Kare Lityum Pillerde Düşük Yalıtımın Nedenleri ve Önleyici Önlemler

Elektriksel performans testi verileri, arızalı hücrenin voltaj ve iç direnç parametrelerinin normal aralıkta olduğunu ve geleneksel elektrik testlerinin gizli tehlikeyi tespit edemediğini gösterdi. Ancak hücrenin negatif terminal voltajı standart değerden önemli ölçüde düşüktü. Sökme ve test etme, negatif terminal ile üst kapak arasında anormal iletkenlik olduğunu ortaya çıkardı. CT taraması, üst kapağın yalıtım katmanının içine metalik yabancı nesnelerin gömüldüğünü ve terminal ile kabuk arasındaki yalıtım yalıtım yapısını doğrudan kırdığını doğruladı. Bu kusur, lityum iyon prizmatik hücreler için çeşitli alüminyum kabukların seri üretiminde yaygındır ve süreçteki yabancı nesnelerin kontrolündeki ihmalden kaynaklanan gizli bir başarısızlıktır.

Üretim sürecinin izlenmesi, metalik yabancı nesnelerin esas olarak iki yüksek-riskli süreçten kaynaklandığını ortaya çıkardı. İlk olarak, enjeksiyonlu kalıplama ve presleme aşamalarında, negatif terminal kesme kalıbının kesici kenarları arasındaki boşluk çok büyüktü ve presleme işlemi sırasında bakır talaşları ve metal çapaklarına neden oluyordu. İkinci olarak, yalıtkan PPS hammaddesine paslanmaz çelik parçacıklar karıştırıldı ve enjeksiyonlu kalıplamanın ardından metal parçalar yalıtım katmanının içine gömüldü. Aynı zamanda, açık kurutma ve besleme yöntemleri atölyede askıda kalan metal tozunun kolayca solunmasına yol açarak, lityum güç hücresi alüminyum kabuk üst kapağının yalıtım katmanına yabancı maddelerin karışma olasılığını daha da artırdı.

Bu tip izolasyon arızası, yavaş indüksiyon ve gecikmeli arıza ile karakterize edilir ve fabrikada hemen ortaya çıkan bir arıza değildir. Hücre, fabrikada 500V dayanım gerilimi yalıtım testini geçer ancak yalıtım katmanı içindeki küçük metal kalıntıları tespit edilemez. Akü montajı ve kaynaklama sonrasında, yüksek sıcaklıklar üst kapağın PP yalıtım katmanını eritir ve metal artıkları kolloid akışıyla yer değiştirir. Soğuduktan sonra plastik büzülür ve küçük boşluklar oluşur. Ekipmanın çalışması sırasındaki titreşim, terminaller ile üst kapak arasında aralıklı iletkenliğe neden olur, sürekli olarak mikro-kısa devreleri tetikler, tek-hücreli lityum-iyon pilin alüminyum kabuğunda yavaş yavaş elektrokimyasal korozyona ve elektrolit sızıntısına yol açar.

Lityum pillerdeki alüminyum kabuğun korozyonu, hem elektronik hem de iyonik kısa devre koşullarının aynı anda yerine getirilmesini gerektiren açık bir elektrokimyasal mekanizmaya sahiptir. Normal koşullar altında pil kabuğu yüksek bir potansiyele sahiptir ve negatif elektrottan tamamen yalıtılmıştır; Metalik bir yabancı nesne terminal ile kabuk arasında iletkenliğe neden olduğunda, alüminyum kabuk potansiyeli hızla düşerek lityum korozyonu için koşullar yaratır. Kabuk, elektrolitteki lityum iyonlarıyla temasa geçtikten sonra, lityum demir fosfat prizmatik hücreler için alüminyum kabukların ana akım korozyon arızası mantığına uygun olarak yavaş yavaş bir alüminyum-lityum alaşımı oluşturan bir redoks reaksiyonu meydana gelir.

Kabuk korozyon süreci üç aşamadan oluşur: yüzey alümina indirgemesi, lityum alaşımı oluşumu ve derin elektrokimyasal korozyon. Lityum interkalasyon reaksiyonu devam ettikçe korozyon ürünleri hava ve karbon dioksit ile birleşerek alkali tuzlar oluşturur ve kabuk erozyonunu ve sızıntıyı hızlandırır. Hücrenin dış kaplaması, altta yalnızca önceden-delinmiş bir montaj boşluğu ve konumlandırma deliği ile tam yalıtım sağladığından, korozyon, sızıntı ve yalıtım hatası sorunları çoğunlukla Lityum İyon Hücre Alüminyum Kabuğunun alt alanında yoğunlaşmıştır.

Metal yabancı madde girişinin temel nedenini ele almak için endüstrinin tüm süreç boyunca süreç kontrolünü optimize etmesi gerekiyor. Bu, kalıp malzemelerinin iyileştirilmesi, bıçak açıklığının azaltılması ve elektrot işleme sırasında oluşan metal kalıntılarını ortadan kaldırmak için çapak alma ve cilalama işleminin eklenmesiyle başarılabilir; PPS ham maddesi safsızlıklarını filtrelemek için bir ham madde metal ayırma ve test sürecinin eklenmesi; ve kurutma ve emme ekipmanının kapalı-döngü çalışma modunu benimseyecek şekilde değiştirilmesi, Prizmatik ve Silindirik Pil Kutuları için Alüminyum Kabukların üretimi sırasında yabancı madde kirlenmesi riskini kapsamlı bir şekilde azaltma.

Test standartlarını optimize etmek, gizli hataları yakalamanın temel yoludur. Mevcut 500V dayanım gerilimi testi, küçük yalıtım boşluklarına nüfuz edemez ve gömülü metal döküntü kusurlarını tespit etmede yetersiz kalır. Orijinal test standartlarını korurken, yeni bir 1500 V yüksek-voltaj, 2mA akım tam-sonlandırma inceleme süreci eklendi; bu süreç, üst kapaktaki anormal yalıtım sorunlarını etkili bir şekilde tanımlayabiliyor, arızalı hücreleri doğru bir şekilde tespit edebiliyor ve Alüminyum derin çekme damgalama pil kutusu için eşleşen hücrelerin fabrika geçiş hızını ve uzun-dönem operasyonel stabilitesini önemli ölçüde artırabiliyor.

Özetle, kare lityum pillerdeki düşük yalıtım ve muhafaza korozyonunun temel nedeni, üretim süreci sırasında metalik yabancı nesneler üzerinde kontrol eksikliğidir. Gizli mikro-kısa devreler yavaş yavaş pil arızasına ve güvenlik tehlikelerine neden olabilir. Güç pillerinin seri üretiminde hammadde kontrolü, süreç optimizasyonu ve yüksek-voltaj testi yükseltmelerinin tümü vazgeçilmezdir. Yalnızca kapsamlı bir kalite kontrol sistemi kurarak, çeşitli lityum kuru hücreli pil alüminyum kabuklarındaki yalıtım hatası sorunlarının kaynağında önlenebilir ve güç pil sisteminin güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlayabilir.

Süreç optimizasyonu içinlityum kuru hücreli alüminyum kabuklar, yalıtım hatası teşhisi ve seri üretim kalite kontrol çözümleri için lütfen profesyonel teknik ekibimize danışın. Akü izolasyon arızasını ve gövde korozyon sorunlarını etkili bir şekilde önlemek için üretim koşullarına dayalı kapsamlı bir kontrol çözümünü özelleştirebiliriz.