การทดสอบความต้านทานฉนวนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

การทดสอบความต้านทานฉนวนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคืออะไร?

การวัดความต้านทานฉนวนทำหน้าที่เป็นการทดสอบที่สำคัญสำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องในสายการผลิตเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (LIB) โครงสร้างมีความจำเป็นต้องรักษาขั้วบวกและแคโทดตลอดจนอิเล็กโทรดและเปลือกหุ้ม (เคส) ที่หุ้มฉนวนจากกัน ความล้มเหลวในการเก็บฉนวนส่วนประกอบเหล่านั้นอย่างเหมาะสม กล่าวคือ ความต้านทานของฉนวนไม่เพียงพอ อาจนำไปสู่ความเสี่ยงในการจุดไฟหรืออุบัติเหตุไฟไหม้

แม้ว่าข้อบกพร่องของฉนวนอาจเกิดจากปัจจัยหลายประการ การทดสอบในกระบวนการผลิตเซลล์แบตเตอรี่มุ่งเน้นไปที่การตรวจจับข้อบกพร่องที่เกิดจากชอร์ตภายใน

เมื่อใดควรทดสอบความต้านทานของฉนวน

โดยทั่วไปการทดสอบความต้านทานฉนวนของเซลล์แบตเตอรี่จะดำเนินการดังนี้ ^(*1):

ก่อนเติมอิเล็กโทรไลต์ลงในเซลล์แบตเตอรี่:
ใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงระหว่างขั้วบวกและขั้วลบของแต่ละเซลล์ และวัดความต้านทานของฉนวน
หลังจากเติมอิเล็กโทรไลต์ลงในเซลล์แบตเตอรี่แล้ว:
ใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงระหว่างอิเล็กโทรดและโครงหุ้มของแต่ละเซลล์ และวัดความต้านทานของฉนวน

*1: เวลาทดสอบและสถานที่วัดแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต

วิธีการวัดความต้านทานของฉนวน

วัดความต้านทานฉนวนของเซลล์แบตเตอรี่โดยใช้เครื่องทดสอบความต้านทานฉนวนหรือเครื่องทดสอบฉนวนที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการวัดค่าความเป็นฉนวนสูง เครื่องวัดความต้านทานฉนวนใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง พวกเขาตรวจจับกระแสเล็ก ๆ ที่ไหลเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้านี้และใช้เพื่อคำนวณค่าความต้านทาน เครื่องวัดความต้านทานฉนวนมีแอมมิเตอร์ความไวสูงในตัวที่สามารถตรวจจับกระแสขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำ

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญในการเลือกเครื่องทดสอบฉนวน

ควรพิจารณาข้อควรพิจารณาต่อไปนี้เมื่อเลือกเครื่องทดสอบฉนวน:

ช่วงการวัดค่าความต้านทานฉนวนและความแม่นยำ
ทดสอบแรงดัน
กระแสไฟชาร์จ
ฟังก์ชั่นการปลดปล่อยอัตโนมัติ
ฟังก์ชันตรวจสอบการติดต่อ

ช่วงการวัดค่าความต้านทานฉนวนและความแม่นยำ

เครื่องทดสอบฉนวนที่ออกแบบมาเพื่อวัดค่าความต้านทานสูงโดยเฉพาะ ใช้ในการทดสอบความต้านทานฉนวนของเซลล์ ค่าอ้างอิง (ความต้านทาน) ที่ใช้ในการจำแนกเซลล์ว่ามีข้อบกพร่องหรือไม่บกพร่องขึ้นอยู่กับแบตเตอรี่ที่กำลังทดสอบ อย่าลืมตรวจสอบค่าอ้างอิงสำหรับเซลล์ที่กำลังทดสอบและช่วงการวัดของผู้ทดสอบฉนวน

ทดสอบแรงดัน

แรงดันทดสอบคือแรงดันที่ตัวทดสอบฉนวนใช้กับเซลล์ที่ทดสอบ แรงดันไฟทดสอบที่เหมาะสมแตกต่างกันไปในแต่ละแบตเตอรี่ โดยทั่วไปจะใช้แรงดัน DC 100 V ถึง 200 V ในการทดสอบความต้านทานฉนวนของเซลล์แบตเตอรี่ เมื่อเร็ว ๆ นี้ เป็นเรื่องปกติมากขึ้นที่จะใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำเช่น 5 V หรือ 50 V.

กระแสไฟชาร์จ

กระแสไฟชาร์จเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญจากมุมมองของการลดเวลาทดสอบ กระแสไฟชาร์จระบุขนาดของเอาต์พุตปัจจุบันโดยเครื่องทดสอบฉนวน เนื่องจากโครงสร้างของเซลล์แบตเตอรี่จึงมีความจุแบบสองชั้น ดังนั้นจึงต้องใช้เวลาพอสมควรกว่าที่แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเป็นแรงดันทดสอบที่ตั้งไว้ (เนื่องจากเวลาในการชาร์จประจุไฟฟ้า) เนื่องจากกระแสไฟชาร์จที่มากขึ้นจะทำให้เวลาในการชาร์จสั้นลง คุณจึงสามารถลดเวลาการทดสอบได้โดยการเลือกเครื่องมือที่สามารถจ่ายกระแสไฟให้มากขึ้นได้

ฟังก์ชั่นการปลดปล่อยอัตโนมัติ

ฟังก์ชั่นการคายประจุอัตโนมัติทำหน้าที่ปลดปล่อยประจุที่สะสมอยู่ในแบตเตอรี่ เมื่อใช้แรงดันทดสอบ ความจุแบบสองชั้นของแบตเตอรี่จะสะสมประจุ หากแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ทดสอบในขั้นตอนถัดไป เช่น ในขณะที่ยังชาร์จอยู่ อุปกรณ์อาจเสียหายได้ เครื่องทดสอบฉนวนใช้วิธีความต้านทานหรือวิธีกระแสคงที่เพื่อให้มีฟังก์ชันการปลดปล่อย เมื่อทำการทดสอบเซลล์แบตเตอรี่ วิธีที่ใช้กระแสคงที่จะทำให้การคายประจุเร็วขึ้น ซึ่งหมายความว่าใช้เวลาทดสอบที่สั้นลง

ฟังก์ชันตรวจสอบการติดต่อ

หากคุณต้องการทำการทดสอบที่มีความน่าเชื่อถือสูง สิ่งสำคัญสำหรับเครื่องมือที่คุณเลือกเพื่อให้มีฟังก์ชันการตรวจสอบการสัมผัส ฟังก์ชันนี้จะตรวจสอบสถานะการสัมผัสระหว่างโพรบวัดกับวัตถุที่วัด หากโพรบวัดไม่สัมผัสกับวัตถุ ผู้ทดสอบอาจสรุปได้อย่างผิดพลาดว่าวัตถุนั้นไม่มีข้อบกพร่อง (เนื่องจากค่าความต้านทานของฉนวนจะสูงหากไม่มีการสัมผัส)

เครื่องทดสอบฉนวนจาก ฮิโอกิ

เครื่องทดสอบฉนวนของ Hioki กำลังทำงานที่ผู้ผลิตแบตเตอรี่ทั่วโลก รุ่นต่อไปนี้ใช้ในการทดสอบความต้านทานฉนวนในกระบวนการผลิตเซลล์แบตเตอรี่

รุ่นสินค้า	บีที5525	ST5520	SM7110	SM7120
ช่วงการวัด	0.050 MΩ to 9999 MΩ	0.002 MΩ to 9990 MΩ	0.001 MΩ to 10000 PΩ	0.001 MΩ to 20000 PΩ
แรงดันทดสอบ (DC)	25 V to 500 V	25 V ถึง 1,000 V	0.1 V ถึง 1000.0 V	0.1 V ถึง 2000.0 V
ความแม่นยำพื้นฐาน	±1.5％ rdg. ±2 dgt.	± 5% rdg	± 0.53% rdg. ±12 dgt.	± 0.53% rdg. ±12 dgt.
วัดกระแส	50 µA to 50 mA	1.8 mA	1.8 mA ถึง 50 mA	1.8 mA ถึง 50 mA
ปล่อยอัตโนมัติ	กระแสไฟคงที่	กระแสไฟคงที่	กระแสไฟคงที่	กระแสไฟคงที่
ติดต่อเช็ค	✔	✔	✔	✔

การทดสอบความต้านทานฉนวนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน