Penyebab Dan Tindakan Pencegahan Isolasi Rendah pada Baterai Lithium Persegi
May 25, 2026
Tinggalkan pesan
Dengan pesatnya perkembangan kendaraan energi baru, pembangkit listrik penyimpanan energi, dan industri elektronik konsumen, baterai litium-ion telah menjadi perangkat penyimpanan energi utama karena kepadatan energinya yang tinggi, masa pakai yang lama, dan performa laju yang sangat baik. Diantaranya, baterai lithium prismatik, dengan strukturnya yang sederhana dan stabilitas kemasan yang kuat, semakin banyak digunakan di bidang baterai tenaga otomotif. Cangkang aluminium baterai litium prismatik umum, dengan karakteristiknya yang ringan dan berkekuatan-tinggi, telah menjadi struktur pendukung inti untuk sel prismatik. Namun, selama produksi dan penggunaan, masalah seperti isolasi yang buruk, korosi cangkang, dan korsleting mikro dapat dengan mudah menyebabkan kebocoran baterai, kegagalan sistem, dan bahkan risiko kehilangan panas, sehingga sangat memengaruhi keselamatan dan umur baterai secara keseluruhan.
Dalam-aplikasi baterai daya yang diproduksi secara massal, nilai isolasi modul yang rendah sering menjadi masalah kualitas yang dapat secara langsung menyebabkan kegagalan fungsi kendaraan dan matinya sistem baterai. Melalui pemecahan masalah kasus kegagalan yang umum, ditemukan bahwa resistansi isolasi modul yang rusak hanya 0,113MΩ, jauh di bawah standar industri. Inspeksi visual menunjukkan tidak ada kelainan pada rangkaian kabel atau konektor, dan lapisan pelindung luar sel masih utuh. Hanya bagian bawah sel tunggal yang menunjukkan kebocoran elektrolit dan tanda korosi cangkang. Cangkang aluminium baterai litium sel yang terlibat dalam kegagalan ini tidak menunjukkan kerusakan fisik apa pun. Akar penyebab kegagalan terkonsentrasi pada isolasi abnormal di dalam penutup atas sel, yang merupakan cacat proses tersembunyi yang khas.
Data pengujian kinerja kelistrikan menunjukkan bahwa parameter tegangan dan resistansi internal sel yang rusak berada dalam kisaran normal, dan pengujian kelistrikan konvensional tidak dapat mengidentifikasi bahaya yang tersembunyi. Namun, tegangan terminal negatif sel secara signifikan lebih rendah dari nilai standar. Pembongkaran dan pengujian menunjukkan konduktivitas abnormal antara terminal negatif dan penutup atas. CT scan memastikan bahwa benda asing logam tertanam di dalam lapisan isolasi penutup atas, secara langsung merusak struktur isolasi isolasi antara terminal dan cangkang. Cacat ini umum terjadi pada produksi massal berbagai cangkang aluminium untuk sel prismatik ion litium, dan merupakan kegagalan tersembunyi yang disebabkan oleh kelalaian dalam pengendalian benda asing dalam proses tersebut.
Penelusuran proses produksi menunjukkan bahwa benda asing logam tersebut sebagian besar berasal dari dua proses{0}}berisiko tinggi. Pertama, pada tahap pencetakan dan pengepresan injeksi, jarak antara tepi tajam cetakan blanking terminal negatif terlalu besar, sehingga menghasilkan serutan tembaga dan gerinda logam selama proses pengepresan. Kedua, partikel baja tahan karat dicampur ke dalam bahan baku isolasi PPS, dan setelah pencetakan injeksi, pecahan logam tertanam di dalam lapisan isolasi. Pada saat yang sama, metode pengeringan dan pengumpanan terbuka dengan mudah menyebabkan terhirupnya debu logam yang tersuspensi di bengkel, sehingga semakin meningkatkan kemungkinan tercampurnya kotoran ke dalam lapisan insulasi penutup atas cangkang aluminium sel daya litium.
Jenis kegagalan insulasi ini ditandai dengan induksi yang lambat dan kegagalan yang tertunda, dan bukan merupakan cacat langsung di pabrik. Sel tersebut lolos uji insulasi tegangan tahan 500V di pabrik, namun serpihan logam kecil di dalam lapisan insulasi tidak dapat dideteksi. Setelah perakitan dan pengelasan baterai, suhu tinggi melelehkan lapisan isolasi PP pada penutup atas, dan serpihan logam dipindahkan bersama aliran koloid. Saat didinginkan, plastik menyusut, membentuk celah kecil. Getaran selama pengoperasian peralatan menyebabkan konduktivitas terputus-putus antara terminal dan penutup atas, yang terus-menerus memicu korsleting-mikro, yang secara bertahap menyebabkan korosi elektrokimia dan kebocoran elektrolit pada cangkang aluminium baterai ion-sel litium-tunggal.
Korosi cangkang aluminium pada baterai litium memiliki mekanisme elektrokimia yang jelas, yang memerlukan pemenuhan kondisi hubung singkat elektronik dan ionik secara bersamaan. Dalam kondisi normal, cangkang baterai berada pada potensial tinggi dan sepenuhnya terisolasi dari elektroda negatif; ketika benda asing logam menyebabkan konduktivitas antara terminal dan cangkang, potensi cangkang aluminium menurun dengan cepat, menciptakan kondisi untuk korosi litiasi. Setelah cangkang bersentuhan dengan ion litium dalam elektrolit, reaksi redoks terjadi, secara bertahap membentuk paduan aluminium-litium, sesuai dengan logika kegagalan korosi umum pada cangkang aluminium untuk sel prismatik litium besi fosfat.
Proses korosi cangkang terdiri dari tiga tahap: reduksi alumina permukaan, pembentukan paduan litium, dan korosi elektrokimia dalam. Ketika reaksi interkalasi litium berlanjut, produk korosi bergabung dengan udara dan karbon dioksida untuk membentuk garam alkali, sehingga mempercepat erosi dan kebocoran cangkang. Karena lapisan luar sel memberikan isolasi lengkap, dengan hanya-celah rakitan yang telah dibor sebelumnya dan lubang penempatan di bagian bawah, masalah korosi, kebocoran, dan kegagalan isolasi sebagian besar terkonsentrasi di area bawah Cangkang Aluminium Sel Lithium Ion.
Untuk mengatasi penyebab utama masuknya benda asing logam, industri perlu mengoptimalkan pengendalian proses di seluruh proses. Hal ini dapat dicapai dengan meningkatkan bahan cetakan, mengurangi jarak bebas bilah, dan menambahkan proses deburring dan pemolesan untuk menghilangkan serpihan logam yang dihasilkan selama pemrosesan elektroda; menambahkan proses pemisahan dan pengujian logam bahan baku untuk menyaring pengotor bahan baku PPS; dan memodifikasi peralatan pengeringan dan pengisapan untuk mengadopsi mode operasi-loop tertutup, yang secara komprehensif mengurangi risiko kontaminasi benda asing selama produksi Cangkang Aluminium untuk Wadah Baterai Prismatik dan Silinder.
Mengoptimalkan standar pengujian adalah cara inti untuk mencegah kesalahan laten. Uji tegangan ketahanan 500V yang ada tidak dapat menembus celah isolasi kecil dan tidak cukup untuk mendeteksi cacat serpihan logam yang tertanam. Sambil tetap mempertahankan standar pengujian awal, proses pemeriksaan akhir penuh-tegangan tinggi 1500V dan arus 2mA telah ditambahkan, yang dapat secara efektif mengidentifikasi masalah isolasi abnormal pada penutup atas, secara akurat mencegat sel yang rusak, dan secara signifikan meningkatkan tingkat kelulusan pabrik dan stabilitas operasional jangka panjang-sel yang cocok untuk kotak baterai stempel gambar dalam Aluminium.
Singkatnya, penyebab utama rendahnya insulasi dan korosi casing pada baterai lithium persegi adalah kurangnya kontrol terhadap benda asing logam selama proses produksi. Korsleting mikro-yang tersembunyi secara bertahap dapat menyebabkan kegagalan baterai dan bahaya keselamatan. Dalam produksi massal baterai bertenaga, kontrol bahan mentah, optimalisasi proses, dan peningkatan-pengujian tegangan tinggi, semuanya sangat diperlukan. Hanya dengan membangun sistem kontrol kualitas yang komprehensif, masalah kegagalan insulasi pada berbagai cangkang aluminium baterai sel kering litium dapat dihindari pada sumbernya, sehingga memastikan pengoperasian sistem baterai daya yang aman dan stabil.
Untuk optimalisasi prosescangkang aluminium sel kering litium, diagnosis kesalahan isolasi, dan solusi pemeriksaan kualitas produksi massal, silakan berkonsultasi dengan tim teknis profesional kami. Kami dapat menyesuaikan solusi kontrol komprehensif berdasarkan kondisi produksi untuk secara efektif menghindari kegagalan isolasi baterai dan masalah korosi casing.
Hubungi kami
Kirim permintaan