Контроль посторонних веществ на участке производства литий-ионных аккумуляторов

Существует два основных процесса внутреннего короткого замыкания батареи, вызванного металлическими посторонними предметами, как показано на рисунке 1. В первом случае крупные металлические частицы непосредственно пробивают диафрагму, вызывая короткое замыкание между положительным и отрицательным электродами, что является физическое короткое замыкание.

Во втором случае, когда металлическое инородное вещество смешивается с положительным электродом, потенциал положительного электрода повышается после зарядки, металлическое инородное вещество растворяется при высоком потенциале, диффундирует через электролит, а затем металл с низким потенциалом растворяется в отрицательном. Электрод наносится на поверхность отрицательного электрода и, наконец, протыкает диафрагму, образуя короткое замыкание, то есть короткое замыкание химического раствора. Наиболее распространенными металлическими примесями на аккумуляторных заводах являются железо, медь, цинк, алюминий, олово, нержавеющая сталь и др.

На производстве аккумуляторов продукты аккумуляторной батареи легко смешиваются с посторонними веществами, в том числе с электродной суспензией, смешанной с металлическими примесями; Удаление заусенцев или металлической стружки, образующихся при резке столбов; Когда в процессе намотки кусок электрода отрезается, в железный сердечник попадают заусенцы или частицы металлических посторонних примесей. При сварке выступа и корпуса образуется металлическая стружка и т. д., как показано на рисунке. 3 и 4.

Для стандарта контроля металлических посторонних предметов и заусенцев, как правило, размер заусенцев составляет менее половины толщины диафрагмы, но некоторые производители предъявляют более строгие требования к контролю, и заусенцы не выходят за пределы покрытия.

Во время испытания аккумулятор проверяется на наличие внутреннего короткого замыкания несоответствующих продуктов посредством испытания напряжения перед инжекцией; Рентген выявил инородные тела в клетках. Процесс старения из-за падения напряжения аккумулятора δ В Проверьте некачественную продукцию.

Обнаружение металлических посторонних предметов с помощью испытания на выдерживаемое напряжение

При испытании выдерживаемого напряжения изоляции обычно используется измеритель безопасности. Во время испытания на горячее прессование батареи прибор подает напряжение на батарею в течение определенного периода времени, а затем проверяет, удерживается ли ток в указанном диапазоне, чтобы определить, нет ли короткого замыкания внутри положительного и отрицательного электродов батареи. аккумулятор. В целом приложенное напряжение показано на рисунке 5:

① Увеличить напряжение на аккумуляторе от 0 до U за определенное время Т1.

② Напряжение U остается на уровне Т2 в течение определенного периода времени.

③ После проверки отключите испытательное напряжение и разрядите паразитную емкость аккумулятора.

Во время теста анодные пластины располагаются близко друг к другу, всего на 15-30 микрон. Внутри голой батареи может образоваться определенная емкость (паразитная емкость). Из-за емкости испытательное напряжение должно начинаться с «нуля» и медленно возрастать. Чтобы избежать чрезмерного зарядного тока, чем больше требуемая емкость, тем медленнее она возрастает. Чем дольше время t1, тем ниже можно увеличить напряжение.

Если зарядный ток слишком велик, это неизбежно приведет к неправильной оценке тестером, что приведет к неверным результатам испытаний. Когда паразитная емкость испытуемой батареи полностью заряжена, остается только фактический ток утечки. Поскольку проверка напряжения постоянного тока заряжает проверяемую батарею, убедитесь, что после проверки батарея разряжена.

Диафрагма имеет определенную силу напряжения. При слишком высоком напряжении нагрузки диафрагма обязательно выйдет из строя и образует ток утечки. Поэтому, прежде всего, испытательное напряжение изоляции жил должно быть ниже напряжения пробоя. Как показано на рисунке 6, когда между положительным и отрицательным электродами нет посторонних предметов, ток утечки при испытательном напряжении меньше указанного значения, и батарея считается годной.

Если между положительным и отрицательным электродами окажется инородное тело определенного размера, диафрагма сожмется, расстояние между положительным и отрицательным электродами уменьшится, а напряжение пробоя между положительным и отрицательным электродами снизится. Если одновременно подается одно и то же напряжение, ток утечки может превысить установленное значение сигнализации. Установив такие параметры, как испытательное напряжение, вы можете статистически проанализировать и оценить размер посторонних предметов в аккумуляторе. Затем, в соответствии с фактической производственной ситуацией и требованиями к качеству, вы можете установить параметры испытаний и сформулировать стандарты оценки качества.

Размер образца инородного тела и испытание на выдерживаемое напряжение (предполагаемое значение)

В тесте основными параметрами являются время медленного нарастания напряжения T1, время удержания напряжения T2, напряжение нагрузки U и ток утечки сигнализации. Как упоминалось выше, T1 и U связаны с паразитной емкостью аккумулятора. Чем больше емкость, тем больше требуется время медленного нарастания T1 и тем ниже напряжение нагрузки U. Кроме того, U также связано с прочностью на сжатие самой диафрагмы. Если в тестируемом блоке окажется посторонний предмет, это приведет к внутреннему короткому замыканию и повреждению диафрагмы, как показано на рисунке 7.

Таким образом, испытание литиевой батареи на выдерживаемое напряжение изоляции является важной частью технологического контроля продукции, которая может выявить некачественную продукцию и повысить коэффициент безопасности конечной аккумуляторной продукции. Фактический тест должен учитывать множество факторов, таких как настройки параметров и критерии оценки.