Αιτίες και προληπτικά μέτρα για χαμηλή μόνωση σε τετραγωνικές μπαταρίες λιθίου

Τα δεδομένα δοκιμών ηλεκτρικής απόδοσης έδειξαν ότι οι παράμετροι τάσης και εσωτερικής αντίστασης του ελαττωματικού στοιχείου ήταν εντός του κανονικού εύρους και οι συμβατικές ηλεκτρικές δοκιμές δεν μπορούσαν να προσδιορίσουν τον κρυφό κίνδυνο. Ωστόσο, η αρνητική τάση ακροδεκτών του στοιχείου ήταν σημαντικά χαμηλότερη από την τυπική τιμή. Η αποσυναρμολόγηση και η δοκιμή αποκάλυψαν μη φυσιολογική αγωγιμότητα μεταξύ του αρνητικού ακροδέκτη και του επάνω καλύμματος. Η αξονική τομογραφία επιβεβαίωσε ότι μεταλλικά ξένα αντικείμενα ήταν ενσωματωμένα μέσα στο μονωτικό στρώμα του επάνω καλύμματος, σπάζοντας άμεσα τη δομή μόνωσης μεταξύ του ακροδέκτη και του κελύφους. Αυτό το ελάττωμα είναι κοινό στη μαζική παραγωγή διαφόρων κελυφών αλουμινίου για πρισματικές κυψέλες ιόντων λιθίου και είναι μια κρυφή αστοχία που προκαλείται από αμέλεια στον έλεγχο ξένων αντικειμένων στη διαδικασία.

Η ανίχνευση της παραγωγικής διαδικασίας αποκάλυψε ότι τα μεταλλικά ξένα αντικείμενα προέρχονταν κυρίως από δύο διεργασίες υψηλού-κίνδυνου. Πρώτον, στα στάδια χύτευσης με έγχυση και συμπίεσης, το διάκενο μεταξύ των ακμών κοπής του αρνητικού τερματικού καλουπιού ήταν πολύ μεγάλο, δημιουργώντας χάλκινα ρινίσματα και μεταλλικά γρέζια κατά τη διαδικασία συμπίεσης. Δεύτερον, σωματίδια ανοξείδωτου χάλυβα αναμίχθηκαν στη μονωτική πρώτη ύλη PPS και μετά τη χύτευση με έγχυση, μεταλλικά θραύσματα ενσωματώθηκαν μέσα στο μονωτικό στρώμα. Ταυτόχρονα, οι μέθοδοι ανοιχτής ξήρανσης και τροφοδοσίας οδήγησαν εύκολα στην εισπνοή αιωρούμενης μεταλλικής σκόνης στο εργαστήριο, αυξάνοντας περαιτέρω την πιθανότητα ανάμειξης ακαθαρσιών στο μονωτικό στρώμα του άνω καλύμματος του κελύφους αλουμινίου κυψελών λιθίου.

Αυτός ο τύπος αστοχίας μόνωσης χαρακτηρίζεται από αργή επαγωγή και καθυστερημένη αστοχία και δεν αποτελεί άμεσο ελάττωμα στο εργοστάσιο. Η κυψέλη περνά τη δοκιμή μόνωσης τάσης αντοχής 500 V στο εργοστάσιο, αλλά δεν μπορούν να ανιχνευθούν μικροσκοπικά μεταλλικά υπολείμματα μέσα στο στρώμα μόνωσης. Μετά τη συναρμολόγηση της μπαταρίας και τη συγκόλληση, οι υψηλές θερμοκρασίες λιώνουν το στρώμα μόνωσης PP του επάνω καλύμματος και τα μεταλλικά υπολείμματα μετατοπίζονται με τη ροή του κολλοειδούς. Κατά την ψύξη, το πλαστικό συρρικνώνεται, σχηματίζοντας μικροσκοπικά κενά. Η δόνηση κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού προκαλεί διακοπτόμενη αγωγιμότητα μεταξύ των ακροδεκτών και του επάνω καλύμματος, προκαλώντας συνεχώς μικρο-βραχυκυκλώματα, οδηγώντας σταδιακά σε ηλεκτροχημική διάβρωση και διαρροή ηλεκτρολυτών στο κέλυφος αλουμινίου μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου-κυψέλης.

Η διάβρωση του κελύφους αλουμινίου στις μπαταρίες λιθίου έχει έναν σαφή ηλεκτροχημικό μηχανισμό, που απαιτεί την ταυτόχρονη εκπλήρωση των συνθηκών βραχυκυκλώματος τόσο του ηλεκτρονικού όσο και του ιοντικού κυκλώματος. Υπό κανονικές συνθήκες, το κέλυφος της μπαταρίας είναι σε υψηλό δυναμικό και είναι πλήρως μονωμένο από το αρνητικό ηλεκτρόδιο. Μόλις ένα μεταλλικό ξένο αντικείμενο προκαλέσει αγωγιμότητα μεταξύ του ακροδέκτη και του κελύφους, το δυναμικό του κελύφους αλουμινίου μειώνεται γρήγορα, δημιουργώντας συνθήκες για διάβρωση λιθίωσης. Αφού το κέλυφος έρθει σε επαφή με ιόντα λιθίου στον ηλεκτρολύτη, λαμβάνει χώρα μια αντίδραση οξειδοαναγωγής, σχηματίζοντας σταδιακά ένα κράμα αλουμινίου-λιθίου, σύμφωνα με την κύρια λογική αποτυχίας διάβρωσης των κελυφών αλουμινίου για πρισματικές κυψέλες φωσφορικού σιδήρου λιθίου.

Η διαδικασία διάβρωσης του κελύφους αποτελείται από τρία στάδια: μείωση επιφανειακής αλουμίνας, σχηματισμός κράματος λιθίου και βαθιά ηλεκτροχημική διάβρωση. Καθώς η αντίδραση παρεμβολής λιθίου συνεχίζεται, τα προϊόντα διάβρωσης συνδυάζονται με αέρα και διοξείδιο του άνθρακα για να σχηματίσουν αλκαλικά άλατα, επιταχύνοντας τη διάβρωση και τη διαρροή του κελύφους. Επειδή η εξωτερική επίστρωση του στοιχείου παρέχει πλήρη μόνωση, με μόνο ένα εκ των προτέρων τρυπημένο κενό συναρμολόγησης και οπή τοποθέτησης στο κάτω μέρος, τα προβλήματα διάβρωσης, διαρροής και αστοχίας μόνωσης συγκεντρώνονται κυρίως στην κάτω περιοχή του κελύφους αλουμινίου κυψελών λιθίου ιόντων.

Για να αντιμετωπιστεί η βασική αιτία της εισαγωγής ξένων υλών μετάλλων, η βιομηχανία πρέπει να βελτιστοποιήσει τον έλεγχο της διαδικασίας σε όλη τη διαδικασία. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την αναβάθμιση των υλικών καλουπιού, τη μείωση της απόστασης της λεπίδας και την προσθήκη μιας διαδικασίας αφαίρεσης γρεζιών και στίλβωσης για την εξάλειψη των μεταλλικών υπολειμμάτων που δημιουργούνται κατά την επεξεργασία ηλεκτροδίων. προσθήκη μιας διαδικασίας διαχωρισμού μετάλλων πρώτης ύλης και δοκιμής για το φιλτράρισμα των ακαθαρσιών πρώτων υλών PPS. και τροποποίηση του εξοπλισμού στεγνώματος και αναρρόφησης για να υιοθετήσει έναν τρόπο λειτουργίας κλειστού-βρόχου, μειώνοντας πλήρως τον κίνδυνο μόλυνσης από ξένα σώματα κατά την παραγωγή Κελύφη Αλουμινίου για Πρισματικές και Κυλινδρικές Θήκες Μπαταριών.

Η βελτιστοποίηση των προτύπων δοκιμών είναι το βασικό μέσο για την αναχαίτιση λανθάνοντων σφαλμάτων. Η υπάρχουσα δοκιμή τάσης αντοχής 500 V δεν μπορεί να διαπεράσει τα μικροσκοπικά κενά μόνωσης και είναι ανεπαρκής για τον εντοπισμό ελαττωμάτων ενσωματωμένων μεταλλικών υπολειμμάτων. Διατηρώντας τα αρχικά πρότυπα δοκιμών, προστέθηκε μια νέα διαδικασία επιθεώρησης πλήρους-τελικής επιθεώρησης υψηλής τάσης 1500 V 1500 V, ρεύμα 2 mA, η οποία μπορεί να εντοπίσει αποτελεσματικά τα μη φυσιολογικά προβλήματα μόνωσης στο επάνω κάλυμμα, να ανακόψει με ακρίβεια ελαττωματικά στοιχεία και να βελτιώσει σημαντικά τον εργοστασιακό ρυθμό διέλευσης και τη μακροπρόθεσμη αντιστοίχιση των κυψελών λειτουργίας της μπαταρίας σε βάθος{7}.

Συνοπτικά, η βασική αιτία της χαμηλής μόνωσης και της διάβρωσης του περιβλήματος στις τετράγωνες μπαταρίες λιθίου είναι η έλλειψη ελέγχου των μεταλλικών ξένων αντικειμένων κατά τη διαδικασία παραγωγής. Τα κρυφά μικρο-βραχυκυκλώματα μπορούν σταδιακά να προκαλέσουν αστοχία της μπαταρίας και κινδύνους για την ασφάλεια. Στη μαζική παραγωγή μπαταριών ισχύος, ο έλεγχος πρώτων υλών, η βελτιστοποίηση διεργασιών και οι αναβαθμίσεις δοκιμών υψηλής{3} τάσης είναι όλες απαραίτητες. Μόνο με τη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου συστήματος ποιοτικού ελέγχου μπορούν να αποφευχθούν προβλήματα αστοχίας μόνωσης σε διάφορα κελύφη αλουμινίου μπαταριών λιθίου ξηράς κυψέλης στην πηγή τους, διασφαλίζοντας την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του συστήματος μπαταριών ισχύος.

Για τη βελτιστοποίηση της διαδικασίαςκελύφη αλουμινίου ξηρής κυψέλης λιθίου, διάγνωση σφαλμάτων μόνωσης και λύσεις επιθεώρησης ποιότητας μαζικής παραγωγής, συμβουλευτείτε την επαγγελματική τεχνική ομάδα μας. Μπορούμε να προσαρμόσουμε μια ολοκληρωμένη λύση ελέγχου με βάση τις συνθήκες παραγωγής για να αποφύγουμε αποτελεσματικά την αστοχία μόνωσης της μπαταρίας και τα προβλήματα διάβρωσης του περιβλήματος.