Új energiaipar

EV akkumulátor tesztelése
EV akkumulátorcella-, modul- és csomagmegoldások

Ahogy a globális autóipar a villamosítás felé halad, az akkumulátorgyártókra soha nem látott nyomás nehezedik, hogy újítsanak és fejlődjenek. Az ITM-LAB mérnökei szorosan együttműködnek az iparág vezetőivel, hogy kielégítsék a kisebb, könnyebb és erősebb akkumulátorok iránti növekvő keresletet. A jelenlegi kihívások közé tartozik az akkumulátortesztelési alkalmazásokhoz testreszabott tesztelési módszerek és szerelvények kifejlesztése, valamint a teljesítmény-ellenőrzési laboratóriumok teljesítményének és hatékonyságának javítása. Az anyagvizsgáló ipar globális vezetőjeként az ITM-LAB egyedülálló helyzetben van ahhoz, hogy megfeleljen az akkumulátorvizsgáló laboratóriumok igényeinek szerte a világon, helyi támogatást nyújtva, amely reagál és a helyi nyelven, teljes körű szolgáltatást kínál, beleértve a telepítést, kalibrálást, képzést, helyszíni gépfrissítéseket és bármilyen szolgáltatási igényt a folyamat során az állásidő minimalizálása érdekében.

Anyag- és alkatrészvizsgálat
Az akkumulátorok különféle anyagokból, ragasztókból, hegesztésekből és alkatrészszerkezetekből állnak, amelyek átfogó tesztelést igényelnek. Az akkumulátorok tesztelésére szolgáló szabványos markolatok és szerelvények széles választéka mellett az ITM-LAB egyedi szerelvényeket is fejleszt, amelyeket kifejezetten az akkumulátor anyagainak és alkatrészeinek tesztelése hatékonyságának és ismételhetőségének javítására terveztek. Mérnöki megoldások csoportunk gyorsan el tudja végezni az akkumulátorszerelvények tervezését, hogy megfeleljen az egyedi igényeknek.

Szeparátor tesztelés
A szeparátorok a lítium-ion akkumulátorok, valamint más folyékony elektrolit akkumulátorok alapvető alkotóelemei. Az ezekben a szeparátorokban használt polimereknek elég erősnek kell lenniük ahhoz, hogy ellenálljanak az összeszerelés során fellépő tekercselési műveleteknek és a lítium egyenetlen bevonatának az anódon a nagy használat miatt. A biztonságosabb, erősebb szeparátor anyagok hatékonyabban megakadályozhatják az anód és a katód közötti érintkezést, míg a vékonyabb anyagok segítenek csökkenteni az egyes cellák súlyát és növelni az energiasűrűséget.

Szúrás tesztelés
Az elválasztó szúrási tesztje kritikus fontosságú az egyes cellák biztonságának és hosszú élettartamának biztosításához az akkumulátor teljes életciklusa alatt. A szeparátornak elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy ellenálljon a nagy használat során kialakult dendritek szúrásainak. A minta megfelelő feszültségének biztosítása és a felső szonda beállítása kritikus fontosságú ebben az alkalmazásban. A tesztelés hasonló az EN 14477 és az ASTM F1306 szabványhoz.
Mind kézi, mind pneumatikus lyukasztó markolatok állnak rendelkezésre, hogy megfeleljenek az olyan szabványoknak, mint az EN 14477, ASTM F1306 stb. A pneumatikus markolatok ismételhető szorítóerőt és nagyobb áteresztőképességet biztosítanak. A meglévő rendszerekbe történő integrálás olyan egyszerű, mint a pneumatikus markolatok felszerelése.

Szakítóvizsgálat
A szakítóvizsgálatot annak biztosítására használják, hogy a szeparátor ellenálljon minden mechanikai manipulációnak a gyártás során és az akkumulátor élettartama alatt. A minta megfelelő igazításának, behelyezésének és befogásának biztosítása kritikus fontosságú az optimális ismételhetőség és áteresztőképesség eléréséhez, valamint a minta károsodásának elkerüléséhez a tesztelés előtt. Javasoljuk precíziós mintabetöltő használatát a teszteredmények változékonyságának csökkentése érdekében, miközben javítja az ergonómiát és a biztonságot. A tesztelés hasonló az ASTM D882 és az ISO 527-3 szabványhoz.

Súrlódási együttható tesztelése
A szoros tekercselés mechanikus terhelést hoz létre a szeparátor és az elektróda bevonat között, ezért fontos megérteni a két felület közötti súrlódási együtthatót. A súrlódási együttható jobb megértése biztosítja a megfelelő tekercselési folyamatot a gyártásban. Az ISO 8295 és az ASTM D1894-14 szabványt általában útmutatásként használják ehhez a vizsgálathoz.

Szúrásállóság az ütközési eseményekkel szemben
A szeparátor anyagainak kiválasztása kritikus fontosságú az akkumulátor integritása szempontjából, mivel bármilyen mechanikai teljesítményprobléma növelheti a belső rövidzárlatok valószínűségét, ami termikus elszabaduláshoz vezethet. Az ütközési eseményekkel szembeni szúrásállóság vizsgálata kritikus fontosságú a legjobban teljesítő anyag kiválasztásához, miközben csökkenti a vastagságot és a súlyt.

Automatizált tesztelés
Az ITM-LAB automatizált rendszerei a termelékenység új szintjére emelik az akkumulátorok tesztelését. Mivel az akkumulátorgyártás folyamatosan növekszik, az áteresztőképesség és a hatékonyság kritikus fontosságú a kereslet kielégítéséhez. Az automatizált rendszerek és az egyes alkalmazásokhoz ajánlott berendezések használata felszabadíthatja a kezelőket és maximalizálhatja a termelést, miközben fenntartja az optimális eredményeket.

Elektróda tesztelés

Az akkumulátorok egyik leggyakoribb meghibásodási módja az elektróda anyagbevonatának repedése vagy leválása az áramgyűjtőről. Ezt a repedést vagy hámlást gyakran az akkumulátor állandó töltése és lemerülése, valamint a használat mechanikai terhelése okozza. Az elektróda kötési szilárdságának és hosszú élettartamának megértése kritikus fontosságú annak biztosítása érdekében, hogy az akkumulátor ne hibásodjon meg várható élettartamának vége előtt.

180 fokos hámlási teszt

A 180°-os héjvizsgálat egy általánosan használt módszer az elektróda-áram kollektor kötés szilárdságának meghatározására. A hámozóeszköz mechanikai előnyei és könnyű beállítása miatt ez a vizsgálat kis erőkifejtésű markolatokkal és mérőcellákkal végezhető el. A legjobb, ha fontolóra veszi a pneumatikus markolatok és fém hordozók használatát, hogy minden teszthez nagy áteresztőképességet és megfelelő 180°-os hámlást biztosítson.

90 fokos hámlási teszt
A 90°-os hámlási teszt egy másik gyakori módszer az akkumulátor elektróda tapadásának tesztelésére. A 90°-os héjteszt általában valamivel nagyobb terheléssel rendelkezik, mint a 180°-os héjteszt, és gyorsabban beállítható, mivel általában nem igényel szubsztrátumot. Az ITM-LAB leggyakoribb megoldásai erre a tesztre vagy egy szabványos 90°-os hámozószerelvény, vagy egy pneumatikus lehúzószerelvény, amelyet kifejezetten az elektróda tapadásának tesztelésére terveztek. A pneumatikus 90°-os leválasztó szerelvények jobb ismételhetőséget és áteresztőképességet biztosítanak, miközben segítik a kezelőt a minták következetes 90°-os pozicionálásában és igazításában. A felső szerelvényhez pneumatikus markolatok optimalizálják az áteresztőképességet és az ismételhetőséget, és kényes anyagok vizsgálatához ajánlottak.

Tapadási vizsgálat
A kutatók támogatják az adhéziós tesztelés alkalmazását, mint egy másik módszert az elektróda és az áram kollektor tapadásának tesztelésére az akkumulátorokban. Ahelyett, hogy lassan lehúzná az elektródát az áramgyűjtőről, az adhéziós vizsgálat az előre meghatározott elektródaterületen belüli tapadási szilárdságra összpontosít. A rendkívül gyors adatgyűjtési sebesség az ITM-LAB tapadásvizsgáló berendezéseivel kombinálva optimális eredményeket és áteresztőképességet biztosít.

Fólia tesztelés
Az alumínium és réz fóliákat áramgyűjtőként használják az akkumulátorokban, és hagyományosan nagy mennyiségben használják őket. Mivel az iparág arra törekszik, hogy a lehető legkevesebb anyagot használja fel az egyes akkumulátorok legjobb energiasűrűségének elérése érdekében, az egyes fóliák mechanikai tulajdonságainak megértése kritikus fontosságú az akkumulátor biztonságának és hosszú élettartamának biztosításához. Ahogy a fóliák hosszabbak, vékonyabbak és szélesebbek lesznek, továbbfejlesztett technológiára van szükség az ebből eredő ráncosodás és szakadás kezelésére. Az anyag mechanikai tulajdonságainak ellenőrzése és fenntartása kritikus fontosságú az akkumulátorgyártás optimalizálásához.

Szakítóvizsgálat
Az alumínium- és rézfóliaminták mechanikai tulajdonságainak meghatározására a standard szakítóvizsgálat a legalkalmasabb módszer. A pneumatikus oldalsó markolatok állandó nyomást és gyors áteresztőképességet biztosítanak ezeknek a nagy mennyiségű anyagoknak, és a minta megfelelő beállítása kritikus fontosságú a minta megismételhetősége és védelme szempontjából a vizsgálat előtt, mivel a vékony fóliákat befolyásolhatják a markolaton belüli kisebb eltérések. Javasoljuk precíziós mintabetöltő használatát a teszteredmények varianciájának csökkentése érdekében, miközben javítja az ergonómiát és a biztonságot. Az ASTM E345-16-ot gyakran használják útmutatóként ehhez a teszthez.

Automatizált tesztelés
Az akkumulátorgyártás folyamatos növekedésével az anyagok egyre vékonyabbak, és az áteresztőképesség és a hatékonyság kritikus fontosságú a kereslet kielégítéséhez. Az automatizált rendszerek és az ajánlott berendezések használata kielégítheti a vékonyabb, szélesebb és hosszabb fóliaminták iránti igényt, miközben felszabadítja a kezelőket és maximalizálja az áteresztőképességet az optimális eredmények fenntartása mellett.

Hegesztés ellenőrzése
A lítium-ion akkumulátorok és más folyékony elektrolit akkumulátorok számtalan hegesztést igényelnek az elektródák, fülek, burkolatok és cellák között. Az egyes varratok leggyakoribb meghibásodási módjainak és erősségeinek megértése kritikus fontosságú az akkumulátor élettartamának meghatározásához. Minden varratnak ellen kell állnia a járműben vagy eszközben található mechanikai terheléseknek, amelyek idővel elkoptathatják a varratot. Például az elektromos járművek folyamatosan mozognak és rezegnek, amit figyelembe kell venni a hegesztés kialakítása és minősége szempontjából.

Hengeres akkumulátorhegesztési tesztelés
A hengeres akkumulátorok több hegesztést igényelnek az összeszerelés során, beleértve a katódfül hegesztését az akkumulátor fedeléhez, az anódfül hegesztését a doboz aljához, sőt az egyes fül-fül hegesztéseket is. Mindezek megfelelő igazítási és megfogási megoldásokat igényelnek a nagy áteresztőképesség és az ismételhető eredmények érdekében.

Prizmás akkumulátorhegesztési ellenőrzés
A prizmatikus cellákban a hegesztések többsége a katód/anódfülek és az egyes áramgyűjtők között, valamint magában a gyűjtősínben vagy az akkumulátordobozban található. A hibák minden helyen előfordulhatnak, és ellenőrizni kell a konzisztenciát és a tartósságot.

Tasakcellás hegesztés tesztelése
A tasakcellák anód- vagy katódfüleit össze vannak hegesztve, a füleket pedig az akkumulátor érintkezőihez hegesztik. Ezenkívül a tasakcellák gyűjtősín-hegesztésekkel rendelkeznek, amelyeket tesztelni kell. Fontos a megfelelő rögzítés és mintabeállítás, valamint a különböző méretekhez használható sokoldalú megoldások.

További tesztelés
Ahogy egyre több alkatrész és anyag kerül bevezetésre az akkumulátoriparban, számtalan más funkciót is tesztelni kell az egyes kialakítások minőségének, szilárdságának, biztonságának és hosszú élettartamának biztosítása érdekében.

Duzzanat tesztelése
Az akkumulátor bővítése töltés és lemerülés közben fontos jellemző, amelyet tesztelni kell. Köztudott, hogy egyes akkumulátorok csak minimálisan tágulnak és húzódnak össze kerékpározás közben. A prizmatikus és tasakcellák azonban jelentős tágulást és összehúzódást mutathatnak, amelyet jellemezni kell az egyes akkumulátorok megfelelő használatának és biztonságának biztosítása érdekében.

Veremtömörítési tesztelés
A kötegtömörítési tesztek segítségével a legjobban reprodukálható a valós erők és mechanikai visszaélések az akkumulátor élettartama alatt

Habkompressziós vizsgálat
Az ITM-LAB kompressziós lemezeinek széles választéka szabványos vagy nagy pontosságú elmozdulásérzékelőkkel kombinálva használható a habanyagok terhelés alatti viselkedésének teljes jellemzésére. A felhasználók kompressziós lemezkészletet használhatnak (különböző méretekben és formákban kaphatók) statikus vagy ciklikus kompressziós tesztek elvégzésére, valamint terhelési és helyi elmozdulási adatok egyidejű gyűjtésére az EV akkumulátorcellákban és csomagszerelvényekben használt habok és gélek teszteléséhez. Ezenkívül egy fűtött lemez hozzáadható az alsó üllőhöz a présfelület hőmérsékletének szabályozásához, és egy zárt hurkú vezérlő használható a fűtött lemez hőmérsékletének szabályozására és a tényleges hőmérsékleti érték kimenetére a tesztszoftverhez.

Környírási teszt
Az ITM-LAB felhasználói választhatnak a kézi vagy pneumatikus markolatok között, hogy elvégezzék a fontos környírási tesztet az akkumulátor- és modulszerelvényekben használt ragasztók és hegesztések kötési szilárdságának jellemzésére. Speciális automatizált megoldások is rendelkezésre állnak a markolatok oldalirányú beállításához a vonalkódokból vagy mért méretekből származó környírási mintainformációk alapján.

Környezeti tesztelés
Az anyagok, cellák, modulok és csomagok eltérően viselkednek a változó környezeti feltételek mellett. Az ITM-LAB tesztkeretrendszerbe integrált tesztkamra lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy terhelés alatt teszteljék mintáikat, miközben figyelik és ellenőrzik a teszttér környezetét.