátortermékek könnyen összekeverhetők idegen anyagokkal, beleértve a fémszennyeződésekkel kevert elektródazagyot is; Rúdvágás során keletkező sorja vagy fémforgács vágása; Amikor az elektródadarabot a tekercselés során levágják, sorja vagy fém idegen anyag részecskék keverednek a vasmagba. A fül és a héj hegesztése fémforgácsokat stb. eredményez, amint az az ábrán látható. 3. és 4.

A fémidegen anyagok és sorja ellenőrzési szabványa esetében általában a sorja mérete kisebb, mint a membrán vastagságának a fele, de egyes gyártók szigorúbb ellenőrzési követelményeket írnak elő, és a sorja nem haladja meg a bevonatot.

A teszt során az akkumulátort a befecskendezés előtt feszültségteszttel tesztelik belső rövidzárlatos termékekre; A röntgenvizsgálat idegen testeket észlelt a sejtekben. Öregedési folyamat az akkumulátor feszültségesésén keresztül δ V Vizsgálja meg a nem minősített termékeket.

Fémidegen anyagok kimutatása feszültségállósági vizsgálattal

A szigetelésállósági feszültségvizsgálat általában biztonsági mérőt használ. Az akkumulátor melegpréselési tesztje során a műszer meghatározott ideig feszültséget kapcsol az akkumulátorra, majd ellenőrzi, hogy az áram a megadott tartományon belül marad-e, hogy megállapítsa, nincs-e rövidzárlat a pozitív és negatív elektródák belsejében. akkumulátor. Általában az alkalmazott feszültség az 5. ábrán látható:

① Növelje az akkumulátor feszültségét 0-ról U-ra egy bizonyos T1 időn belül.

② Az U feszültség egy ideig T2-n marad.

③ A teszt után kapcsolja le a tesztfeszültséget és kisütje az akkumulátor szórt kapacitását.

A vizsgálat során az anódlemezek közel vannak egymáshoz, mindössze 15-30 mikron. A csupasz akkumulátor belsejében bizonyos kapacitás (szórt kapacitás) képződhet. A kapacitás miatt a tesztfeszültségnek "nulláról" kell indulnia, és lassan emelkednie kell. A túlzott töltőáram elkerülése érdekében minél nagyobb a szükséges kapacitás, annál lassabban emelkedik. Minél hosszabb a t1 idő, annál alacsonyabbra növelhető a feszültség.

Ha a töltőáram túl nagy, az elkerülhetetlenül a teszter téves megítéléséhez vezet, ami helytelen teszteredményeket eredményez. Miután a vizsgált akkumulátor szórt kapacitása teljesen feltöltődött, csak a tényleges szivárgási áram marad meg. Mivel az egyenfeszültség-teszt feltölti a tesztelt akkumulátort, ellenőrizze, hogy a teszt után az akkumulátor lemerült-e.

A membránnak van egy bizonyos feszültségszilárdsága. Ha a terhelési feszültség túl magas, a membrán biztosan tönkremegy, és szivárgási áramot képez. Ezért mindenekelőtt a magszigetelési tesztfeszültségnek alacsonyabbnak kell lennie, mint az áttörési feszültség. A 6. ábrán látható módon, ha nincs idegen anyag a pozitív és negatív elektródák között, a tesztfeszültség alatti szivárgási áram kisebb, mint a megadott érték, és az akkumulátor minősítettnek minősül.

Ha bizonyos méretű idegen anyag van a pozitív és negatív elektródák között, a membrán összeszorul, a pozitív és negatív elektródák közötti távolság csökken, és a pozitív és negatív elektródák közötti áttörési feszültség csökken. Ha ugyanazt a feszültséget egyidejűleg alkalmazzák, a szivárgási áram meghaladhatja a beállított riasztási értéket. Az olyan paraméterek beállításával, mint a tesztfeszültség, statisztikailag elemezheti és megítélheti az akkumulátorban lévő idegen anyagok méretét. Ezután a tényleges gyártási helyzetnek és a minőségi követelményeknek megfelelően beállíthatja a vizsgálati paramétereket, és minőségi megítélési szabványokat fogalmazhat meg.

A minta idegen anyag mérete és feszültségállósági tesztje (feltételezett érték)

A teszt során a fő paraméterek közé tartozik a lassú feszültségemelkedési idő T1, a feszültségtartási idő T2, az U terhelési feszültség és a riasztási szivárgási áram. Mint fentebb említettük, a T1 és U az akkumulátor szórt kapacitásával kapcsolatos. Minél nagyobb a kapacitás, annál hosszabb a T1 lassú emelkedési idő, és annál kisebb az U terhelési feszültség. Ezenkívül az U magának a membránnak a nyomószilárdságával is összefügg. Ha idegen anyag van a vizsgáló egységben, az belső rövidzárlatot okoz, és a membrán megsérül, ahogy az a 7. ábrán látható.

Ezért a lítium akkumulátor szigetelésállósági feszültségvizsgálata fontos része a termékfolyamat ellenőrzésének, amely képes kimutatni a minősíthetetlen termékeket és javítani a végső akkumulátortermékek biztonsági tényezőjét. A tényleges tesztnek számos tényezőt kell figyelembe vennie, például a paraméterbeállításokat és a döntési kritériumokat.