Kontrol af fremmedlegemer på lithium-ion-batteriproduktionssted

Der er to grundlæggende processer med intern kortslutning af batteriet forårsaget af metalfremmede stoffer, som vist i figur 1. I det første tilfælde gennemborer store metalpartikler direkte membranen, hvilket forårsager en kortslutning mellem de positive og negative elektroder, hvilket er en fysisk kortslutning.

I det andet tilfælde, når metalfremmede stoffer blandes med den positive elektrode, stiger det positive elektrodepotentiale efter opladning, metalfremmede stoffer opløses ved højt potentiale, diffunderer gennem elektrolytten, og derefter opløses metallet med lavt potentiale i det negative. elektrode aflejres på den negative elektrodeoverflade, gennemborer til sidst membranen for at danne en kortslutning, det vil sige en kortslutning af kemisk opløsning. De mest almindelige metalurenheder i batterianlæg omfatter jern, kobber, zink, aluminium, tin, rustfrit stål osv.

På batteriproduktionsstedet er batteriprodukterne nemme at blande med fremmedlegemer, herunder elektrodeopslæmning blandet med metalurenheder; Skæring af grater eller metalspåner dannet under stangskæring; Når elektrodestykket skæres af i viklingsprocessen, blandes grater eller metalfremmede partikler ind i jernkernen. Svejsning af knast og skal vil producere metalspåner osv., som vist på figuren. 3 og 4.

For kontrolstandarden for metalfremmede stoffer og grater, generelt set, er gratstørrelsen mindre end halvdelen af ​​membrantykkelsen, men nogle producenter har strengere kontrolkrav, og graten overstiger ikke belægningen.

Under testen testes batteriet for intern kortslutning, der ikke er i overensstemmelse med produkter gennem spændingstest før injektion; Røntgen påvist fremmedlegemer i celler. Ældningsproces gennem batterispændingsfald δ V Undersøg de ukvalificerede produkter.

Påvisning af fremmedlegemer i metal ved at modstå spændingstest

Isolationsmodstandsspændingstesten bruger generelt en sikkerhedsmåler. Under batterivarmpresningstesten påfører instrumentet en spænding til batteriet i et bestemt tidsrum og kontrollerer derefter, om strømmen holdes inden for det specificerede område for at bestemme, om der er en kortslutning inde i de positive og negative elektroder på batteri. Generelt er den påførte spænding vist i figur 5:

① Forøg spændingen på batteriet fra 0 til U inden for en vis tid T1.

② Spændingen U forbliver ved T2 i et stykke tid.

③ Efter testen skal du afbryde testspændingen og aflade batteriets vildledende kapacitans.

Under testen er anodepladerne tæt på hinanden, kun 15 til 30 mikron. En vis kapacitans (stray capacitance) kan dannes inde i det blottede batteri. På grund af kapacitansen skal testspændingen starte fra "nul" og stige langsomt. For at undgå for stor ladestrøm, jo ​​større den nødvendige kapacitans er, jo langsommere stiger den. Jo længere t1-tiden er, jo lavere kan spændingen øges.

Når ladestrømmen er for stor, vil det uundgåeligt føre til fejlvurdering af testeren, hvilket resulterer i forkerte testresultater. Når først det testede batteris afvigende kapacitans er fuldt opladet, er kun den faktiske lækstrøm tilbage. Da DC-spændingstesten vil oplade det testede batteri, skal du sørge for, at batteriet er afladet efter testen.

Membranen har en vis spændingsstyrke. Når belastningsspændingen er for høj, vil membranen helt sikkert bryde sammen og danne en lækstrøm. Derfor skal kerneisolationstestspændingen først og fremmest være lavere end gennembrudsspændingen. Som vist i figur 6, når der ikke er fremmedlegemer mellem de positive og negative elektroder, er lækstrømmen under testspændingen mindre end den specificerede værdi, og batteriet vurderes som kvalificeret.

Hvis der er en vis størrelse af fremmedlegemer mellem de positive og negative elektroder, vil membranen blive klemt, afstanden mellem de positive og negative elektroder vil falde, og gennembrudsspændingen mellem de positive og negative elektroder vil falde. Hvis den samme spænding påføres på samme tid, kan lækstrømmen overstige den indstillede alarmværdi. Ved at indstille parametre som testspænding kan du statistisk analysere og bedømme størrelsen af ​​fremmedlegemer i batteriet. Derefter kan du i henhold til den faktiske produktionssituation og kvalitetskrav indstille testparametre og formulere kvalitetsvurderingsstandarder.

Prøvestørrelse af fremmedlegemer og modstå spændingstest (antaget værdi)

I testen omfatter hovedparametrene den langsomme spændingsstigningstid T1, spændingsholdetid T2, belastningsspænding U og alarmlækstrøm. Som nævnt ovenfor er T1 og U relateret til batterikapaciteten. Jo større kapacitansen er, jo længere er den langsomme stigetid T1 påkrævet, og jo lavere er belastningsspændingen U. Derudover er U også relateret til selve membranens trykstyrke. Hvis der er fremmedlegemer i testenheden, vil det forårsage intern kortslutning, og membranen vil blive beskadiget, som vist i figur 7.

Derfor er lithiumbatteriets isolationsmodstandsspændingstest en vigtig del af produktprocesinspektionen, som kan detektere ukvalificerede produkter og forbedre sikkerhedsfaktoren for endelige batteriprodukter. Den faktiske test skal tage højde for mange faktorer, såsom parameterindstillinger og bedømmelseskriterier.