Контроль сторонніх речовин на ділянці виробництва літій-іонних акумуляторів

Існує два основні процеси внутрішнього короткого замикання батареї, викликаного металевими сторонніми речовинами, як показано на малюнку 1. У першому випадку великі металеві частинки безпосередньо проколюють діафрагму, викликаючи коротке замикання між позитивним і негативним електродами, що є фізичне коротке замикання.

У другому випадку, коли металева стороння речовина змішується з позитивним електродом, потенціал позитивного електрода підвищується після заряджання, металева стороння речовина розчиняється при високому потенціалі, дифундує через електроліт, а потім метал з низьким потенціалом розчиняється в негативному електроді. електрод осідає на поверхні негативного електрода, нарешті проколює діафрагму, щоб утворити коротке замикання, тобто коротке замикання хімічного розчину. Найпоширеніші металеві домішки в акумуляторних установках включають залізо, мідь, цинк, алюміній, олово, нержавіючу сталь тощо.

На ділянці виробництва акумуляторів акумуляторні вироби легко змішуються зі сторонніми речовинами, включаючи суспензію електродів, змішану з металевими домішками; Задирки або металева стружка, що утворюється під час різання стовпа; Коли частина електрода відрізається в процесі намотування, задирки або частки металевих сторонніх речовин змішуються з залізним сердечником. Зварювання вушка та корпусу призведе до утворення металевої стружки тощо, як показано на малюнку. 3 і 4.

Для стандарту контролю металевих сторонніх частин і задирок, загалом, розмір задирок становить менше половини товщини діафрагми, але деякі виробники мають суворіші вимоги до контролю, і задирок не перевищує покриття.

Під час випробування акумулятор перевіряється на невідповідні продукти внутрішнього короткого замикання за допомогою випробування напруги перед ін’єкцією; Рентген виявив сторонні тіла в клітинах. Процес старіння через падіння напруги батареї δ V Перевірте некваліфіковані продукти.

Виявлення металевих сторонніх предметів шляхом випробування напругою

Випробування ізоляції на витримувану напругу, як правило, використовує вимірювач безпеки. Під час випробування батареї гарячим пресуванням прилад подає напругу до батареї протягом певного періоду часу, а потім перевіряє, чи зберігається струм у вказаному діапазоні, щоб визначити, чи є коротке замикання всередині позитивного та негативного електродів електрода. акумулятор. Загалом прикладена напруга показана на малюнку 5:

① Збільште напругу на акумуляторі від 0 до U протягом певного часу T1.

② Напруга U залишається на T2 протягом певного часу.

③ Після тесту відключіть тестову напругу та розрядіть паразитну ємність батареї.

Під час випробування пластини анода розташовані близько одна до одної, всього від 15 до 30 мікрон. Всередині оголеної батареї може утворюватися певна ємність (блукаюча ємність). Через ємність тестова напруга повинна починатися з «нуля» і повільно зростати. Щоб уникнути надмірного зарядного струму, чим більша необхідна ємність, тим повільніше вона зростає. Чим довший час t1, тим меншу напругу можна збільшити.

Якщо зарядний струм занадто великий, це неминуче призведе до неправильної оцінки тестера, що призведе до неправильних результатів тесту. Після того, як паразитна ємність перевіреної батареї повністю заряджена, залишається лише фактичний струм витоку. Оскільки перевірка напруги постійного струму заряджає перевірену батарею, будь ласка, переконайтеся, що батарея розряджена після перевірки.

Діафрагма має певну силу напруги. Коли напруга навантаження занадто висока, діафрагма обов'язково зламається і утворить струм витоку. Тому, перш за все, випробувальна напруга ізоляції жил повинна бути нижчою за напругу пробою. Як показано на малюнку 6, коли між позитивним і негативним електродами немає сторонніх предметів, струм витоку під випробувальною напругою менший за вказане значення, і акумулятор вважається кваліфікованим.

Якщо між позитивним і негативним електродами є певний розмір стороннього тіла, діафрагма буде стискатися, відстань між позитивним і негативним електродами зменшиться, а напруга пробою між позитивним і негативним електродами впаде. Якщо одночасно подати однакову напругу, струм витоку може перевищити встановлене значення сигналізації. Встановлюючи такі параметри, як тестова напруга, ви можете статистично аналізувати та оцінювати розмір сторонніх предметів в акумуляторі. Потім, відповідно до фактичної виробничої ситуації та вимог до якості, ви можете встановити параметри тестування та сформулювати стандарти оцінки якості.

Розмір зразка стороннього тіла та випробування на витримку напруги (припущене значення)

Під час тестування основні параметри включають час повільного наростання напруги T1, час утримання напруги T2, напругу навантаження U та струм витоку сигналізації. Як згадувалося вище, T1 і U пов’язані з паразитною ємністю батареї. Чим більша ємність, тим довший час повільного наростання T1 необхідний, і тим меншою є напруга навантаження U. Крім того, U також пов'язане з міцністю на стиск самої діафрагми. Якщо в тестовому пристрої є сторонні предмети, це спричинить внутрішнє коротке замикання та пошкодження діафрагми, як показано на малюнку 7.

Таким чином, випробування ізоляції на витримку напруги літієвої батареї є важливою частиною перевірки процесу продукту, яка може виявити некваліфіковані продукти та підвищити коефіцієнт безпеки кінцевих продуктів акумулятора. Фактичний тест повинен враховувати багато факторів, таких як налаштування параметрів і критерії оцінки.