El papel de los separadores en las baterías de iones de litio y las pruebas de parada
Las baterías de iones de litio (LIB) se utilizan ampliamente en muchas áreas de la vida diaria, por ejemplo, en vehículos eléctricos, electrodomésticos y herramientas eléctricas. Las LIB, que se requieren para brindar un alto nivel de confiabilidad, consisten en electrodos positivos y negativos, separadores, electrolito, colectores y un gabinete. Los electrodos positivo y negativo están aislados por separadores. Los separadores mantienen el aislamiento eléctrico mientras permiten que los iones de litio pasen a través de ellos, y todo el conjunto funciona como una batería a medida que los iones se mueven a través del electrolito. Si un LIB se calienta debido a un mal funcionamiento, los separadores se fusionarán y bloquearán el movimiento de iones. Esta función, conocida como "apagado", detiene el funcionamiento de la batería y evita un estado peligroso. La prueba de apagado, que aumenta la temperatura y verifica que las características de los separadores cambian en respuesta, juega un papel esencial para mejorar la confiabilidad de LIB.
Mecanismo LIB y papel separador
Las propiedades de los separadores permiten que los iones de litio pasen a través de ellos manteniendo el aislamiento eléctrico. Todo el conjunto funciona como una batería cuando los iones de litio se mueven a través del electrolito.
Función de apagado de separadores
Cuando una batería entra en un estado de alta temperatura, sus separadores se fusionarán, cerrando los agujeros en ellos y bloqueando el movimiento de los iones de litio. Como resultado, la batería dejará de funcionar para evitar un estado peligroso.
Problemas
Es necesario verificar cómo cambian las características del separador a medida que cambia la temperatura. Esas características pueden evaluarse como las características eléctricas de impedancia (resistencia de CA) y resistencia de aislamiento. Un método efectivo es trazar la característica que se evalúa en el eje vertical de un gráfico frente a la temperatura en el eje horizontal. Es típico crear este tipo de gráficos con un software de hoja de cálculo para usarlos como informes de evaluación.
Sin embargo, el instrumento que mide las características eléctricas de los separadores y el instrumento que controla los cambios de temperatura durante un largo período de tiempo suelen ser instrumentos diferentes, lo que hace que la integración de los datos de cada instrumento lleve mucho tiempo.
Solución
"Sequence Maker" es un complemento de Excel que proporciona un control integrado de los instrumentos de medición. Admite USB, RS-232C, LAN y GP-IB como interfaces de comunicación. También es compatible con VISA, un controlador de comunicación independiente del modelo para instrumentos. Dado que puede buscar y conectarse automáticamente a los instrumentos que están conectados a la PC, puede implementar el control deseado anotando los comandos de control que desea ejecutar en el orden en un archivo de Excel.
Prepare los instrumentos necesarios de acuerdo con las características del separador que desea evaluar.
Para obtener más información, consulte el siguiente sitio: https://sequencemaker.hioki.com/en/.
Haga clic aquí para descargar una muestra de Excel.
Caso 1: Comprobación de los cambios del separador utilizando la impedancia
(Equipo utilizado: LR8450, IM3536)
Caso 2: Comprobación de los cambios del separador utilizando la resistencia de aislamiento
(Equipo utilizado: LR8450, SM7110)
Datos de medición
Este ejemplo traza la resistencia de aislamiento en el eje Y y la temperatura en el eje X.
