Orsakir og fyrirbyggjandi aðgerðir vegna lítillar einangrunar í ferninga litíum rafhlöðum

Rafmagnsprófunargögn sýndu að spennu- og innri viðnámsbreytur gallaða klefans voru innan eðlilegra marka og hefðbundnar rafmagnsprófanir gátu ekki greint falinn hættu. Hins vegar var neikvæð spenna frumunnar marktækt lægri en staðalgildið. Við sundurliðun og prófun kom í ljós óeðlileg leiðni á milli neikvæða tengisins og topploksins. Tölvuskönnun staðfesti að aðskotahlutir úr málmi voru felldir inn í einangrunarlag efstu hlífarinnar, sem braut einangrunareinangrunarbygginguna beint á milli flugstöðvarinnar og skelarinnar. Þessi galli er algengur í fjöldaframleiðslu ýmissa álskelja fyrir litíumjóna prismatísk frumur og er falin bilun sem stafar af vanrækslu við stjórn á aðskotahlutum í ferlinu.

Við rakningu á framleiðsluferlinu kom í ljós að málmuðu aðskotahlutirnir komu aðallega frá tveimur-háhættuferlum. Í fyrsta lagi, í innspýtingar- og pressunarstigum, var bilið á milli skurðbrúnanna á neikvæða tæmandi dúkkunni of stórt, sem myndaði koparspæni og málmbrot meðan á pressunarferlinu stóð. Í öðru lagi var ryðfríu stáli ögnum blandað í einangrandi PPS hráefnið og eftir sprautumótun voru málmbrot felld inn í einangrunarlagið. Á sama tíma leiddu opnu þurrkunar- og fóðrunaraðferðirnar auðveldlega til innöndunar sviflauss málmryks á verkstæðinu, sem jók enn frekar líkurnar á að óhreinindum blandist í einangrunarlagið á litíum rafhlöðu álhlífinni.

Þessi tegund einangrunarbilunar einkennist af hægum innleiðingu og seinkuðum bilun og er ekki tafarlaus galli í verksmiðjunni. Hólfið stenst 500V þola spennueinangrunarprófið í verksmiðjunni, en ekki er hægt að greina örlítið málmleifar innan einangrunarlagsins. Eftir samsetningu rafhlöðu og suðu bræðir hár hiti PP einangrunarlagið á topphlífinni og málmrusl færist til með flæði kolloidsins. Við kælingu minnkar plastið og myndar örsmá eyður. Titringur meðan á búnaði stendur veldur hléum leiðni milli skautanna og topploksins, sem kallar stöðugt á ör-skammrásir, sem leiðir smám saman til rafefnafræðilegrar tæringar og raflausnarleka í álhúð einnar-litíum-rafhlöðu.

Tæring álskeljarnar í litíum rafhlöðum hefur skýran rafefnafræðilegan vélbúnað, sem krefst þess að samtímis uppfylli bæði rafræn og jónandi skammhlaupsskilyrði. Undir venjulegum kringumstæðum er rafhlöðuhúðin á háum styrkleika og algjörlega einangruð frá neikvæðu rafskautinu; þegar aðskotahlutur úr málmi veldur leiðni milli endastöðvarinnar og skeljarnar minnkar álskeljarmöguleikinn hratt, sem skapar aðstæður fyrir lithiation tæringu. Eftir að skelin kemst í snertingu við litíumjónir í raflausninni, á sér stað afoxunarhvörf sem myndar smám saman ál-litíumblendi, sem samræmist almennri tæringarbilunarrökfræði álskelja fyrir litíumjárnfosfat prismatísk frumur.

Skeljartæringarferlið samanstendur af þremur þrepum: yfirborðsskerðingu súráls, myndun litíumblendis og djúp rafefnafræðileg tæring. Þegar litíum-flögnunarviðbrögðin halda áfram, sameinast tæringarafurðir lofti og koltvísýringi og mynda basísk sölt, sem flýtir fyrir veðrun og leka skeljar. Vegna þess að ytri húðun frumunnar veitir fullkomna einangrun, með aðeins forboruðu samsetningarbili og staðsetningargati neðst, eru tæringar-, leka- og einangrunarbilunarvandamál að mestu einbeitt á neðsta svæði litíumjónafrumuálskeljunnar.

Til að bregðast við undirrót innleiðingar aðskotaefna úr málmi þarf iðnaðurinn að hámarka ferlistýringu í öllu ferlinu. Þetta er hægt að ná með því að uppfæra efni í mold, draga úr úthreinsun blaða og bæta við afbrots- og fægjaferli til að útrýma málmrusli sem myndast við rafskautsvinnslu; bæta við hráefnismálmaðskilnaðar- og prófunarferli til að sía PPS hráefnisóhreinindi; og að breyta þurrk- og sogbúnaði til að nota lokaða-lykkjuaðgerð, sem dregur algerlega úr hættu á mengun aðskotaefna við framleiðslu á álskeljum fyrir prismatísk og sívalur rafhlöðuhylki.

Hagræðing prófunarstaðla er kjarnaleiðin til að stöðva dulda bilanir. Núverandi 500V þola spennupróf getur ekki farið í gegnum örsmá einangrunareyð og er ófullnægjandi til að greina innfellda málmrusl galla. Á meðan upprunalegu prófunarstaðlunum er haldið hefur nýrri 1500V háspennu, 2mA straumur full-skoðunarferli verið bætt við, sem getur á áhrifaríkan hátt greint óeðlileg einangrunarvandamál í efstu hlífinni, stöðvað gallaða frumur nákvæmlega og bætt umtalsvert framgangshraða verksmiðjunnar og langtíma-rafhlöðustöðugleika rafhlöðunnar til að jafna rafhlöðuna.

Í stuttu máli er aðalorsök lítillar einangrunar og tæringar á hlíf í fermetra litíum rafhlöðum skortur á stjórn á aðskotahlutum úr málmi meðan á framleiðsluferlinu stendur. Faldar ör-skammhlaup geta smám saman valdið rafhlöðubilun og öryggisáhættu. Í fjöldaframleiðslu á rafhlöðum eru hráefnisstýring, hagræðing ferla og uppfærslur á háspennuprófunum ómissandi. Aðeins með því að koma á alhliða gæðaeftirlitskerfi er hægt að forðast vandamál með einangrunarbilun í ýmsum litíum þurrkafhlöðum álskeljum við upptök þeirra, sem tryggir örugga og stöðuga notkun rafhlöðukerfisins.

Til hagræðingar ferlis álitíum þurrfrumu álskeljar, einangrunarbilunargreiningu og fjöldaframleiðslu gæðaeftirlitslausnir, vinsamlegast hafðu samband við faglega tækniteymi okkar. Við getum sérsniðið alhliða stjórnlausn byggða á framleiðsluaðstæðum til að koma í veg fyrir bilun í einangrun rafhlöðu og tæringarvandamál í hlífinni.