Контрол на чужди частици на място за производство на литиево-йонни батерии

Има два основни процеса на вътрешно късо съединение на батерията, причинено от метални чужди тела, както е показано на фигура 1. В първия случай големи метални частици директно пробиват диафрагмата, причинявайки късо съединение между положителните и отрицателните електроди, което е физическо късо съединение.

Във втория случай, когато металното чуждо вещество се смеси с положителния електрод, потенциалът на положителния електрод се повишава след зареждане, металното чуждо вещество се разтваря при висок потенциал, дифундира през електролита и след това металът с нисък потенциал се разтваря в отрицателния електрод. електродът се отлага върху повърхността на отрицателния електрод, накрая пробива диафрагмата, за да образува късо съединение, тоест късо съединение на химически разтвор. Най-често срещаните метални примеси в заводите за батерии включват желязо, мед, цинк, алуминий, калай, неръждаема стомана и др.

На мястото за производство на батерии продуктите на батериите лесно се смесват с чужди вещества, включително суспензия от електроди, смесена с метални примеси; Режещи неравности или метални стърготини, генерирани по време на рязане на стълбове; Когато частта от електрода бъде отрязана в процеса на навиване, в желязната сърцевина се смесват частици от метални частици. Заваряването на уши и черупка ще произведе метални стружки и т.н., както е показано на фигурата. 3 и 4.

За стандарта за контрол на метални чужди частици и неравности, най-общо казано, размерът на неравностите е по-малък от половината от дебелината на диафрагмата, но някои производители имат по-строги изисквания за контрол и неравностите не надвишават покритието.

По време на теста батерията се тества за вътрешни несъответстващи продукти на късо съединение чрез тест за напрежение преди инжектиране; Рентгенът открива чужди тела в клетките. Процес на стареене чрез спад на напрежението на батерията δ V Проверете неквалифицираните продукти.

Откриване на метални чужди тела чрез тест за издържано напрежение

Тестът за издържано напрежение на изолацията обикновено използва измервателен уред за безопасност. По време на теста за горещо пресоване на батерията, инструментът прилага напрежение към батерията за определен период от време и след това проверява дали токът се поддържа в определения диапазон, за да определи дали има късо съединение вътре в положителните и отрицателните електроди на батерия. Като цяло приложеното напрежение е показано на фигура 5:

① Увеличете напрежението на батерията от 0 до U в рамките на определено време T1.

② Напрежението U остава на T2 за определен период от време.

③ След теста изключете тестовото напрежение и разредете паразитния капацитет на батерията.

По време на теста анодните плочи са близо една до друга, само 15 до 30 микрона. Вътре в оголената батерия може да се образува известен капацитет (бездомен капацитет). Поради капацитета изпитвателното напрежение трябва да започне от "нула" и да нараства бавно. За да се избегне прекомерен ток на зареждане, колкото по-голям е необходимият капацитет, толкова по-бавно той нараства. Колкото по-дълго е времето t1, толкова по-ниско напрежение може да се увеличи.

Когато зарядният ток е твърде голям, това неизбежно ще доведе до грешна преценка на тестера, което ще доведе до неправилни резултати от теста. След като паразитният капацитет на тестваната батерия е напълно зареден, остава само действителният ток на утечка. Тъй като тестът за постоянно напрежение ще зареди тестваната батерия, моля, уверете се, че батерията е разредена след теста.

Диафрагмата има определена сила на напрежението. Когато натоварването на напрежението е твърде високо, диафрагмата определено ще се разпадне и ще образува ток на утечка. Следователно, на първо място, тестовото напрежение на изолацията на сърцевината трябва да бъде по-ниско от напрежението на пробив. Както е показано на фигура 6, когато няма чуждо вещество между положителните и отрицателните електроди, токът на утечка под изпитвателното напрежение е по-малък от определената стойност и батерията се оценява като квалифицирана.

Ако между положителните и отрицателните електроди има определен размер чуждо вещество, диафрагмата ще се притисне, разстоянието между положителните и отрицателните електроди ще намалее и напрежението на пробив между положителните и отрицателните електроди ще спадне. Ако се приложи същото напрежение по едно и също време, токът на утечка може да надхвърли зададената алармена стойност. Чрез задаване на параметри, като тестово напрежение, можете статистически да анализирате и прецените размера на чуждите тела в батерията. След това, според действителната производствена ситуация и изискванията за качество, можете да зададете параметри на теста и да формулирате стандарти за преценка на качеството.

Размер на пробата на чуждо вещество и тест за издържано напрежение (предполагаема стойност)

При теста основните параметри включват времето за бавно нарастване на напрежението T1, времето за задържане на напрежението T2, напрежението на натоварване U и тока на утечка на алармата. Както бе споменато по-горе, T1 и U са свързани с паразитния капацитет на батерията. Колкото по-голям е капацитетът, толкова по-дълго е необходимо времето за бавно нарастване T1 и толкова по-ниско е напрежението на натоварване U. Освен това U е свързано и с якостта на натиск на самата диафрагма. Ако в тестовата единица има чуждо вещество, това ще причини вътрешно късо съединение и диафрагмата ще се повреди, както е показано на фигура 7.

Следователно, тестът за издържано напрежение на изолацията на литиевата батерия е важна част от инспекцията на продуктовия процес, която може да открие неквалифицирани продукти и да подобри коефициента на безопасност на крайните батерийни продукти. Действителният тест трябва да вземе предвид много фактори, като настройки на параметри и критерии за преценка.