Producción y pruebas de baterías de iones de litio
Aprenda cómo Hioki puede ayudar a su inspección/prueba de baterías de iones de litio en cada proceso de producción
Proceso de producción de baterías de iones de litio
Mezclando
Los materiales activos, los agentes auxiliares conductores, los aglutinantes de polímeros y los solventes orgánicos se mezclan para formar una tinta de electrodos.
Recubrimiento, secado y calandrado
La tinta de electrodos se recubre con papel de aluminio y cobre, se seca y se calandra.
Cortando
Las láminas de electrodos están cortadas para cada tamaño de pila.
Bobinado o apilado
Se inserta un separador entre las láminas de electrodos anódicos y catódicos, y las láminas de electrodos se enrollan o apilan.
Soldadura de pestañas
Las lengüetas de las hojas de electrodos estratificadas se sueldan entre sí, y los colectores se sueldan a las lengüetas.
Soldadura de terminales
Las tapas y los colectores están soldados.
Montaje
Cierre del caso
Las cubiertas y las cajas están soldadas entre sí.
Antes de rellenar
Relleno de electrodos
El electrolito se llena a través del puerto de electrolito.
Después de rellenar
El puerto del electrolito está cerrado.
Pre-carga
Tras el llenado del electrolito, se suministra una corriente de carga a las células por primera vez.
Carga y descarga
Las células se cargan y descargan repetidamente.
Envejecimiento
Las células se almacenan durante un periodo de tiempo determinado.
Inspección previa al envío
La calidad se comprueba antes del envío.
Métodos de inspección y prueba de las baterías de iones de litio
Pruebas de resistencia del aislamiento de las baterías de iones de litio
Desde el punto de vista estructural, es necesario mantener aislados los electrodos anódicos y catódicos, así como los electrodos y la carcasa. Si no se mantienen correctamente aislados estos componentes -es decir, si la resistencia del aislamiento es insuficiente- se puede producir un riesgo de ignición o de incendio.
- PROBADOR DE AISLAMIENTO DE BATERÍA BT5525
- COMPROBADOR DE AISLAMIENTO ST5520
- SUPERMEGÓHMETRO SM7110
- SUPERMEGÓHMETRO SM7120
Este tipo de prueba mide la resistencia de aislamiento entre los electrodos anódicos y catódicos de las celdas de la batería, y entre los electrodos y la carcasa.
Pruebas de calidad de soldadura de baterías de iones de litio
Si las soldaduras que conectan las lengüetas, los colectores y otros componentes de la batería son insuficientes, la resistencia entre los componentes aumentará considerablemente, lo que provocará una pérdida de energía eléctrica y un sobrecalentamiento de la batería. Este calentamiento puede reducir la vida útil de la batería o provocar un incendio.
Este tipo de prueba mide la resistencia entre los componentes soldados.
Pruebas de carga/descarga de baterías de alto voltaje
El voltaje y la temperatura se registran durante el proceso de prueba de carga y descarga para controlar los cambios en el estado de la batería. Los datos registrados se analizan para detectar defectos y clasificar las baterías.
Este tipo de pruebas registra las fluctuaciones de la tensión y la temperatura de las celdas de la batería a través de múltiples canales.
Pruebas de resistencia interna de las baterías de iones de litio
Aunque lo ideal sería que la resistencia interna de las baterías fuera cero, la resistencia interna existe debido a diversos factores. La resistencia interna aumenta a medida que la batería se degrada.
Este tipo de prueba mide la resistencia interna de las celdas de la batería.
Pruebas de tensión de circuito abierto (OCV) de las baterías de iones de litio
La tensión de una batería cuando no está conectada a ninguna carga se conoce como tensión en circuito abierto (OCV). Los valores de OCV disminuyen gradualmente debido a la autodescarga, una característica de las baterías. Cuando una batería tiene un defecto interno, la autodescarga aumenta, haciendo que el VCA disminuya más allá del valor definido.
- VOLTÍMETRO DE PRECISIÓN DE CORRIENTE CONTINUA DM7276
- MEDIDOR DE IMPEDANCIA DE LA BATERÍA BT4560
- BATERÍA Probador BT3561A
- BATERÍA Probador BT3562A
Este tipo de prueba mide la tensión de circuito abierto de las celdas de la batería.
Reducir el tiempo de las pruebas con la medición multicanal
Los tiempos de prueba pueden reducirse aumentando el número de canales de medición, lo que ayuda a acortar los plazos de entrega.
El DM7276, el BT3562A y el BT4560 admiten hasta 264, 132 y 72 canales, respectivamente. Además, el SW1002 puede conectarse a dos instrumentos diferentes, y la conmutación entre ellos puede hacerse automáticamente.
Gestión de la calidad de los lodos de los electrodos
Las lechadas de electrodos están compuestas por materiales activos, agentes auxiliares conductores, aglutinantes poliméricos y disolventes orgánicos. Si se garantiza la dispersión uniforme de estos materiales, es posible producir baterías con características favorables.
Este proceso mide la impedancia de los lodos de electrodos. Luego, los cálculos se realizan utilizando un algoritmo patentado para cuantificar las condiciones de mezcla de la tinta en función de los valores medidos.
Gestión de la calidad de la fabricación de láminas de electrodos
Para producir láminas de electrodos con características favorables, los fabricantes estudian los materiales, la composición y las condiciones de fabricación en función de dos indicadores: la resistencia de la capa compuesta y la resistencia de la interfaz entre la capa compuesta y el colector.
El sistema permite a los usuarios visualizar esas dos magnitudes midiendo la superficie de la lámina de electrodos con un dispositivo de prueba que consiste en una serie de sondas de prueba y, a continuación, utilizando una analítica propia.
