Pengendalian benda asing di lokasi produksi baterai lithium ion

Ada dua proses dasar korsleting internal baterai yang disebabkan oleh benda asing logam, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Dalam kasus pertama, partikel logam besar langsung menembus diafragma, menyebabkan korsleting antara elektroda positif dan negatif, yaitu a hubungan pendek fisik.

Dalam kasus kedua, ketika benda asing logam dicampur dengan elektroda positif, potensial elektroda positif meningkat setelah pengisian, benda asing logam tersebut larut pada potensial tinggi, berdifusi melalui elektrolit, dan kemudian logam dengan potensial rendah larut dalam elektroda negatif. elektroda diendapkan pada permukaan elektroda negatif, akhirnya menembus diafragma membentuk korsleting, yaitu korsleting larutan kimia. Pengotor logam yang paling umum di pabrik baterai termasuk besi, tembaga, seng, aluminium, timah, baja tahan karat, dll.

Di tempat produksi baterai, produk baterai mudah bercampur dengan benda asing, termasuk bubur elektroda yang bercampur dengan kotoran logam; Pemotongan gerinda atau serpihan logam yang dihasilkan selama pemotongan tiang; Ketika potongan elektroda dipotong dalam proses penggulungan, gerinda atau partikel benda asing logam tercampur ke dalam inti besi. Pengelasan lug dan shell akan menghasilkan serpihan logam, dll., seperti yang ditunjukkan pada gambar. 3 dan 4.

Untuk standar pengendalian benda asing dan gerinda logam, secara umum, ukuran duri kurang dari setengah ketebalan diafragma, tetapi beberapa produsen memiliki persyaratan kontrol yang lebih ketat, dan duri tidak melebihi lapisan.

Selama pengujian, baterai diuji untuk produk hubung singkat internal yang tidak sesuai melalui uji tegangan sebelum injeksi; Sinar-X mendeteksi benda asing di dalam sel. Proses penuaan melalui penurunan tegangan baterai δ V Periksa produk yang tidak memenuhi syarat.

Deteksi benda asing logam dengan uji tegangan tahan

Uji tegangan ketahanan insulasi umumnya menggunakan safety meter. Selama pengujian pengepresan panas baterai, instrumen menerapkan tegangan ke baterai untuk jangka waktu tertentu, dan kemudian memeriksa apakah arus tetap berada dalam kisaran yang ditentukan untuk menentukan apakah ada korsleting di dalam elektroda positif dan negatif baterai. baterai. Secara umum tegangan yang diberikan ditunjukkan pada Gambar 5:

① Menaikkan tegangan pada baterai dari 0 menjadi U dalam waktu tertentu T1.

② Tegangan U tetap pada T2 untuk jangka waktu tertentu.

③ Setelah pengujian, putuskan tegangan pengujian dan lepaskan kapasitansi baterai yang menyimpang.

Selama pengujian, pelat anoda berdekatan satu sama lain, hanya 15 hingga 30 mikron. Kapasitansi tertentu (kapasitansi liar) dapat terbentuk di dalam baterai kosong. Karena kapasitansi, tegangan uji harus dimulai dari "nol" dan naik secara perlahan. Untuk menghindari arus pengisian yang berlebihan, semakin besar kapasitansi yang dibutuhkan, semakin lambat kenaikannya. Semakin lama waktu t1 maka tegangan yang dapat dinaikkan semakin rendah.

Jika arus pengisian terlalu besar, hal ini pasti akan menyebabkan kesalahan penilaian pada penguji, sehingga menghasilkan hasil pengujian yang salah. Setelah kapasitansi liar dari baterai yang diuji terisi penuh, hanya arus bocor aktual yang tersisa. Karena uji tegangan DC akan mengisi daya baterai yang diuji, pastikan baterai habis setelah pengujian.

Diafragma mempunyai kekuatan tegangan tertentu. Bila tegangan beban terlalu tinggi maka diafragma pasti akan rusak dan menimbulkan arus bocor. Oleh karena itu, pertama-tama, tegangan uji insulasi inti harus lebih rendah dari tegangan rusaknya. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6, bila tidak ada benda asing antara elektroda positif dan negatif, arus bocor pada tegangan uji kurang dari nilai yang ditentukan, dan baterai dinilai memenuhi syarat.

Jika terdapat benda asing berukuran tertentu antara elektroda positif dan negatif, maka diafragma akan terjepit, jarak antara elektroda positif dan negatif akan berkurang, dan tegangan tembus antara elektroda positif dan negatif akan turun. Jika tegangan yang sama diterapkan pada waktu yang sama, arus bocor dapat melebihi nilai alarm yang disetel. Dengan mengatur parameter seperti tegangan uji, Anda dapat menganalisis secara statistik dan menilai ukuran benda asing di dalam baterai. Kemudian, sesuai dengan situasi produksi aktual dan persyaratan kualitas, Anda dapat menetapkan parameter pengujian dan merumuskan standar penilaian kualitas.

Contoh ukuran benda asing dan uji tegangan tahan (nilai asumsi)

Dalam pengujian, parameter utama meliputi waktu kenaikan tegangan lambat T1, waktu penahanan tegangan T2, tegangan beban U dan arus bocor alarm. Seperti disebutkan di atas, T1 dan U terkait dengan kapasitansi baterai yang menyimpang. Semakin besar kapasitansinya, semakin lama waktu naik lambat T1 yang diperlukan, dan semakin rendah tegangan beban U. Selain itu, U juga berhubungan dengan kuat tekan diafragma itu sendiri. Jika terdapat benda asing pada unit pengujian maka akan menyebabkan korsleting internal dan diafragma rusak, seperti terlihat pada Gambar 7.

Oleh karena itu, uji tegangan ketahanan isolasi baterai litium merupakan bagian penting dari pemeriksaan proses produk, yang dapat mendeteksi produk yang tidak memenuhi syarat dan meningkatkan faktor keamanan produk baterai akhir. Pengujian sebenarnya perlu mempertimbangkan banyak faktor, seperti pengaturan parameter dan kriteria penilaian.