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X射线可以检测锂电池哪些重要数据?

2022-01-21 09:31     来源:日联科技     无损检测X射线检测
近几年来,新能源汽车经常发生火灾、自燃等动力电池安全事故,迫在眉睫。经过多年的发展,动力电池已经从最初的圆柱电池发展到方形和软包装电池,容量增加,形式多样。X光检测是失效分析、产品工艺优化和质量控制的重要手段。对故障动力锂电池进行无损检测,在不破坏故障动力锂电池结构的情况下获得故障原因。通过观察和测量动力锂电池的内部结构,可以优化生产工艺,提高质量。

在成品动力锂电池的检测中,X射线检测可以发现动力锂电池的内部缺陷,如内部杂质、正负极扭曲变形、正负极短路、正负极断裂等。经过长时间的充放电使用和激烈的碰撞,这些不良情况很容易导致电池短路,甚至可能导致新能源汽车和爆炸。


利用X射线对动力锂电池进行检测,可以观察到内部和隔离膜,从而清楚地检测到内部变形和金属杂质。通过展开正极极片,可以观察到极片的间隙。在电池生产中,尺寸质量控制的要求越来越复杂,无法用传统的测量技术进行测量,电池切断或破坏后无法进行测量。在这种情况下,需要使用微焦点X射线检测装置来测量电池的内部缺陷和结构,从而对产品的生产过程进行评估和优化。

当锂电池卷绕时,为了防止正极扩散的锂离子在负极对应的地方接受嵌入晶格,负极必须全部包裹正极,并定的尺寸余量。同时,为了避免短路,隔膜必须包裹负极。所以卷绕电芯的长度方向必须保证负极有余量,隔膜包裹负极。极片的相对位置非常重要,具体参数包括隔膜长度m、负极的相对尺寸j、k等。此外,正负极之间的相对位置L等。这些尺寸受极片涂装规格、卷绕技术等的影响。


此外,在极片宽度方向上,负极还需要超过正极的一定余量V,隔膜超过负极的一定余量W。宽度方向的对齐度直接取决于卷绕过程的精度。当精度高时,余量可以更小,电池的能量密度也可以更高。但电池安全系数降低,必须保证工艺精度,否则会给电池带来很大的安全隐患。x射线在线检测设备可以100%检测锂电池卷芯每层极片的对齐度。当正负极之间的相对宽度不符合要求时,设备会自动报警并剔除不良产品。

极耳的焊接效果直接影响电池的性能,极耳的焊接不良时分为虚焊和过焊,虚焊和过焊都会增大电池的内阻,使电池发生严重的质量问题。X射线检测设备可以直观地看到焊点是否有缺陷。

通过对原动力锂电池的充放电试验,可以观察电池在循环充放电条件下的状态。X射线微焦点检测设备作为动力锂电池充放电循环检测的重要组成部分,可以直观地观察动力锂电池在不同状态下内部结构的变化,为研发和制造提供数据。

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