Узроци и превентивне мере за ниску изолацију у квадратним литијумским батеријама

Подаци о тестирању електричних перформанси показали су да су параметри напона и унутрашњег отпора неисправне ћелије били унутар нормалног опсега, а конвенционално електрично тестирање није могло да идентификује скривену опасност. Међутим, напон негативног терминала ћелије био је знатно нижи од стандардне вредности. Растављање и тестирање открили су абнормалну проводљивост између негативног терминала и горњег поклопца. ЦТ скенирање је потврдило да су метални страни предмети уграђени унутар изолационог слоја горњег поклопца, директно разбијајући изолациону структуру између терминала и шкољке. Овај недостатак је уобичајен у масовној производњи различитих алуминијумских шкољки за литијум-јонске призматичне ћелије, и представља скривени квар узрокован немаром у контроли страних предмета у процесу.

Праћење процеса производње открило је да метални страни предмети углавном потичу из два процеса високог{0}}високог ризика. Прво, у фазама бризгања и пресовања, размак између резних ивица матрице за слепљење негативних терминала био је превелик, стварајући бакарне струготине и металне неравнине током процеса пресовања. Друго, честице нерђајућег челика су помешане у изолациону ППС сировину, а након бризгања, метални фрагменти су уграђени унутар изолационог слоја. У исто време, методе отвореног сушења и храњења лако су довеле до удисања суспендоване металне прашине у радионици, додатно повећавајући вероватноћу мешања нечистоћа у изолациони слој горњег поклопца алуминијумске шкољке литијумске енергетске ћелије.

Ову врсту квара изолације карактерише спора индукција и закаснели отказ, и није тренутни фабрички квар. Ћелија пролази тест изолације отпорног напона од 500 В у фабрици, али се ситни метални остаци унутар изолационог слоја не могу открити. Након монтаже батерије и заваривања, високе температуре отапају ПП изолациони слој горњег поклопца, а метални остаци се померају током колоида. Након хлађења, пластика се скупља, формирајући мале празнине. Вибрације током рада опреме проузрокују испрекидану проводљивост између терминала и горњег поклопца, непрекидно покрећући микро-кратке спојеве, што постепено доводи до електрохемијске корозије и цурења електролита у алуминијумском омотачу једне-ћелијске литијум-јонске батерије.

Корозија алуминијумског омотача у литијумским батеријама има јасан електрохемијски механизам, који захтева истовремено испуњавање и електронских и јонских услова кратког споја. У нормалним условима, омотач батерије је под високим потенцијалом и потпуно је изолован од негативне електроде; када метални страни предмет изазове проводљивост између терминала и шкољке, потенцијал алуминијумске љуске брзо се смањује, стварајући услове за литијску корозију. Након што омотач дође у контакт са литијум јонима у електролиту, долази до редокс реакције, постепено формирајући легуру алуминијума-литијума, која је у складу са основном логиком квара на корозији алуминијумских љуски за призматичне ћелије литијум гвожђе фосфата.

Процес корозије љуске састоји се од три фазе: површинске редукције глинице, формирања легуре литијума и дубоке електрохемијске корозије. Како се реакција интеркалације литијума наставља, производи корозије се комбинују са ваздухом и угљен-диоксидом да би формирали алкалне соли, убрзавајући ерозију шкољке и цурење. Пошто спољашњи премаз ћелије обезбеђује потпуну изолацију, са само унапред-избушеним отвором за монтажу и рупом за позиционирање на дну, проблеми са корозијом, цурењем и кваром изолације су углавном концентрисани у доњем делу алуминијумске шкољке литијум-јонске ћелије.

Да би се решио основни узрок уношења страних материја метала, индустрија треба да оптимизује контролу процеса током целог процеса. Ово се може постићи надоградњом материјала калупа, смањењем зазора сечива и додавањем процеса уклањања ивица и полирања како би се елиминисали метални остаци који настају током обраде електрода; додавање процеса одвајања метала сировог материјала и процеса тестирања за филтрирање нечистоћа ППС сировог материјала; и модификовање опреме за сушење и усисавање да би усвојила режим рада затворене{1}}петље, свеобухватно смањујући ризик од контаминације страним материјама током производње алуминијумских кућишта за призматичне и цилиндричне кућишта батерија.

Оптимизација стандарда тестирања је основно средство за пресретање латентних грешака. Постојећи тест отпорног напона од 500 В не може да продре кроз мале изолационе празнине и није довољан да открије уметнуте дефекте метала. Уз задржавање оригиналних стандарда тестирања, додат је нови 1500В високог-напона, 2мА струја пуне{6}}процеса завршне контроле, који може ефикасно да идентификује абнормалне проблеме са изолацијом у горњем поклопцу, прецизно пресретне неисправне ћелије и значајно побољша фабричку брзину пролазности и дуготрајно-одржавање дуготрајне радне стабилности кућишта батерије.

Укратко, основни узрок ниске изолације и корозије кућишта у квадратним литијумским батеријама је недостатак контроле над металним страним предметима током производног процеса. Скривени микро-кратки спојеви могу постепено да изазову квар батерије и безбедносне опасности. У масовној производњи енергетских батерија, контрола сировина, оптимизација процеса и надоградња тестирања високог напона су све неопходне. Само успостављањем свеобухватног система контроле квалитета могу се избећи проблеми квара изолације у различитим алуминијумским омотачима литијумских батерија са сувим ћелијама на њиховом извору, обезбеђујући безбедан и стабилан рад система батерија за напајање.

За оптимизацију процеса одлитијумске алуминијумске шкољке са сувим ћелијама, дијагнозу квара изолације и решења за инспекцију квалитета масовне производње, консултујте наш професионални технички тим. Можемо да прилагодимо свеобухватно решење за контролу засновано на условима производње како бисмо ефикасно избегли квар изолације батерије и проблеме са корозијом кућишта.