WAFU
Giải pháp kiểm tra độ kín khí cho pin Lithium Ternary
I. Đặc điểm và yêu cầu độ kín khí của pin Lithium Ternary
Pin lithium ternary sử dụng NCM (Oxit Niken Cobalt Mangan) hoặc NCA (Oxit Niken Cobalt Nhôm) làm vật liệu cực dương. Chúng có mật độ năng lượng cao và hoạt tính mạnh, do đó yêu cầu an toàn nghiêm ngặt hơn. Độ kín khí kém có thể gây ra các vấn đề sau:
| Vấn đề | Mô tả chi tiết |
|---|---|
| Nguy cơ cháy nổ cao | Hệ thống ternary rất nhạy cảm với độ ẩm và rò rỉ điện giải, có thể dẫn đến phản ứng nhiệt mạnh hoặc thậm chí là nổ. |
| Tuổi thọ ngắn hơn | Độ kín khí kém có thể làm bay hơi điện giải và ăn mòn bên trong, dẫn đến suy giảm dung lượng nhanh chóng. |
| Quy trình không ổn định | Dao động trong sản xuất có thể dẫn đến hàn và niêm phong kém; độ kín khí cần được giám sát theo thời gian thực. |
Hình 1: Cấu trúc của pin lithium ternary
Cảnh báo tình huống thực tế
Một nhà sản xuất pin EV đã gặp phải tình trạng pin bị phồng và suy giảm dung lượng nghiêm trọng do niêm phong kém, dẫn đến thu hồi toàn bộ xe và thiệt hại hàng chục triệu. Sau đó, họ đã triển khai thiết bị kiểm tra độ kín khí tự động để kiểm tra từng cell và mô-đun, loại bỏ nguy cơ rò rỉ bị bỏ sót.
II. Phương pháp kiểm tra theo loại bao bì
Tùy vào loại bao bì (hình hộp, hình trụ, hoặc dạng túi), pin lithium ternary có thể được kiểm tra bằng các phương pháp sau:
| Số phương pháp | Tên phương pháp | Mô tả |
|---|---|---|
| 1 | Phương pháp giảm áp |
Chi phí thấp; phù hợp với kiểm tra chính xác vừa phải cho pin hình hộp hoặc trụ; Có thể kiểm tra rò rỉ quanh nắp, lỗ châm điện giải, và van an toàn. |
| 2 | Phương pháp lưu lượng khối |
Độ nhạy cao; lý tưởng cho dây chuyền sản xuất tự động khối lượng lớn; Thích hợp cho pin dạng túi hoặc cell lưu trữ năng lượng cao cấp. |
| 3 | Kiểm tra rò rỉ bằng heli |
Dành cho sản phẩm yêu cầu độ tin cậy cực cao (như pin hàng không vũ trụ, hệ thống lưu trữ năng lượng); Phát hiện được rò rỉ siêu nhỏ từ 10⁻⁶ đến 10⁻⁹ Pa·m³/s. |
III. Các bước kiểm tra (Ví dụ: Pin hình hộp)
| Bước | Quy trình |
|---|---|
| 1 | Nạp vào: Đặt cell hình hộp vào buồng kiểm tra bằng tay robot. |
| 2 | Đóng buồng: Đóng nắp trên và khóa tự động. Bắt đầu hút chân không hoặc tạo áp. |
| 3 | Tạo áp kiểm tra: Bơm không khí khô hoặc nitơ đến áp suất định sẵn (ví dụ 300 kPa). |
| 4 | Ổn định: Chờ trong khoảng thời gian định sẵn (ví dụ 2–5 giây) để ổn định khí. |
| 5 | Thu thập dữ liệu: Hệ thống tự động đọc mức giảm áp hoặc tốc độ rò rỉ. |
| 6 | Đánh giá đạt/không đạt: Tự động dựa trên ngưỡng rò rỉ (OK/NG). |
| 7 | Xuất kết quả và truy xuất nguồn gốc: Tải dữ liệu lên hệ thống MES để truy xuất toàn bộ. |
IV. Kết luận
Kiểm tra độ kín khí là một biện pháp quan trọng để đảm bảo an toàn, kéo dài tuổi thọ và duy trì tính đồng nhất của pin lithium ternary — đặc biệt trong xe điện và các ứng dụng lưu trữ năng lượng cao cấp.