الرئيسية > حالات الاختبار > صناعة البطاريات > حل اختبار الإحكام لأجزاء الأجهزة المصبوبة بالقالب لغلاف المؤخرة

حل اختبار الإحكام لبطاريات الليثيوم الثلاثية

I. الخصائص الخاصة ومتطلبات الإحكام لبطاريات الليثيوم الثلاثية

تستخدم بطاريات الليثيوم الثلاثية NCM (أكسيد النيكل والكوبالت والمنغنيز) أو NCA (أكسيد النيكل والكوبالت والألومنيوم) كمواد للقطب الموجب. توفر كثافة طاقة عالية ونشاط كبير ولكنها تتطلب معايير أمان أعلى. يمكن أن يؤدي الإحكام السيئ إلى المشاكل التالية:

المشكلة الوصف التفصيلي
زيادة خطر الحريق الأنظمة الثلاثية حساسة جدًا للرطوبة وتسرب الإلكتروليت، مما قد يؤدي إلى فرار حراري أو حتى انفجارات.
تقليل العمر الافتراضي يمكن أن يؤدي الإحكام السيئ إلى تبخر الإلكتروليت وتآكل داخلي، مما يسبب انخفاض سريع في السعة.
عدم استقرار العملية يمكن أن تتسبب تقلبات التصنيع في لحام وإحكام ضعيف؛ يجب مراقبة الإحكام في الوقت الفعلي.
Ternary Lithium Battery الشكل 1: مخطط بنية بطارية الليثيوم الثلاثية

تحذير الحالة

واجه أحد مصنعي بطاريات السيارات الكهربائية تورمًا شديدًا في البطارية وانخفاضًا في السعة بسبب إحكام الخلية السيئ، مما أدى إلى سحب السيارة بالكامل وخسائر بملايين. لاحقًا، قاموا بإدخال معدات اختبار الإحكام الآلي لفحص كل خلية ووحدة، مما ألغى خطر التسربات المفقودة.

II. طرق الاختبار لأنواع التغليف المختلفة

اعتمادًا على نوع التغليف (متوازي الأضلاع، أسطواني، كيس)، يمكن اختبار بطاريات الليثيوم الثلاثية باستخدام طرق الإحكام التالية:

رقم الطريقة اسم الطريقة الوصف
1 طريقة انخفاض الضغط

منخفضة التكلفة؛ مناسبة لاختبار الدقة المعتدلة للخلية المتوازية أو الأسطوانية؛

يمكن مراقبة التسرب حول الغطاء، منفذ التعبئة، وصمام الأمان.
2 طريقة التدفق الكتلي

حساسية عالية؛ مثالية لخطوط الإنتاج الآلية عالية الحجم؛

الأفضل للخلية من نوع الكيس أو الخلايا عالية الجودة لتخزين الطاقة.
3 اختبار تسرب الهيليوم

يُستخدم للمنتجات التي تتطلب موثوقية عالية جدًا (مثل بطاريات الفضاء وأنظمة تخزين الطاقة)؛

قادر على اكتشاف التسريبات الدقيقة بحجم 10⁻⁶ إلى 10⁻⁹ Pa·m³/s.

III. خطوات الاختبار (مثال: خلية متوازية بطارية ثلاثية)

رقم الخطوة الإجراء
1 التحميل: ضع الخلية المتوازية في غرفة الاختبار باستخدام ذراع روبوتية.
2 إغلاق الغرفة: أغلق الغطاء العلوي وقم بقفله تلقائيًا. ابدأ عملية التفريغ أو الضغط.
3 تطبيق الضغط التجريبي: حقن الهواء الجاف أو النيتروجين حتى الضغط المحدد مسبقًا (مثل 300 kPa).
4 الاستقرار: انتظر المدة المحددة مسبقًا (مثل 2–5 ثوانٍ) لتثبيت الغاز.
5 جمع البيانات: يقرأ النظام تلقائيًا انخفاض الضغط أو معدل التسرب.
6 تقييم النجاح/الفشل: يتم الحكم تلقائيًا بناءً على حد التسرب (مقبول/غير مقبول).
7 إخراج النتائج وقابلية التتبع: تحميل بيانات الاختبار إلى نظام MES للتتبع الكامل.

IV. الخلاصة

يُعد اختبار الإحكام إجراءً حيويًا لضمان السلامة، وتمديد العمر الافتراضي، والحفاظ على ثبات بطاريات الليثيوم الثلاثية — خاصة في السيارات الكهربائية وتطبيقات تخزين الطاقة المتقدمة.