Controle op buitenlandse zaken op de productielocatie voor lithium-ionbatterijen

Er zijn twee basisprocessen van interne kortsluiting van de batterij, veroorzaakt door vreemde metalen, zoals weergegeven in figuur 1. In het eerste geval doorboren grote metaaldeeltjes rechtstreeks het diafragma, waardoor kortsluiting ontstaat tussen de positieve en negatieve elektroden, wat een kortsluiting is. fysieke kortsluiting.

In het tweede geval, wanneer de vreemde metalen materie wordt gemengd met de positieve elektrode, stijgt de positieve elektrodepotentiaal na het opladen, de vreemde metalen materie lost op bij een hoge potentiaal, diffundeert door de elektrolyt en vervolgens lost het metaal met een lage potentiaal op in de negatieve elektrode. De elektrode wordt afgezet op het negatieve elektrodeoppervlak en doorboort uiteindelijk het diafragma om een ​​kortsluiting te vormen, dat wil zeggen een kortsluiting van een chemische oplossing. De meest voorkomende metaalverontreinigingen in batterijfabrieken zijn ijzer, koper, zink, aluminium, tin, roestvrij staal, enz.

Op de batterijproductielocatie kunnen de batterijproducten gemakkelijk worden gemengd met vreemde stoffen, waaronder elektrodeslurry vermengd met metaalonzuiverheden; Snijbramen of metaalspanen die ontstaan ​​tijdens het zagen van de paal; Wanneer het elektrodestuk tijdens het wikkelproces wordt afgesneden, worden bramen of vreemde metaaldeeltjes in de ijzeren kern gemengd. Bij het lassen van de nokken en de schaal ontstaan ​​er metaalspanen enz., zoals weergegeven in de afbeelding. 3 en 4.

Voor de controlenorm voor vreemde metalen en bramen is de braamgrootte over het algemeen minder dan de helft van de diafragmadikte, maar sommige fabrikanten hebben strengere controle-eisen en de braam overschrijdt de coating niet.

Tijdens de test wordt de batterij getest op niet-conforme producten met interne kortsluiting door middel van een spanningstest vóór injectie; Röntgenstraling detecteerde vreemde lichamen in cellen. Verouderingsproces door spanningsdaling van de accu δ V Inspecteer de niet-gekwalificeerde producten.

Detectie van vreemde metalen door een spanningstest

Bij de isolatiebestendigheidsspanningstest wordt doorgaans gebruik gemaakt van een veiligheidsmeter. Tijdens de warmperstest van de batterij past het instrument gedurende een bepaalde tijd een spanning toe op de batterij en controleert vervolgens of de stroom binnen het gespecificeerde bereik wordt gehouden om te bepalen of er kortsluiting is in de positieve en negatieve elektroden van de batterij. accu. Over het algemeen wordt de aangelegde spanning weergegeven in figuur 5:

① Verhoog de spanning op de accu van 0 naar U binnen een bepaalde tijd T1.

② De spanning U blijft enige tijd op T2.

③ Schakel na de test de testspanning uit en ontlaad de parasitaire capaciteit van de batterij.

Tijdens de test liggen de anodeplaten dicht bij elkaar, slechts 15 tot 30 micron. Er kan een bepaalde capaciteit (zwerfcapaciteit) worden gevormd in de kale batterij. Vanwege de capaciteit moet de testspanning vanaf "nul" beginnen en langzaam stijgen. Om overmatige laadstroom te voorkomen, geldt dat hoe groter de vereiste capaciteit is, hoe langzamer deze stijgt. Hoe langer de t1-tijd is, hoe lager de spanning kan worden verhoogd.

Wanneer de laadstroom te groot is, zal dit onvermijdelijk leiden tot een verkeerde beoordeling van de tester, wat resulteert in onjuiste testresultaten. Zodra de parasitaire capaciteit van de geteste batterij volledig is opgeladen, blijft alleen de werkelijke lekstroom over. Omdat de DC-spanningstest de geteste batterij oplaadt, moet u ervoor zorgen dat de batterij na de test wordt ontladen.

Het diafragma heeft een bepaalde spanningssterkte. Wanneer de belastingsspanning te hoog is, zal het membraan definitief kapot gaan en een lekstroom vormen. Daarom moet allereerst de kernisolatietestspanning lager zijn dan de doorslagspanning. Zoals weergegeven in figuur 6, is de lekstroom onder de testspanning lager dan de gespecificeerde waarde als er zich geen vreemde stoffen tussen de positieve en negatieve elektroden bevinden, en wordt de batterij als gekwalificeerd beoordeeld.

Als er een bepaalde hoeveelheid vreemde materie tussen de positieve en negatieve elektroden zit, zal het diafragma worden samengedrukt, zal de afstand tussen de positieve en negatieve elektroden afnemen en zal de doorslagspanning tussen de positieve en negatieve elektroden dalen. Als tegelijkertijd dezelfde spanning wordt toegepast, kan de lekstroom de ingestelde alarmwaarde overschrijden. Door parameters zoals testspanning in te stellen, kunt u de grootte van vreemde stoffen in de batterij statistisch analyseren en beoordelen. Vervolgens kunt u, afhankelijk van de werkelijke productiesituatie en kwaliteitseisen, testparameters instellen en kwaliteitsbeoordelingsnormen formuleren.

Monstergrootte van vreemde stoffen en bestand tegen spanningstest (veronderstelde waarde)

In de test omvatten de belangrijkste parameters de langzame spanningsstijgtijd T1, spanningshoudtijd T2, belastingsspanning U en alarmlekstroom. Zoals hierboven vermeld, houden T1 en U verband met de parasitaire capaciteit van de batterij. Hoe groter de capaciteit is, hoe langer de langzame stijgtijd T1 nodig is, en hoe lager de belastingsspanning U is. Bovendien houdt U ook verband met de druksterkte van het diafragma zelf. Als er vreemde stoffen in de testunit zitten, zal dit interne kortsluiting veroorzaken en zal het membraan beschadigd raken, zoals weergegeven in Figuur 7.

Daarom is de isolatie- en spanningstest van een lithiumbatterij een belangrijk onderdeel van de productprocesinspectie, die niet-gekwalificeerde producten kan detecteren en de veiligheidsfactor van de uiteindelijke batterijproducten kan verbeteren. Bij de eigenlijke test moet met veel factoren rekening worden gehouden, zoals parameterinstellingen en beoordelingscriteria.