स्क्वायर लिथियम बैटरियों में कम इन्सुलेशन के कारण और निवारक उपाय

विद्युत प्रदर्शन परीक्षण डेटा से पता चला कि दोषपूर्ण सेल के वोल्टेज और आंतरिक प्रतिरोध पैरामीटर सामान्य सीमा के भीतर थे, और पारंपरिक विद्युत परीक्षण छिपे हुए खतरे की पहचान नहीं कर सका। हालाँकि, सेल का नकारात्मक टर्मिनल वोल्टेज मानक मान से काफी कम था। डिस्सेम्बली और परीक्षण से नकारात्मक टर्मिनल और शीर्ष कवर के बीच असामान्य चालकता का पता चला। सीटी स्कैन ने पुष्टि की कि धातु की विदेशी वस्तुएं शीर्ष कवर की इन्सुलेशन परत के अंदर अंतर्निहित थीं, जो सीधे टर्मिनल और शेल के बीच इन्सुलेशन अलगाव संरचना को तोड़ रही थीं। यह दोष लिथियम आयन प्रिज्मीय कोशिकाओं के लिए विभिन्न एल्यूमीनियम शैलों के बड़े पैमाने पर उत्पादन में आम है, और इस प्रक्रिया में विदेशी वस्तुओं के नियंत्रण में लापरवाही के कारण होने वाली एक छिपी हुई विफलता है।

उत्पादन प्रक्रिया का पता लगाने से पता चला कि धातुई विदेशी वस्तुएं मुख्य रूप से दो उच्च जोखिम वाली प्रक्रियाओं से उत्पन्न हुई हैं। सबसे पहले, इंजेक्शन मोल्डिंग और दबाने के चरणों में, नकारात्मक टर्मिनल ब्लैंकिंग डाई के काटने वाले किनारों के बीच का अंतर बहुत बड़ा था, जिससे दबाने की प्रक्रिया के दौरान तांबे की छीलन और धातु की गड़गड़ाहट पैदा होती थी। दूसरे, स्टेनलेस स्टील के कणों को इंसुलेटिंग पीपीएस कच्चे माल में मिलाया गया था, और इंजेक्शन मोल्डिंग के बाद, धातु के टुकड़े इन्सुलेशन परत के अंदर एम्बेडेड थे। साथ ही, खुले में सुखाने और खिलाने के तरीकों से कार्यशाला में निलंबित धातु की धूल आसानी से अंदर चली गई, जिससे लिथियम पावर सेल एल्यूमीनियम शेल टॉप कवर की इन्सुलेशन परत में अशुद्धियों के मिश्रित होने की संभावना बढ़ गई।

इस प्रकार की इन्सुलेशन विफलता धीमी प्रेरण और विलंबित विफलता की विशेषता है, और यह कारखाने में तत्काल दोष नहीं है। सेल कारखाने में 500V झेलने वाले वोल्टेज इन्सुलेशन परीक्षण को पास कर लेता है, लेकिन इन्सुलेशन परत के भीतर छोटे धातु के मलबे का पता नहीं लगाया जा सकता है। बैटरी असेंबली और वेल्डिंग के बाद, उच्च तापमान शीर्ष कवर की पीपी इन्सुलेशन परत को पिघला देता है, और धातु का मलबा कोलाइड के प्रवाह के साथ विस्थापित हो जाता है। ठंडा होने पर, प्लास्टिक सिकुड़ जाता है, जिससे छोटे-छोटे अंतराल बन जाते हैं। उपकरण संचालन के दौरान कंपन के कारण टर्मिनलों और शीर्ष कवर के बीच रुक-रुक कर चालकता होती है, जिससे लगातार सूक्ष्म शॉर्ट सर्किट शुरू हो जाते हैं, जिससे धीरे-धीरे एकल {6} सेल लिथियम {7} आयन बैटरी के एल्यूमीनियम खोल में इलेक्ट्रोकेमिकल क्षरण और इलेक्ट्रोलाइट रिसाव होता है।

लिथियम बैटरी में एल्यूमीनियम खोल के क्षरण में एक स्पष्ट विद्युत रासायनिक तंत्र होता है, जिसके लिए इलेक्ट्रॉनिक और आयनिक शॉर्ट सर्किट दोनों स्थितियों की एक साथ पूर्ति की आवश्यकता होती है। सामान्य परिस्थितियों में, बैटरी शेल उच्च क्षमता पर होता है और नकारात्मक इलेक्ट्रोड से पूरी तरह से अछूता रहता है; एक बार जब कोई धातुई विदेशी वस्तु टर्मिनल और शेल के बीच चालकता का कारण बनती है, तो एल्यूमीनियम शेल की क्षमता तेजी से कम हो जाती है, जिससे लिथियेशन जंग की स्थिति पैदा हो जाती है। शेल इलेक्ट्रोलाइट में लिथियम आयनों के संपर्क में आने के बाद, एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया होती है, जो धीरे-धीरे एक एल्यूमीनियम लिथियम मिश्र धातु बनाती है, जो लिथियम आयरन फॉस्फेट प्रिज्मीय कोशिकाओं के लिए एल्यूमीनियम शेल के मुख्य संक्षारण विफलता तर्क के अनुरूप होती है।

शेल संक्षारण प्रक्रिया में तीन चरण होते हैं: सतह एल्यूमिना कमी, लिथियम मिश्र धातु निर्माण, और गहरा विद्युत रासायनिक संक्षारण। जैसे-जैसे लिथियम इंटरकलेशन प्रतिक्रिया जारी रहती है, संक्षारण उत्पाद हवा और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ मिलकर क्षारीय लवण बनाते हैं, जिससे शैल क्षरण और रिसाव तेज हो जाता है। क्योंकि सेल की बाहरी कोटिंग पूर्ण इन्सुलेशन प्रदान करती है, केवल पूर्व-ड्रिल असेंबली गैप और तल पर पोजिशनिंग छेद के साथ, जंग, रिसाव और इन्सुलेशन विफलता के मुद्दे ज्यादातर लिथियम आयन सेल एल्यूमीनियम शेल के निचले क्षेत्र में केंद्रित होते हैं।

धातु विदेशी पदार्थ के परिचय के मूल कारण को संबोधित करने के लिए, उद्योग को पूरी प्रक्रिया के दौरान प्रक्रिया नियंत्रण को अनुकूलित करने की आवश्यकता है। इसे मोल्ड सामग्रियों को अपग्रेड करके, ब्लेड क्लीयरेंस को कम करके, और इलेक्ट्रोड प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न धातु के मलबे को खत्म करने के लिए डिबरिंग और पॉलिशिंग प्रक्रिया को जोड़कर प्राप्त किया जा सकता है; पीपीएस कच्चे माल की अशुद्धियों को फ़िल्टर करने के लिए कच्चे माल की धातु पृथक्करण और परीक्षण प्रक्रिया को जोड़ना; और बंद लूप ऑपरेशन मोड को अपनाने के लिए सुखाने और सक्शन उपकरण को संशोधित करना, प्रिज्मीय और बेलनाकार बैटरी मामलों के लिए एल्यूमिनियम शैल के उत्पादन के दौरान विदेशी पदार्थ संदूषण के जोखिम को व्यापक रूप से कम करना।

परीक्षण मानकों का अनुकूलन अव्यक्त दोषों को रोकने का मुख्य साधन है। मौजूदा 500V प्रतिरोध वोल्टेज परीक्षण छोटे इन्सुलेशन अंतराल को भेद नहीं सकता है और एम्बेडेड धातु मलबे दोषों का पता लगाने के लिए अपर्याप्त है। मूल परीक्षण मानकों को बरकरार रखते हुए, एक नई 1500V उच्च वोल्टेज, 2mA वर्तमान पूर्ण {{6} फिनिश निरीक्षण प्रक्रिया को जोड़ा गया है, जो प्रभावी ढंग से शीर्ष कवर में असामान्य इन्सुलेशन समस्याओं की पहचान कर सकता है, दोषपूर्ण कोशिकाओं को सटीक रूप से रोक सकता है, और एल्यूमीनियम डीप ड्राइंग स्टैम्पिंग बैटरी केस के लिए मिलान कोशिकाओं की फैक्ट्री पास दर और दीर्घकालिक परिचालन स्थिरता में काफी सुधार कर सकता है।

संक्षेप में, वर्गाकार लिथियम बैटरियों में कम इन्सुलेशन और आवरण क्षरण का मुख्य कारण उत्पादन प्रक्रिया के दौरान धातु की विदेशी वस्तुओं पर नियंत्रण की कमी है। छिपे हुए सूक्ष्म शॉर्ट सर्किट धीरे-धीरे बैटरी की विफलता और सुरक्षा खतरों को प्रेरित कर सकते हैं। पावर बैटरियों के बड़े पैमाने पर उत्पादन में, कच्चे माल का नियंत्रण, प्रक्रिया अनुकूलन और उच्च वोल्टेज परीक्षण उन्नयन सभी अपरिहार्य हैं। केवल एक व्यापक गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली स्थापित करके ही विभिन्न लिथियम ड्राई सेल बैटरी एल्यूमीनियम शेल्स में इन्सुलेशन विफलता के मुद्दों को उनके स्रोत पर टाला जा सकता है, जिससे पावर बैटरी सिस्टम का सुरक्षित और स्थिर संचालन सुनिश्चित हो सके।

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