Okok és megelőző intézkedések a négyzet alakú lítium akkumulátorok alacsony szigeteléséhez

Az elektromos teljesítményvizsgálati adatok azt mutatták, hogy a hibás cella feszültség- és belső ellenállási paraméterei a normál tartományon belül vannak, a hagyományos elektromos vizsgálatokkal nem sikerült azonosítani a rejtett veszélyt. A cella negatív kapocsfeszültsége azonban lényegesen alacsonyabb volt a standard értéknél. A szétszerelés és a tesztelés rendellenes vezetőképességet mutatott ki a negatív kivezetés és a felső fedél között. A CT-vizsgálat megerősítette, hogy fémes idegen tárgyak vannak beágyazva a felső burkolat szigetelőrétegébe, közvetlenül megtörve a terminál és a héj közötti szigetelő szerkezetet. Ez a hiba gyakori a lítium-ion prizmás cellákhoz használt különféle alumíniumhéjak tömeggyártásában, és egy rejtett hiba, amelyet az idegen tárgyak ellenőrzésének hanyagsága okoz.

A gyártási folyamat nyomon követése során kiderült, hogy a fémes idegen tárgyak főként két nagy{0}}kockázatú folyamatból származnak. Először is, a fröccsöntési és préselési szakaszban a negatív végű vágószerszám vágóélei közötti rés túl nagy volt, ami rézforgácsot és fémsorját képezett a préselési folyamat során. Másodsorban a szigetelő PPS alapanyagba rozsdamentes acél részecskéket kevertek, majd fröccsöntés után fémdarabokat ágyaztak be a szigetelőrétegbe. Ugyanakkor a nyitott szárítási és adagolási módok könnyen a lebegő fémpor belélegzéséhez vezettek a műhelyben, tovább növelve annak valószínűségét, hogy szennyeződések keverednek a lítium power cella alumínium héj felső burkolatának szigetelőrétegébe.

Az ilyen típusú szigetelési hibákat lassú indukció és késleltetett meghibásodás jellemzi, és nem azonnali gyári hiba. A cella gyárilag átmegy az 500 V-os feszültségállósági szigetelési teszten, de a szigetelőrétegen belül apró fémtörmelék nem észlelhető. Az akkumulátor összeszerelése és hegesztése után a magas hőmérséklet megolvasztja a felső burkolat PP szigetelőrétegét, és a fémtörmelék a kolloid áramlásával kiszorul. Lehűléskor a műanyag összezsugorodik, és apró rések keletkeznek. A berendezés működése közben fellépő vibráció időszakos vezetőképességet okoz a kivezetések és a felső fedél között, folyamatosan mikro{5}}zárlatokat váltva ki, ami fokozatosan elektrokémiai korrózióhoz és elektrolitszivárgáshoz vezet az egy-cellás lítium-akkumulátor alumíniumhéjában.

A lítium akkumulátor alumínium héjának korróziója egyértelmű elektrokémiai mechanizmussal rendelkezik, amely megköveteli az elektronikus és ionos rövidzárlati feltételek egyidejű teljesítését. Normál körülmények között az akkumulátor héja nagy potenciállal rendelkezik, és teljesen el van szigetelve a negatív elektródától; amint egy fémes idegen tárgy vezetőképességet okoz a terminál és a héj között, az alumínium héj potenciálja gyorsan csökken, megteremtve a lítiumkorrózió feltételeit. Miután a héj érintkezésbe kerül az elektrolitban lévő lítium-ionokkal, redox-reakció megy végbe, és fokozatosan egy alumínium-lítiumötvözet képződik, amely megfelel a lítium-vas-foszfát prizmacellák alumíniumhéjainak főbb korróziós meghibásodási logikájának.

A héjkorróziós folyamat három szakaszból áll: felületi alumínium-oxid redukció, lítiumötvözet képzés és mély elektrokémiai korrózió. Ahogy a lítium interkalációs reakció folytatódik, a korróziós termékek levegővel és szén-dioxiddal egyesülve lúgos sókat képeznek, felgyorsítva a héjeróziót és a szivárgást. Mivel a cella külső bevonata teljes szigetelést biztosít, csak egy előre-fúrt szerelőrésszel és az alján lévő pozicionáló lyukkal, a korrózió, a szivárgás és a szigetelés meghibásodása leginkább a lítium-ion cellás alumíniumhéj alsó részén koncentrálódik.

A fémidegen anyagok bejutásának kiváltó okának kezelése érdekében az iparnak optimalizálnia kell a folyamatvezérlést a teljes folyamat során. Ez az öntőforma anyagok korszerűsítésével, a pengehézag csökkentésével, valamint sorjázási és polírozási folyamat hozzáadásával érhető el az elektródák feldolgozása során keletkező fémtörmelék eltávolítására; nyersanyag-fém-leválasztási és -vizsgálati eljárás hozzáadása a PPS nyersanyag-szennyeződéseinek szűrésére; valamint a szárító- és szívóberendezés módosítása a zárt-hurkú működési módra, átfogóan csökkentve az idegen anyagokkal való szennyeződés kockázatát a prizmatikus és hengeres elemtartókhoz való alumíniumhéjak gyártása során.

A tesztelési szabványok optimalizálása a rejtett hibák elfogásának alapvető eszköze. A meglévő 500 V-os feszültségállósági teszt nem tud áthatolni az apró szigetelési réseken, és nem elegendő a beágyazott fémtörmelék-hibák kimutatására. Az eredeti tesztelési szabványok megtartása mellett egy új, 1500 V-os nagy-feszültségű, 2 mA-es áramerősségű, teljes-kifejezésellenőrzési folyamatot adtunk hozzá, amely hatékonyan azonosítja a felső burkolat rendellenes szigetelési problémáit, pontosan elfogja a hibás cellákat, és jelentősen javítja a gyári áthaladási arányt és az Aluminum megfelelő cellák hosszú -távú működési stabilitását az Aluminingtam megfelelő cellákhoz.

Összefoglalva, a négyzet alakú lítium akkumulátorok alacsony szigetelésének és burkolatának korróziójának fő oka a fémes idegen tárgyak feletti ellenőrzés hiánya a gyártási folyamat során. A rejtett mikro{1}}zárlatok fokozatosan az akkumulátor meghibásodásához és biztonsági kockázatokhoz vezethetnek. Az akkumulátorok tömeggyártása során a nyersanyag-ellenőrzés, a folyamatok optimalizálása és a magas-feszültségű tesztelési frissítések mind nélkülözhetetlenek. Csak egy átfogó minőségellenőrzési rendszer létrehozásával lehet elkerülni a különböző lítium szárazelem-alumínium héjak szigetelési meghibásodását azok forrásánál, biztosítva az akkumulátor-rendszer biztonságos és stabil működését.

A folyamat optimalizálásáhozlítium szárazcellás alumínium héj, szigetelési hibadiagnosztika és tömeggyártási minőségellenőrzési megoldások, kérjük, forduljon professzionális műszaki csapatunkhoz. A gyártási körülmények alapján átfogó vezérlési megoldást tudunk személyre szabni, hogy hatékonyan elkerüljük az akkumulátor szigetelési meghibásodását és a burkolat korróziós problémáit.