배터리 전극의 버로 인한 단락을 감지하는 방법은 무엇입니까?

이것 기사에서는 제로 전압의 원인을 분석합니다. 제로 현상에 주목 전극 버로 인한 배터리 전압. 원인을 파악하여 단락, 우리는 문제를 정확하게 해결하고 더 나은 것을 목표로 합니다. 생산 중 전극 버 제어의 중요성을 이해합니다.

실험

1. 배터리 준비

이 실험에서는 리튬을 사용합니다. 니켈 코발트 망간산염 물질 (NCM111)을 양극 활물질로 사용합니다. 혼합 양극 활물질, SP 카본 블랙, PVDF 바인더, NMP 용매 슬러리를 만들기 위한 66:2:2:30의 질량비. 슬러리는 15μm 두께로 코팅됩니다. 카본 코팅 알루미늄 호일이며, 한 면 코팅량은 270g/m2입니다. 양극을 (120±3)°C 온도의 오븐에 넣어 건조시킵니다. 24시간 동안 캘린더링 과정을 거쳐 전극의 압축 밀도 3.28g/cm3. 음극활물질은 티탄산리튬재료 Li4Ti5O12. 음극활물질 SP를 혼합합니다. 카본 블랙 도전제, PVDF 바인더 및 NMP 용매에 따라 52:2:2:44의 질량비로 슬러리를 만듭니다. 양극 슬러리는 15μm 코팅됩니다. 두꺼운 카본 코팅 알루미늄 호일, 한쪽 코팅량은 214 g/m2. 음극을 (110±3)°C 온도의 오븐에 넣고 24시간 동안 건조시킨 후 롤링 공정을 거쳐 압축물을 만든다. 전극 조각의 밀도 1.85g/cm3. 건조된 전극을 절단하여 너비가 (136.0±1.0) mm인 조각과 전극 버가 있어서는 안 됩니다. 12μm를 초과합니다. 전해질은 1mol/L LiPF6/EC+EMC+DMC(부피비 1:1:1)를 사용합니다. 분리기는 20 μm 두께의 폴리에틸렌(PE) 다공성 분리기입니다. 위의 재료는 설계 용량이 45Ah인 66160개의 셀로 조립됩니다. 후에 권선 및 조립, 알루미늄 쉘의 상단 덮개가 용접되었으며 밀봉하고, 실험 세포를 200℃ 오븐에 넣었다. (85±3)°C에서 24시간 동안 건조합니다.

건조 후 배터리 셀을 채우고 전해액의 양을 200g. 전해질 충전 후, 세포를 실온에 방치하였다 72시간 동안 온도. 방치 후, 모든 실험 세포는 개방 회로 전압(OCV), 내부 저항 및 전압 테스트 배터리 용량이 기록되었습니다.

2. 충전 테스트

내부저항 및 전압분석을 할 때에는 AC를 사용한다. 테스트용 내부 저항 테스터. 5V-50A 고정밀 배터리 사용 배터리의 충전 성능을 테스트하는 성능 테스트 시스템. 을 위한 충전 후 전압을 가할 때 방치된 셀 테스트하려면 먼저 셀을 단락시켜 전압을 0으로 낮추십시오. 영전압 셀.

그런 다음 제로 전압 셀에서 충전 테스트를 수행합니다. 주변 환경일 때 온도는 (25±3)…이며 다른 전류(예: 1A, 2A 및 3A)가 사용됩니다. 충전. 실험은 작은 전류부터 전류 순으로 진행되었다. 크고 시간은 짧고 길다. 충전 시간은 5초, 10초로 설정되었습니다. 각각 초와 25초입니다. 배터리 전압의 변화를 관찰하세요 각 충전 시간 이후.

3.자기방전시험

2차원 테스터를 사용하십시오. 전극 버 분석. 내부용 AC 내부 저항 테스터를 사용하십시오. 저항 및 전압 분석. 5V-50A 고정밀 배터리 사용 전기적 성능을 테스트하는 성능 테스트 시스템. 높음과 낮음을 사용하세요. 세포 온도를 조절하는 온도 상자. 제로 전압 셀 이후 포메이션이 충전되기 전에 버가 퓨즈되고 제로 전압이 더 이상 나타나지 않습니다. 이 배터리의 정상적인 형성 과정을 테스트하십시오. 형성과정은 다음과 같다 다음과 같습니다:

... 이후 고온 상자의 온도가 120 ℃에 도달하면 120 분 동안 기다리십시오.

- 1.0으로 충전 C 전류를 2.8V의 차단 전압으로 곱한 다음 정전압으로 전환합니다. 충전. 충전마감시간은 2시간입니다.

...10시까지 기다려주세요 분.

- 1.0으로 방전 C 전류를 1.5V의 차단 전압으로 곱한 다음 상수로 전환합니다. 전압 방전. 방전마감시간은 2시간이다.

...10시까지 기다리세요 분.

- 2~5단계를 반복하세요. 3번.

...1.0으로 충전 C 전류의 배, 충전 시간은 0.7시간, 2.3V 상수로 충전 전압, 차단 전류는 0.45A입니다. 형성된 셀에 대해 자체 방전 테스트를 수행합니다. 사용 정전압을 시험하는 방법과 2회 이상 전압을 시험하는 방법 개월. 세포를 실온(25±5)°C에서 24분간 방치한 후 시간 동안 개방 회로 전압을 테스트하고 기록합니다. 이어서, 세포 한 달, 두 달 동안 실온에 방치한 후 개방 회로 전압을 테스트하고 다시 기록했습니다.

결과 및 토론

1. 형성 전 배터리 전압 비교

그림 1은 배터리 전압을 보여줍니다. 1A, 2A 충전 중과 충전 중단 후의 변화. 볼 수 있다 그림에서 무전압 배터리는 대략 다음과 같이 간주될 수 있습니다. 내부 버로 인한 단락. 배터리는 전류를 견딜 수 있습니다. 1분 이내에 2A 미만의 테스트를 수행합니다. 충전 전류가 1A 및 2A일 때, 내부 버로 인한 단락으로 인해 전압이 안정적으로 도달합니다. 가치가 있으며 더 이상 변경되지 않습니다. 충전이 중지되면 전압이 빠르게 0으로 돌아갑니다.

계속해서 충전량을 늘려보세요 전류를 충전 전류를 3A로 변경하고 충전 시간을 5초로 설정합니다. 각각 10대와 25대입니다. 배터리 충전 테스트 곡선은 그림에 나와 있습니다. 2.

그림 2의 관찰에 따르면, 충전 전류가 3A에 도달하면 배터리의 전압 변화는 1A 및 2A와 유사합니다. 5초와 10초의 충전시간으로 충전이 가능합니다. 충전하는 만큼 시간이 길어지고 충전 시간이 10초를 초과하면 전압이 천천히 상승한다. 충전 시간이 20초에 도달하면 전압이 급격히 상승합니다. 충전이 중지된 후 전압이 천천히 떨어지고 이전의 제로 전압 현상은 단시간에 나타나지 않습니다.

전압의 속도 기준 충전 중에 변화가 생기면 배터리 내부에 버가 생긴 것으로 결론을 내릴 수 있습니다. 충전으로 인해 발생하는 열로 인해 열융착되었습니다. 전에 버 퓨즈가 발생하면 전압은 10~20초 내에 천천히 상승하는 단계를 보여줍니다. 충전이 시작된 후.

20초 후에 버가 융합되고, 배터리 전압이 빠르게 상승합니다. 충전을 중단한 후 배터리 전압이 서서히 감소합니다. 버 퓨즈 후에 금속이 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 배터리 내부에는 여전히 불순물이 남아 있어 배터리보다 더 빠른 자가 방전이 발생합니다. 일반 배터리. 따라서 배터리를 정상화한 후에는 자체 방전율을 테스트합니다.

2. 배터리 비교 형성 후 자가 방전

선택한 배터리 실험은 위의 형성 과정에 따라 충전 및 방전되었습니다. 다음 단계… 배터리의 충전 상태(SOC)는 약 80%였습니다. 자가 방전 배터리 테스트는 실온에서 수행되었으며 배터리와 비교되었습니다. 동일한 배치의 불순물이 포함된 배터리. 테스트 데이터는 다음과 같습니다. 표 1.

그럴 수 있다 표 1에서 볼 수 있듯이 Burr로 인한 배터리 자체 방전이 존재합니다. 배터리의 충전 유지 능력에 영향을 미칩니다. 분석 충전 전류를 통한 자가 방전 이상 원인을 직관적으로 알 수 있음 제조 중 전극 버의 이상 상황을 반영 프로세스.

이것은 공정관리 요구사항을 더욱 강화할 필요가 있다고 생산 공정을 보장하고 적시에 절단기를 유지합니다. 배터리 성능을 높이고 안전 위험을 줄입니다. 버를 불어낸 후, 전극 내부에는 여전히 금속 불순물이 존재합니다.

에 따라 배터리 용량을 측정한 후 자체 방전 데이터에 결론은 일반 배터리를 실온에 1시간 방치한 후 한 달이 지나면 전압은 약 7mV만큼 떨어집니다. 두 달 후에 전압이 떨어집니다. 약 10mV. 이는 과도한 배터리의 자체 방전율을 보여줍니다. 버는 일반 배터리보다 큽니다. 전압을 고려하면 형성 전, 용량 분할 후 자가방전 데이터 분석, 버가 너무 많으면 배터리가 비정상적으로 충전될 수 있다는 결론을 내릴 수 있습니다. 유지 성능. 배터리 전극에 존재하는 버는 완전히 사라지고 장기간 배터리 성능에 영향을 미칩니다. 용어.

요약하면 버는 부정적인 면이 있습니다. 배터리 성능에 영향을 미치므로 이를 줄이기 위한 조치를 취해야 합니다. 배터리를 보장하기 위해 제조 과정에서 버가 형성됩니다. 성능과 안전성을 보장합니다.

결론

배터리 제조과정에서 전극의 크기를 조절하는 것 버는 핵심 매개 변수입니다. 버로 인해 단락이 발생하면 전압이 배터리를 채우면 배터리가 0이 됩니다. 단락된 배터리를 충전하여 작은 전류의 Burr로 인해 안정된 전압을 관찰할 수 있습니다. 언제 전류가 버 퓨즈 값에 도달해도 여전히 금속 불순물이 있습니다. 배터리 내부의 자체 방전에 계속 영향을 미칠 것입니다. 배터리로 인해 일반 배터리보다 자체 방전율이 높아집니다. 이것 방법은 버(burr)로 인한 배터리 단락을 식별하는 데 사용할 수 있습니다. 배터리 제조. 전압의 변화를 관찰함으로써 우리는 슬리팅, 다이커팅, 와인딩 장비 점검 강화 배터리 생산 과정에서 대량 생산을 피하기 위해 자격을 갖추지 못한 배터리의 양. 따라서 단락된 충전을 통해 낮은 전류 및 모니터링 전압 변화로 인해 발생하는 배터리, 배터리 제조 공정의 문제점을 효과적으로 식별하고 배터리 품질을 보장하기 위해 관련 프로세스 제어를 안내할 수 있습니다. 성능.