การทดสอบการปนเปื้อนของอนุภาคแบตเตอรี่
การทดสอบความต้านทานของฉนวนใช้ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อตรวจหาแบตเตอรี่ที่มีข้อบกพร่อง ต้องรักษาสถานะของฉนวนระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ ตลอดจนขั้วไฟฟ้าและเปลือกหุ้ม ความล้มเหลวในการรักษาสถานะการแยกนี้ (เช่น เนื่องจากความต้านทานของฉนวนไม่เพียงพอ) อาจนำไปสู่การเกิดไฟไหม้ได้ ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องระบุแบตเตอรี่ที่มีความต้านทานของฉนวนไม่เพียงพอว่ามีข้อบกพร่อง
ในการทดสอบความต้านทานของฉนวน ซึ่งดำเนินการเพื่อความปลอดภัย โดยทั่วไป ความต้านทานของฉนวนระหว่างอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่จะได้รับการทดสอบก่อนที่จะเติมอิเล็กโทรไลต์ การทดสอบดังกล่าวยังดำเนินการเพื่อตรวจสอบความปลอดภัยในระหว่างกระบวนการโมดูลและแพ็คหลังจากเติมอิเล็กโทรไลต์
กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ Li-ion
ปัญหา
ความล้มเหลวในการเก็บชิ้นส่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ควรได้รับการหุ้มฉนวนจากกันในสถานะแยกออกจากกันอาจทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลงหรือไฟไหม้ได้ ปัจจัยที่ทำให้ความต้านทานของฉนวนลดลง ได้แก่ การมีอยู่ของโลหะปนเปื้อนในระหว่างกระบวนการผลิตและการฉีกขาดของตัวคั่น ในระหว่างการทดสอบความต้านทานของฉนวน จำเป็นต้องตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟขนาดเล็กเพื่อให้สามารถตรวจพบแบตเตอรี่ที่มีข้อบกพร่องได้
• ลูกค้าต้องการทดสอบที่สามารถตรวจจับข้อบกพร่องภายในของแบตเตอรี่ได้อย่างน่าเชื่อถือ ซึ่งไม่สามารถตรวจพบได้โดยการทดสอบความต้านทานของฉนวนแบบเดิม และทนต่อการทดสอบแรงดันไฟฟ้าจนถึงปัจจุบัน
• ลูกค้าต้องการแก้ปัญหาข้อบกพร่องที่เล็ดลอดผ่านการทดสอบแบบเดิมโดยใช้ออสซิลโลสโคปและเครื่องบันทึกเนื่องจากอัตราการสุ่มตัวอย่างและลักษณะความละเอียดของเครื่องมือเหล่านั้น
วิธีแก้ไข: ฟังก์ชัน BDD
ส่วนนี้แนะนำการทดสอบความต้านทานของฉนวนโดยใช้ฟังก์ชัน BDD (การตรวจจับการพัง) ของ BT5525 ฟังก์ชันนี้รวมวงจรอะนาล็อก (การคงค่าสูงสุด) เข้ากับการสุ่มตัวอย่างแบบดิจิทัล (5 MS/s) เพื่อตรวจสอบแรงดันไฟขนาดเล็กและความผันผวนของกระแสไฟฟ้า สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยได้อย่างน่าเชื่อถือโดยการตรวจสอบปริมาณการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าระหว่างการชาร์จ และปริมาณของแรงดันในสถานะคงที่และการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าระหว่างสถานะคงที่ของแบตเตอรี่หลังจากการชาร์จ วิธีการนี้ช่วยแก้ปัญหาข้อบกพร่องที่ตรวจไม่พบเนื่องจากเวลาสุ่มตัวอย่างและความละเอียด ซึ่งส่งผลต่อการวัดรูปคลื่นเมื่อใช้ออสซิลโลสโคปและเครื่องบันทึกแบบเดิม เครื่องมือจะนับจำนวนการเปลี่ยนแปลงที่เกินเกณฑ์ที่ผู้ใช้กำหนด ผลลัพธ์ที่ตรวจพบจะถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำภายในของเครื่องมือ (ซึ่งสามารถเก็บจุดข้อมูลได้มากถึง 99 จุด) และสามารถเรียกค้นข้อมูลเหล่านั้นได้ด้วยคำสั่ง นอกจากนี้ยังสามารถใช้ฟังก์ชัน BDD STOP เพื่อหยุดการวัดทันทีที่ตรวจพบ BDD ความสามารถนี้ช่วยลดความเสียหายต่อวงจรภายใต้การวัดและป้องกันการลดลงของผลผลิตของกระบวนการผลิต
วิธีการตัดสิน BDD
ซีซี วี
ตรวจพบข้อบกพร่องของฉนวนโดยใช้ค่าแรงดันไฟฟ้า (V) ระหว่างการชาร์จ การตัดสินจะทำโดยใช้ค่าแรงดันไฟฟ้าทันทีก่อนที่จะมีการเปลี่ยนแปลง
ช่วงการตั้งค่า: 0.1 V ถึง 500.0 V
ประวัติย่อ V
ตรวจพบข้อบกพร่องของฉนวนโดยใช้ค่าแรงดันไฟฟ้า (V) ระหว่างสถานะคงที่หลังจากการชาร์จ การตัดสินทำโดยใช้แรงดันไฟฟ้าคงที่ (แรงดันไฟฟ้าหลังการทำให้เสถียร) ช่วงการตั้งค่า: 0.1 V ถึง 500.0 V
ประวัติย่อ I
ตรวจพบข้อบกพร่องของฉนวนโดยใช้ปริมาณการเปลี่ยนแปลง (%) ในกระแสคงที่หลังจากการชาร์จ การตัดสินจะทำโดยใช้มูลค่าปัจจุบันทันทีก่อนที่จะมีการเปลี่ยนแปลง ช่วงการตั้งค่า: 0.1% ถึง 999.9%
การตั้งค่าที่แนะนำ
ซีซีวี/ซีวีวี: 1V; CV I: 1% (เพื่อป้องกันการตรวจจับที่ผิดพลาดเนื่องจากสัญญาณรบกวน)
การวัดจริง 1: BT5525 (ฟังก์ชัน BDD)
ฮิโอกิ ได้เตรียมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีฉนวนชำรุดซึ่งเกิดจากการปนเปื้อนของวัสดุแปลกปลอม การทดสอบความต้านทานของฉนวนดำเนินการโดยใช้ฟังก์ชัน BDD ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ก่อนเติมอิเล็กโทรไลต์
[การตั้งค่าฟังก์ชั่น BDD]
CC V (แรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงระหว่างการชาร์จ): 5 V
CV V (การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าคงที่): 5 V
CV I (การเปลี่ยนแปลงในกระแสคงที่): 5%
[ผลลัพธ์]
ตรวจพบเหตุการณ์ BDD สามเหตุการณ์