التحكم في المواد الغريبة في موقع إنتاج بطارية الليثيوم أيون

هناك عمليتان أساسيتان للدائرة القصيرة الداخلية للبطارية الناتجة عن الأجسام المعدنية الغريبة، كما هو موضح في الشكل 1. في الحالة الأولى، تخترق الجزيئات المعدنية الكبيرة الحجاب الحاجز مباشرة، مما يسبب ماس كهربائي بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، وهو ماس كهربائى جسدي.

في الحالة الثانية، عندما يتم خلط المادة الغريبة المعدنية مع القطب الموجب، يرتفع جهد القطب الموجب بعد الشحن، وتذوب المادة الغريبة المعدنية عند إمكانات عالية، وتنتشر من خلال المنحل بالكهرباء، ثم يذوب المعدن ذو الإمكانات المنخفضة في الحالة السالبة يتم ترسيب القطب الكهربائي على سطح القطب السالب، وأخيراً يخترق الحجاب الحاجز ليشكل دائرة كهربائية قصيرة، أي دائرة كهربائية قصيرة من المحلول الكيميائي. تشمل الشوائب المعدنية الأكثر شيوعًا في مصانع البطاريات الحديد والنحاس والزنك والألمنيوم والقصدير والفولاذ المقاوم للصدأ وما إلى ذلك.

في موقع إنتاج البطاريات، من السهل خلط منتجات البطاريات مع المواد الغريبة، بما في ذلك ملاط ​​الأقطاب الكهربائية الممزوج بالشوائب المعدنية؛ نتوءات القطع أو الرقائق المعدنية المتولدة أثناء قطع الأعمدة؛ عندما يتم قطع قطعة القطب الكهربائي أثناء عملية اللف، يتم خلط نتوءات أو جزيئات معدنية غريبة في قلب الحديد. سيؤدي لحام العروة والصدفة إلى إنتاج رقائق معدنية، وما إلى ذلك، كما هو موضح في الشكل. 3 و 4.

بالنسبة لمعيار التحكم في المواد المعدنية والأزيزات، بشكل عام، يكون حجم الأزيز أقل من نصف سمك الحجاب الحاجز، لكن بعض الشركات المصنعة لديها متطلبات تحكم أكثر صرامة، ولا يتجاوز الأزيز الطلاء.

أثناء الاختبار، يتم اختبار البطارية للمنتجات غير المطابقة للدائرة القصيرة الداخلية من خلال اختبار الجهد قبل الحقن؛ كشفت الأشعة السينية عن أجسام غريبة في الخلايا. عملية التقادم من خلال انخفاض جهد البطارية δ V افحص المنتجات غير المؤهلة.

الكشف عن الأجسام المعدنية الغريبة عن طريق اختبار تحمل الجهد

يستخدم اختبار مقاومة العزل بشكل عام مقياس أمان. أثناء اختبار الضغط الساخن للبطارية، يقوم الجهاز بتطبيق الجهد الكهربي على البطارية لفترة زمنية محددة، ثم يتحقق مما إذا كان التيار يتم الاحتفاظ به ضمن النطاق المحدد لتحديد ما إذا كان هناك دائرة كهربائية قصيرة داخل الأقطاب الكهربائية الإيجابية والسلبية للبطارية. بطارية. بشكل عام، يظهر الجهد المطبق في الشكل 5:

① زيادة الجهد على البطارية من 0 إلى U خلال فترة زمنية معينة T1.

② يظل الجهد U عند T2 لفترة من الوقت.

③ بعد الاختبار، قم بقطع جهد الاختبار وتفريغ السعة الشاردة للبطارية.

أثناء الاختبار، تكون لوحات الأنود قريبة من بعضها البعض، فقط 15 إلى 30 ميكرون. يمكن أن تتشكل سعة معينة (السعة الشاردة) داخل البطارية العارية. بسبب السعة، يجب أن يبدأ جهد الاختبار من "الصفر" ويرتفع ببطء. من أجل تجنب تيار الشحن الزائد، كلما كانت السعة المطلوبة أكبر، كلما كان ارتفاعها أبطأ. كلما زاد الوقت t1، كلما انخفض الجهد الكهربي.

عندما يكون تيار الشحن كبيرًا جدًا، سيؤدي حتمًا إلى سوء تقدير جهاز الاختبار، مما يؤدي إلى نتائج اختبار غير صحيحة. بمجرد شحن السعة الشاردة للبطارية التي تم اختبارها بالكامل، يبقى تيار التسرب الفعلي فقط. نظرًا لأن اختبار جهد التيار المستمر سوف يقوم بشحن البطارية التي تم اختبارها، يرجى التأكد من تفريغ البطارية بعد الاختبار.

الحجاب الحاجز لديه قوة جهد معينة. عندما يكون جهد الحمل مرتفعًا جدًا، سوف ينهار الحجاب الحاجز بالتأكيد ويشكل تيار تسرب. لذلك، أولاً وقبل كل شيء، يجب أن يكون جهد اختبار العزل الأساسي أقل من جهد الانهيار. كما هو موضح في الشكل 6، عندما لا يكون هناك مادة غريبة بين الأقطاب الكهربائية الإيجابية والسلبية، يكون تيار التسرب تحت جهد الاختبار أقل من القيمة المحددة، ويتم الحكم على البطارية بأنها مؤهلة.

إذا كان هناك حجم معين من المادة الغريبة بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، فسيتم ضغط الحجاب الحاجز، وستنخفض المسافة بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، وسوف ينخفض ​​جهد الانهيار بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة. إذا تم تطبيق نفس الجهد في نفس الوقت، فقد يتجاوز تيار التسرب قيمة التنبيه المحددة. من خلال تعيين المعلمات مثل اختبار الجهد، يمكنك التحليل الإحصائي والحكم على حجم الأشياء الغريبة في البطارية. بعد ذلك، وفقًا لحالة الإنتاج الفعلية ومتطلبات الجودة، يمكنك تعيين معلمات الاختبار وصياغة معايير الحكم على الجودة.

حجم عينة المادة الغريبة واختبار تحمل الجهد (القيمة المفترضة)

في الاختبار، تشمل المعلمات الرئيسية وقت ارتفاع الجهد البطيء T1، ووقت احتجاز الجهد T2، وجهد الحمل U وتيار تسرب التنبيه. كما ذكر أعلاه، ترتبط T1 وU بالسعة الشاردة للبطارية. كلما كانت السعة أكبر، كلما طالت فترة الصعود البطيء T1، وانخفض جهد الحمل U. بالإضافة إلى ذلك، يرتبط U أيضًا بقوة ضغط الحجاب الحاجز نفسه. إذا كان هناك جسم غريب في وحدة الاختبار، فسوف يتسبب ذلك في حدوث ماس كهربائي داخلي وسيتلف الحجاب الحاجز، كما هو موضح في الشكل 7.

لذلك، يعد اختبار مقاومة الجهد الكهربي لبطارية الليثيوم جزءًا مهمًا من فحص عملية المنتج، والذي يمكنه اكتشاف المنتجات غير المؤهلة وتحسين عامل الأمان لمنتجات البطارية النهائية. يحتاج الاختبار الفعلي إلى النظر في العديد من العوامل، مثل إعدادات المعلمة ومعايير الحكم.