Probador de cortocircuito interno forzado de celda de iones de litio

China Equipo de prueba de cortocircuito interno forzado de batería de iones de litio Fabricantes

El probador de cortocircuito interno forzado de celda de iones de litio se utiliza para simular el cortocircuito entre el área recubierta de material activo positivo y negativo o entre el papel de aluminio positivo y el área recubierta de materiales activos negativos de celdas cilíndricas o prismáticas. La seguridad de las celdas de muestra está determinada por si se incendian durante la prueba.

Nuestro probador de cortocircuito interno forzado cuenta con una cámara de temperatura controlada y un conjunto de equipos de prensa en ella.

La cámara le permite establecer cualquier temperatura de prueba deseada de 0 a 100 grados Celsius. La temperatura en la cámara es uniforme y la velocidad de calentamiento y enfriamiento es rápida. La parte móvil del equipo de prensa con una carga máxima de 1000 N puede moverse a una velocidad constante y detenerse inmediatamente cuando se detecta un cortocircuito interno. Se permite que la posición de la plantilla de prensado se mantenga durante un tiempo específico antes del alivio de presión. La superficie inferior de la plantilla de prensado viene con una pieza de goma de nitrilo para la prueba de celda cilíndrica y una pieza de resina acrílica unida a la goma de nitrilo para la prueba de celda prismática.

Prueba de cortocircuito interno forzado en la celda prismática

Prueba en la celda prismática

Dentro de la cámara de prueba de cortocircuito, configuramos un par de clips de alambre para conectar a los polos positivo y negativo del núcleo del devanado para medir el voltaje y terminales de termopar para unir a la superficie del núcleo del devanado para medir la temperatura.

Durante el descenso de la plantilla de prensado, cualquiera de las tres condiciones de presión, voltaje y deformación puede usarse como una sola condición para terminar la prueba.

También puede utilizar cualquier combinación de estas tres condiciones de prueba como variables de control. Es decir, después de establecer tres o dos condiciones de prueba al mismo tiempo, cuando se cumple cualquiera de las condiciones, la máquina detendrá la prueba.

Toda la prueba es controlada y ejecutada automáticamente por un software profesional instalado en nuestra computadora configurada. El software admite la entrada de varios parámetros, monitoreo de datos en tiempo real y salida de resultados de prueba.

Prueba de cortocircuito interno forzado en la celda cilíndrica

Prueba en la celda cilíndrica.

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Características de la máquina de prueba de cortocircuito interno forzado de celda

  • El material de la caja exterior es la placa de acero laminado en frío y la caja interior es de acero inoxidable 304.

  • Equipado con una pieza de vidrio templado engrosado en la puerta para observar las muestras bajo prueba.

  • Hay una lámpara de iluminación a prueba de explosiones dentro de la cámara para facilitar la observación.

  • Se utiliza un compresor de renombre mundial para cumplir con varios requisitos para bajas temperaturas.

  • Adopta un método único de ajuste de temperatura de equilibrio y control PID para lograr un control de temperatura de alta precisión y alta estabilidad dentro de la cámara.

  • Equipado con una pantalla táctil en la parte frontal de la cámara para lograr el ajuste y control de la temperatura de la cámara.

  • Adopta un servomotor y un controlador, junto con la celda de carga de precisión para garantizar una salida precisa y retroalimentación de la presión hacia abajo.

  • Configurado con una computadora separada para brindar una excelente experiencia de interacción humano-computadora.

  • Admite la recopilación y visualización en tiempo real de datos de prueba, como presión, voltaje, deformación y temperatura de la superficie de la muestra.

  • Las condiciones de prueba para presión, voltaje o deformación se pueden configurar libremente. Después de cumplir con las condiciones establecidas, la presión se libera automáticamente para finalizar la prueba.

  • Se pueden mostrar varios datos de prueba y gráficos en el monitor en tiempo real.

  • Tiene funciones de aviso de alarma, como cuando ocurre una falla y finaliza la prueba.

  • Equipado con parada de emergencia por sobrecarga, límite de carrera hacia arriba y hacia abajo y otros dispositivos de seguridad.

  • AMADE TECH puede personalizar cámaras con diferentes tamaños y características para los usuarios.

Preguntas frecuentes sobre cortocircuito interno forzado

  • El material del electrodo positivo está impuro o se ha colocado en el aire durante demasiado tiempo, lo que provoca un secado incompleto. Suponga que las impurezas metálicas en el material del electrodo positivo no se limpian. En ese caso, perforarán el separador o promoverán la formación de dendritas de litio en el electrodo negativo, lo que provocará un cortocircuito interno.

  • Cortocircuito entre colectores de corriente de cobre/aluminio. Los objetos extraños metálicos que no se recortan durante el procesamiento de la batería o el uso perforan los separadores o electrodos. El desplazamiento de la pieza polar o lengüeta en el paquete de la batería provoca el contacto entre los colectores de corriente positiva y negativa.

  • La calidad del separador de batería de litio no está a la altura, y el paquete de batería de iones de litio a menudo se carga y descarga con una gran corriente durante el uso. El separador no puede soportar el enorme flujo de iones de litio en un corto período de tiempo, lo que da como resultado un daño parcial o de gran área y un calentamiento severo.

  • Durante el ciclo de la batería de iones de litio, debido a la baja capacidad de almacenamiento de litio del material del electrodo negativo o a la velocidad excesiva de los iones de litio que luchan contra el electrodo positivo, se disocian demasiados iones de litio en la superficie del electrodo negativo. Con el tiempo, se forman cristales dendríticos. Cuando la dendrita crece hasta cierta longitud, es fácil perforar el separador y provocar un microcortocircuito en la batería. Una temperatura demasiado baja también contribuye al crecimiento de las dendritas de litio, por lo que las bajas temperaturas también pueden causar microcortocircuitos en las baterías de iones de litio.

  • Muchos factores causan el cortocircuito interno de las celdas de iones de litio, incluidas las características del separador, si los materiales positivos y negativos están calificados, si el proceso de producción y el equipo cumplen con los estándares y si los métodos de embalaje y transporte están calificados. sobrecarga y sobredescarga, y así sucesivamente. Estos factores pueden causar cortocircuitos internos indirectos o directos de las celdas de iones de litio.
  • Para comprender de antemano si habrá graves consecuencias en caso de un cortocircuito interno, necesitamos una forma de crear esta escena artificialmente. La prueba de cortocircuito interno forzado de la celda sirve para verificar si se produce un incendio o una explosión cuando se produce un cortocircuito interno mediante la simulación de condiciones extremas, identificando así las características de seguridad inherentes de la celda y las características de seguridad del sistema de batería. Una prueba de cortocircuito interno forzado es un medio vital para verificar el material de la batería, la calidad y la seguridad de los productos terminados.

1 Preacondicionamiento de celdas de iones de litio

1.1 Prepare 5 piezas de celdas de iones de litio por temperatura de prueba y cárguelas a (20±5) grados Celsius según la recomendación del fabricante, luego descárguelas a una corriente constante de 0.2 It A bajo la misma temperatura hasta que alcancen el voltaje especificado por el fabricante se alcanza.

1.2 Almacene las muestras a una temperatura ambiente que oscile entre (10±2) ℃ y (45±2) ℃ durante 1 hora a 4 horas.

1.3 Cargue las muestras a una temperatura ambiente que oscile entre (10±2)℃ y (45±2)℃, en el límite superior de tensión de carga a la corriente constante especificada por el fabricante. Cuando se alcance el límite superior de voltaje de carga, continúe cargando a voltaje constante hasta que la corriente de carga caiga a 0,05 It A.

2 Desmontaje de celdas cargadas e Inserción de partículas de níquel en núcleos de bobinado

El desmontaje de la celda y la inserción de partículas de níquel son los pasos clave en la preparación de muestras para la prueba de cortocircuito interno forzado, que es un desafío técnico. Para garantizar la seguridad de la operación, se requiere que todo el proceso se lleve a cabo en una caja de guantes al vacío. IEC 62133 tiene una sección dedicada que detalla cómo operar en celdas cilíndricas y de diamante. Consulte el ANEXO A.5 Preparación de muestras.

3 Presionando el núcleo de bobinado con partículas de níquel

3.1 Preestablezca y mantenga la temperatura dentro de la cámara a un valor que va desde (5±2) ℃ a (50±2) ℃, luego coloque la bolsa laminada de aluminio con el núcleo del devanado y la partícula de níquel en la cámara durante (45±15) mín.

3.2 Saque el núcleo del devanado de la bolsa y fije los terminales correspondientes para las mediciones de voltaje y temperatura.

3.3 Coloque el núcleo de bobinado debajo del equipo de prensa, asegurándose de que la posición de la partícula de níquel esté justo debajo de la plantilla de prensado.

3.4 Retire la lámina aislante y cierre la puerta de la cámara.

3.5 Establezca varias condiciones de prueba en el software de control, incluida la velocidad de movimiento del equipo de prensa (0.1 mm/s), voltaje objetivo (voltaje original: 50 mV), tiempo de retención de presión (30 s), valor de presión deseado (800 N para un cilindro cilíndrico). celda o 400 N para una celda prismática).

3.6 Confirme que la temperatura de la superficie del núcleo del devanado esté en el rango de (10±5) ℃ a (45±5) ℃, y haga clic en el botón "Iniciar" para permitir que la plantilla de presión se mueva hacia abajo hasta que el valor de caída de voltaje o el El valor de la presión es lo primero, la máquina mantiene automáticamente la presión y luego libera la presión para finalizar la prueba.

3.7 No debe provocar un incendio en todo el cortocircuito. Registre la fuerza cuando ocurre un cortocircuito interno si no hubo fuego.

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