علل و اقدامات پیشگیرانه برای عایق کم در باتری های لیتیوم مربعی

داده های تست عملکرد الکتریکی نشان داد که پارامترهای ولتاژ و مقاومت داخلی سلول معیوب در محدوده نرمال قرار دارند و آزمایش الکتریکی معمولی نمی تواند خطر پنهان را شناسایی کند. با این حال، ولتاژ ترمینال منفی سلول به طور قابل توجهی کمتر از مقدار استاندارد بود. جداسازی و آزمایش رسانایی غیرعادی بین ترمینال منفی و پوشش بالایی را نشان داد. سی تی اسکن تایید کرد که اجسام خارجی فلزی در داخل لایه عایق پوشش بالایی تعبیه شده اند که مستقیماً ساختار عایق بین ترمینال و پوسته را می شکند. این نقص در تولید انبوه پوسته های آلومینیومی مختلف برای سلول های منشوری یون لیتیوم رایج است و یک نقص پنهان ناشی از سهل انگاری در کنترل اجسام خارجی در فرآیند است.

ردیابی فرآیند تولید نشان داد که اجسام خارجی فلزی عمدتاً از دو فرآیند{0}پرخطر سرچشمه می‌گیرند. اولاً، در مراحل قالب گیری تزریقی و پرس، شکاف بین لبه های برش قالب پرکننده ترمینال منفی خیلی زیاد بود و در طول فرآیند پرس، براده های مسی و سوراخ های فلزی ایجاد می شد. در مرحله دوم، ذرات فولاد ضد زنگ با مواد اولیه PPS عایق مخلوط شدند و پس از قالب گیری تزریقی، قطعات فلزی در داخل لایه عایق جاسازی شدند. در عین حال، روش های خشک کردن و تغذیه باز به راحتی منجر به استنشاق گرد و غبار فلزی معلق در کارگاه شد و احتمال مخلوط شدن ناخالصی ها در لایه عایق پوشش رویی پوسته آلومینیومی سلول لیتیوم قدرت را افزایش داد.

این نوع خرابی عایق با القای آهسته و خرابی تاخیری مشخص می شود و یک عیب فوری در کارخانه نیست. سلول آزمایش عایق ولتاژ مقاومت 500 ولتی را در کارخانه انجام می دهد، اما بقایای فلزی ریز درون لایه عایق قابل تشخیص نیستند. پس از مونتاژ باتری و جوشکاری، دمای بالا لایه عایق PP پوشش بالایی را ذوب می کند و بقایای فلزی با جریان کلوئید جابجا می شوند. پس از خنک شدن، پلاستیک منقبض می شود و شکاف های کوچکی ایجاد می کند. لرزش در حین کار تجهیزات باعث هدایت متناوب بین پایانه‌ها و پوشش بالایی می‌شود و پیوسته باعث ایجاد مدارهای کوتاه میکرو{5}}می‌شود که به تدریج منجر به خوردگی الکتروشیمیایی و نشت الکترولیت در پوسته آلومینیومی یک باتری لیتیومی- تک سلولی می‌شود.

خوردگی پوسته آلومینیومی در باتری‌های لیتیومی دارای مکانیزم الکتروشیمیایی واضحی است که نیاز به انجام همزمان شرایط اتصال کوتاه الکترونیکی و یونی دارد. در شرایط عادی، پوسته باتری در پتانسیل بالایی قرار دارد و کاملاً از الکترود منفی عایق شده است. هنگامی که یک جسم خارجی فلزی باعث رسانایی بین ترمینال و پوسته می شود، پتانسیل پوسته آلومینیومی به سرعت کاهش می یابد و شرایطی را برای خوردگی لیتیاسیون ایجاد می کند. پس از تماس پوسته با یون‌های لیتیوم در الکترولیت، یک واکنش ردوکس رخ می‌دهد، به تدریج آلیاژ آلومینیوم-لیتیوم را تشکیل می‌دهد که با منطق شکست خوردگی جریان اصلی پوسته‌های آلومینیومی برای سلول‌های منشوری فسفات آهن لیتیوم مطابقت دارد.

فرآیند خوردگی پوسته شامل سه مرحله است: کاهش آلومینا سطح، تشکیل آلیاژ لیتیوم و خوردگی عمیق الکتروشیمیایی. همانطور که واکنش بین لیتیوم ادامه می یابد، محصولات خوردگی با هوا و دی اکسید کربن ترکیب می شوند تا نمک های قلیایی تشکیل دهند و فرسایش و نشت پوسته را تسریع کنند. از آنجا که پوشش بیرونی سلول عایق کاملی را فراهم می کند، تنها با یک شکاف مونتاژ از قبل حفر شده و سوراخ موقعیت در پایین، مشکلات خوردگی، نشت و خرابی عایق بیشتر در ناحیه پایین پوسته آلومینیومی سلول لیتیوم یون متمرکز شده است.

برای رسیدگی به علت اصلی ورود مواد خارجی فلزی، صنعت باید کنترل فرآیند را در کل فرآیند بهینه کند. این را می توان با ارتقاء مواد قالب، کاهش فاصله تیغه ها، و افزودن فرآیند جداسازی و پرداخت برای از بین بردن زباله های فلزی تولید شده در طول پردازش الکترود به دست آورد. افزودن فرآیند جداسازی و آزمایش فلزات مواد خام برای فیلتر کردن ناخالصی های مواد خام PPS. و اصلاح تجهیزات خشک کردن و مکش برای اتخاذ حالت عملکرد حلقه بسته، به طور جامع خطر آلودگی مواد خارجی را در طول تولید پوسته‌های آلومینیومی برای جعبه‌های باتری منشوری و استوانه‌ای کاهش می‌دهد.

بهینه سازی استانداردهای تست ابزار اصلی رهگیری خطاهای پنهان است. تست ولتاژ مقاومت 500 ولتی موجود نمی تواند به شکاف های عایق کوچک نفوذ کند و برای تشخیص عیوب فلزی جاسازی شده کافی نیست. با حفظ استانداردهای آزمایشی اولیه، یک فرآیند بازرسی کامل-1500 ولت با ولتاژ بالا و جریان 2 میلی آمپر جدید اضافه شده است که می‌تواند به طور موثر مشکلات عایق غیرعادی را در پوشش بالایی شناسایی کند، سلول‌های معیوب را به دقت قطع کند، و سرعت عبور کارخانه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد و سلول‌های عملکردی Alumining باتری را به طور قابل توجهی بهبود دهد.

به طور خلاصه، علت اصلی عایق کم و خوردگی پوشش در باتری‌های لیتیوم مربعی، عدم کنترل اجسام خارجی فلزی در طول فرآیند تولید است. میکرو{1}}مدارهای کوتاه پنهان می توانند به تدریج باعث خرابی باتری و خطرات ایمنی شوند. در تولید انبوه باتری‌های نیرو، کنترل مواد خام، بهینه‌سازی فرآیند، و ارتقا{3}}آزمایش ولتاژ بالا همگی ضروری هستند. تنها با ایجاد یک سیستم کنترل کیفیت جامع می‌توان از مشکلات خرابی عایق در پوسته‌های آلومینیومی باتری سلول خشک لیتیومی مختلف در منبع آنها جلوگیری کرد و از عملکرد ایمن و پایدار سیستم باتری قدرت اطمینان حاصل کرد.

برای بهینه سازی فرآیندپوسته های آلومینیومی سلول خشک لیتیوم، تشخیص خطای عایق و راه حل های بازرسی کیفیت تولید انبوه، لطفا با تیم فنی حرفه ای ما مشورت کنید. ما می توانیم یک راه حل کنترل جامع را بر اساس شرایط تولید سفارشی کنیم تا به طور موثر از خرابی عایق باتری و مشکلات خوردگی پوشش جلوگیری کنیم.