Uzroci i preventivne mjere za nisku izolaciju u kvadratnim litijevim baterijama
May 25, 2026
Ostavite poruku
S brzim razvojem novih energetskih vozila, elektrana za pohranu energije i industrije potrošačke elektronike, litij-ionske baterije postale su glavni uređaj za pohranu energije zbog svoje visoke gustoće energije, dugog vijeka trajanja i izvrsnih performansi. Među njima, prizmatične litijeve baterije, sa svojom jednostavnom strukturom i jakom stabilnošću pakiranja, sve se više koriste u području automobilskih baterija. Aluminijsko kućište glavne litijeve prizmatične baterije, sa svojom laganom i velikom-čvrstoćom, postalo je temeljna potporna struktura za prizmatične ćelije. Međutim, tijekom proizvodnje i upotrebe, problemi kao što su loša izolacija, korozija kućišta i mikro-kratki spojevi mogu lako dovesti do curenja baterije, kvara sustava, pa čak i rizika od toplinskog odlaska, što ozbiljno utječe na ukupnu sigurnost i životni vijek baterije.
U masovno{0}}proizvedenim primjenama baterija, niske vrijednosti izolacije modula čest su problem kvalitete koji može izravno uzrokovati kvarove vozila i isključivanje sustava baterija. Rješavanjem tipičnih slučajeva kvara, otkriveno je da je otpor izolacije neispravnog modula bio samo 0,113 MΩ, daleko ispod industrijskog standarda. Vizualni pregled nije otkrio abnormalnosti u kabelskom snopu ili konektorima, a vanjski zaštitni film ćelije bio je netaknut. Samo je dno jedne ćelije pokazalo očito curenje elektrolita i tragove korozije na kućištu. Aluminijsko kućište stanične litijske baterije uključeno u ovaj kvar nije pokazalo nikakvo fizičko oštećenje. Glavni uzrok kvara bio je koncentriran u abnormalnoj izolaciji unutar gornjeg poklopca ćelije, što je tipičan skriveni procesni nedostatak.
Podaci o ispitivanju električnih performansi pokazali su da su parametri napona i unutarnjeg otpora neispravne ćelije unutar normalnog raspona, a konvencionalno električno ispitivanje nije moglo identificirati skrivenu opasnost. Međutim, negativni terminalni napon ćelije bio je značajno niži od standardne vrijednosti. Rastavljanje i testiranje otkrili su abnormalnu vodljivost između negativnog terminala i gornjeg poklopca. CT snimka potvrdila je da su metalni strani predmeti bili ugrađeni unutar izolacijskog sloja gornjeg poklopca, izravno razbijajući izolacijsku strukturu između terminala i kućišta. Ovaj nedostatak je uobičajen u masovnoj proizvodnji raznih aluminijskih školjki za litij-ionske prizmatične ćelije, a skriveni je kvar uzrokovan nemarom u kontroli stranih tijela u procesu.
Praćenje proizvodnog procesa otkrilo je da metalni strani predmeti uglavnom potječu iz dva -visokorizična procesa. Prvo, u fazama injekcijskog prešanja i prešanja, razmak između reznih rubova matrice za izradu negativnog terminala bio je prevelik, stvarajući bakrene strugotine i metalne oštrice tijekom procesa prešanja. Drugo, čestice nehrđajućeg čelika umiješane su u izolacijsku PPS sirovinu, a nakon injekcijskog prešanja metalni fragmenti ugrađeni su unutar izolacijskog sloja. U isto vrijeme, otvorene metode sušenja i hranjenja lako su dovele do udisanja lebdeće metalne prašine u radionici, dodatno povećavajući vjerojatnost da se nečistoće umiješaju u izolacijski sloj gornjeg poklopca aluminijske ljuske litijeve energetske ćelije.
Ovu vrstu kvara izolacije karakterizira spora indukcija i odgođeni kvar, a ne radi se o trenutnom kvaru u tvornici. Ćelija prolazi tvornički test izolacije od 500 V, ali sitni metalni ostaci unutar izolacijskog sloja ne mogu se otkriti. Nakon sastavljanja baterije i zavarivanja, visoke temperature tope PP izolacijski sloj gornjeg poklopca, a metalni ostaci se pomiču s protokom koloida. Nakon hlađenja, plastika se skuplja, stvarajući sitne praznine. Vibracije tijekom rada opreme uzrokuju povremenu vodljivost između priključaka i gornjeg poklopca, kontinuirano izazivajući mikro-kratke spojeve, postupno dovodeći do elektrokemijske korozije i curenja elektrolita u aluminijskom omotaču jedno-ćelijske litij-ionske baterije.
Korozija aluminijske ljuske u litijevim baterijama ima jasan elektrokemijski mehanizam, koji zahtijeva istovremeno ispunjavanje elektroničkih i ionskih uvjeta kratkog spoja. Pod normalnim uvjetima, omotač baterije je pod visokim potencijalom i potpuno je izoliran od negativne elektrode; kada metalno strano tijelo uzrokuje vodljivost između terminala i ljuske, potencijal aluminijske ljuske brzo opada, stvarajući uvjete za litijsku koroziju. Nakon što ljuska dođe u kontakt s litijevim ionima u elektrolitu, dolazi do redoks reakcije, postupno stvarajući aluminij-litij leguru, u skladu s glavnom strujom korozijske logike kvara aluminijskih ljuski za litij-željezo-fosfatne prizmatične ćelije.
Proces korozije ljuske sastoji se od tri faze: površinske redukcije glinice, stvaranja litijeve legure i dubinske elektrokemijske korozije. Kako se reakcija interkalacije litija nastavlja, produkti korozije spajaju se sa zrakom i ugljičnim dioksidom i stvaraju alkalne soli, ubrzavajući eroziju ljuske i curenje. Budući da vanjski premaz ćelije pruža potpunu izolaciju, sa samo prethodno-izbušenim otvorom za montažu i rupom za pozicioniranje na dnu, problemi s korozijom, curenjem i kvarom izolacije uglavnom su koncentrirani u donjem području aluminijske školjke litij-ionske ćelije.
Kako bi se riješio temeljni uzrok unošenja metalnih stranih tvari, industrija mora optimizirati kontrolu procesa tijekom cijelog procesa. To se može postići nadogradnjom materijala kalupa, smanjenjem zazora oštrice i dodavanjem procesa skidanja srha i poliranja kako bi se uklonili metalni ostaci koji nastaju tijekom obrade elektroda; dodavanje procesa odvajanja metala sirovine i ispitivanja za filtriranje nečistoća sirovina PPS; i modificiranje opreme za sušenje i usisavanje kako bi se usvojio način rada zatvorene-petlje, sveobuhvatno smanjujući rizik od kontaminacije stranim tvarima tijekom proizvodnje aluminijskih školjki za prizmatična i cilindrična kućišta baterija.
Optimiziranje standarda testiranja je temeljni način presretanja latentnih grešaka. Postojeći test otpornog napona od 500 V ne može prodrijeti kroz malene izolacijske praznine i nije dovoljan za otkrivanje ugrađenih metalnih krhotina. Uz zadržavanje izvornih standarda testiranja, dodan je novi 1500V visokog{4}}napona, 2mA struja pun-postupka inspekcije završne obrade, koji može učinkovito identificirati abnormalne probleme s izolacijom u gornjem poklopcu, točno presresti neispravne ćelije i značajno poboljšati tvornički prolaz i dugoročnu-radnu stabilnost odgovarajućih ćelija za aluminijsko kućište baterije za duboko izvlačenje.
Ukratko, glavni uzrok niske izolacije i korozije kućišta u kvadratnim litijevim baterijama je nedostatak kontrole nad metalnim stranim predmetima tijekom proizvodnog procesa. Skriveni mikro-kratki spojevi mogu postupno uzrokovati kvar baterije i sigurnosne opasnosti. U masovnoj proizvodnji energetskih baterija neophodna je kontrola sirovina, optimizacija procesa i-testiranje visokog napona. Samo uspostavom sveobuhvatnog sustava kontrole kvalitete mogu se izbjeći problemi kvarova izolacije u različitim aluminijskim školjkama baterija sa suhim ćelijama, čime se osigurava siguran i stabilan rad sustava energetskih baterija.
Za optimizaciju procesalitijeve suhe ćelije aluminijske ljuske, dijagnoza kvarova na izolaciji i rješenja za inspekciju kvalitete masovne proizvodnje, obratite se našem stručnom tehničkom timu. Možemo prilagoditi sveobuhvatno upravljačko rješenje temeljeno na uvjetima proizvodnje kako bismo učinkovito izbjegli kvarove izolacije baterije i probleme s korozijom kućišta.
kontaktirajte nas
Pošaljite upit