Industria energiei noi

Testarea bateriei EV
Soluții pentru celule, module și pachete de baterii EV

Pe măsură ce industria auto globală se îndreaptă spre electrificare, producătorii de baterii se află sub o presiune fără precedent pentru a inova și a evolua. Inginerii ITM-LAB lucrează îndeaproape cu liderii industriei pentru a satisface cererea tot mai mare de baterii mai mici, mai ușoare și mai puternice. Provocările actuale includ dezvoltarea metodelor de testare și a dispozitivelor personalizate pentru aplicațiile de testare a bateriilor, precum și îmbunătățirea randamentului și eficienței în laboratoarele QC. În calitate de lider global în industria de testare a materialelor, ITM-LAB este poziționat în mod unic pentru a satisface nevoile laboratoarelor de testare a bateriilor din întreaga lume, oferind asistență locală care este receptivă și în limba locală, oferind o gamă completă de servicii, inclusiv instalare, calibrare, instruire, actualizări ale mașinilor la fața locului și orice nevoi de service în acest proces pentru a minimiza timpul de nefuncționare.

Testarea materialelor și componentelor
Bateriile constau dintr-o varietate de materiale, adezivi, suduri și structuri de componente care necesită teste cuprinzătoare. În plus față de gama noastră largă de mânere și dispozitive standard pentru testarea bateriilor, ITM-LAB dezvoltă dispozitive personalizate special concepute pentru a îmbunătăți eficiența și repetabilitatea în testarea materialelor și componentelor bateriei. Grupul nostru de soluții de inginerie poate finaliza rapid proiectarea dispozitivului de iluminare a bateriei pentru a satisface nevoile specifice.

Testarea separatorului
Separatoarele sunt o componentă esențială a bateriilor litiu-ion, precum și a altor baterii cu electrolit lichid. Polimerii utilizați în aceste separatoare trebuie să fie suficient de puternici pentru a rezista operațiunii de înfășurare în timpul asamblării și placării neuniforme a litiului pe anod din cauza utilizării intense. Materialele de separare mai sigure și mai puternice pot preveni mai eficient contactul dintre anod și catod, în timp ce materialele mai subțiri ajută la reducerea greutății fiecărei celule și la creșterea densității de energie.

Testarea punctării
Testarea perforării separatorului este esențială pentru a asigura siguranța și longevitatea fiecărei celule pe tot parcursul ciclului de viață al bateriei. Separatorul trebuie să fie suficient de puternic pentru a rezista la perforațiile de la dendrite formate din cauza utilizării intense. Asigurarea tensiunii corecte a probei și alinierea sondei superioare este esențială pentru această aplicație. Testarea este similară cu EN 14477 și ASTM F1306.
Atât mânerele de perforare manuale, cât și cele pneumatice sunt disponibile pentru a îndeplini standarde precum EN 14477, ASTM F1306 etc. Mânerele pneumatice asigură o forță de strângere repetabilă și un randament mai mare. Integrarea în sistemele existente este la fel de simplă ca instalarea mânerelor pneumatice.

Testarea tracțiunii
Testarea la tracțiune este utilizată pentru a se asigura că separatorul poate rezista la toate manipulările mecanice în timpul fabricației și pe durata de viață a bateriei. Asigurarea alinierii, inserării și prinderii corecte a probei este esențială pentru a obține repetabilitate și randament optim, precum și pentru a evita deteriorarea probei înainte de testare. Vă recomandăm să utilizați un încărcător de probe de precizie pentru a reduce variabilitatea rezultatelor testelor, îmbunătățind în același timp ergonomia și siguranța. Testarea este similară cu ASTM D882 și ISO 527-3.

Testarea coeficientului de frecare
Înfășurarea strânsă creează o încărcare mecanică între separator și acoperirea electrodului, deci este important să înțelegeți coeficientul de frecare dintre cele două suprafețe. O mai bună înțelegere a coeficientului de frecare asigură procesul de înfășurare adecvat în producție. ISO 8295 și ASTM D1894-14 sunt utilizate în mod obișnuit ca ghid pentru această testare.

Testarea rezistenței la perforare la evenimente de impact
Selectarea materialelor de separare este esențială pentru integritatea bateriei, deoarece orice probleme de performanță mecanică pot crește probabilitatea de scurtcircuite interne, ducând la fuga termică. Testarea rezistenței la perforare la evenimente de impact este esențială pentru selectarea celui mai performant material, reducând în același timp grosimea și greutatea.

Testare automată
Sistemele automatizate ITM-LAB duc testarea bateriilor la un nou nivel de productivitate. Pe măsură ce producția de baterii continuă să crească, randamentul și eficiența sunt esențiale pentru a satisface cererea. Utilizarea sistemelor automate și a echipamentelor recomandate pentru fiecare aplicație poate elibera operatorii și maximiza producția, menținând în același timp rezultate optime.

Testarea electrozilor

Unul dintre cele mai frecvente moduri de defecțiune pentru baterii este crăparea sau decojirea stratului de material al electrodului din colectorul de curent. Această crăpare sau decojire este adesea cauzată de încărcarea și descărcarea constantă a bateriei și de sarcinile mecanice de utilizare. Înțelegerea rezistenței de legătură și a longevității electrodului este esențială pentru a vă asigura că bateria nu se defectează înainte de sfârșitul duratei de viață preconizate.

Test de peeling de 180 de grade

Testul de peeling la 180° este o metodă utilizată în mod obișnuit pentru a determina rezistența legăturii colectorului electrod-curent. Datorită avantajelor mecanice și alinierii ușoare a dispozitivului de decojire, acest test poate fi efectuat folosind mânere și celule de sarcină cu forță redusă. Cel mai bine este să luați în considerare utilizarea mânerelor pneumatice și a substraturilor metalice pentru a asigura un randament ridicat și o exfoliere adecvată la 180 ° pentru fiecare test.

Test de peeling la 90 de grade
Testul de peeling la 90° este o altă metodă comună pentru testarea aderenței electrodului bateriei. Testul de peeling de 90° are de obicei o sarcină puțin mai mare decât testul de peeling de 180° și poate fi configurat mai repede, deoarece, în general, nu necesită un substrat. Cele mai comune soluții ITM-LAB pentru acest test sunt fie un dispozitiv standard de peeling la 90°, fie un dispozitiv de peeling pneumatic special conceput pentru testarea aderenței electrodului. Dispozitivele pneumatice de dezlipire la 90° oferă o repetabilitate și un randament mai bune, ajutând în același timp operatorul să poziționeze și să alinieze în mod constant probele la 90°. Pentru dispozitivul superior, mânerele pneumatice optimizează randamentul și repetabilitatea și sunt recomandate pentru testarea materialelor delicate.

Testarea aderenței
Cercetătorii susțin utilizarea testării de aderență ca o altă metodă pentru testarea aderenței electrodului la colectorul de curent în baterii. În loc să desprindă încet electrodul din colectorul de curent, testarea aderenței se concentrează pe puterea de aderență într-o zonă predeterminată a electrodului. Rata extrem de rapidă de achiziție a datelor, combinată cu dispozitivele de testare a aderenței ITM-LAB, asigură rezultate și randament optime.

Testarea foliei
Foliile de aluminiu și cupru sunt utilizate ca colectoare de curent în baterii și au fost utilizate în mod tradițional în cantități mari. Pe măsură ce industria se străduiește să folosească cea mai mică cantitate de material pentru a obține cea mai bună densitate de energie în fiecare baterie, înțelegerea proprietăților mecanice ale fiecărei folii este esențială pentru a asigura siguranța și longevitatea bateriei. Pe măsură ce foliile devin mai lungi, mai subțiri și mai late, este nevoie de o tehnologie îmbunătățită pentru a aborda ridurile și ruperea care pot rezulta. Verificarea și menținerea proprietăților mecanice ale acestui material este esențială pentru optimizarea producției de baterii.

Testarea tracțiunii
Testarea standard la tracțiune este cea mai potrivită metodă pentru determinarea proprietăților mecanice ale probelor de folie de aluminiu și cupru. Mânerele laterale pneumatice asigură o presiune constantă și un randament rapid pentru aceste materiale de volum mare, iar alinierea corectă a probei este esențială pentru repetabilitatea și protecția probei înainte de testare, deoarece foliile subțiri pot fi afectate de ușoare nealinieri în interiorul mânerelor. Vă recomandăm să utilizați un încărcător de probe de precizie pentru a reduce variația rezultatelor testelor, îmbunătățind în același timp ergonomia și siguranța. ASTM E345-16 este adesea folosit ca ghid pentru acest test.

Testare automată
Pe măsură ce producția de baterii continuă să crească, materialele devin din ce în ce mai subțiri, iar randamentul și eficiența sunt esențiale pentru a satisface cererea. Utilizarea sistemelor automate și a echipamentelor recomandate poate satisface cererea de mostre de folie mai subțiri, mai late și mai lungi, eliberând în același timp operatorii și maximizând randamentul, menținând în același timp rezultate optime.

Inspecția sudurii
Bateriile litiu-ion și alte baterii cu electroliți lichizi necesită nenumărate suduri între electrozi, file, carcase și celule. Înțelegerea celor mai comune moduri de defecțiune și puncte forte ale fiecărei suduri este esențială pentru determinarea duratei de viață a bateriei. Fiecare sudură trebuie să reziste la sarcinile mecanice găsite într-un vehicul sau dispozitiv, care pot uza sudura în timp. De exemplu, vehiculele electrice se mișcă și vibrează constant, ceea ce trebuie luat în considerare în ceea ce privește designul și calitatea sudurii.

Testarea sudurii bateriei cilindrice
Bateriile cilindrice necesită mai multe suduri în timpul asamblării, inclusiv sudarea clapetei catodului la capacul bateriei, sudarea lamelei anodului la fundul cutiei și chiar suduri individuale de la o clapetă la alta. Toate acestea necesită soluții adecvate de aliniere și prindere pentru un randament ridicat și rezultate repetabile.

Inspecția sudurii bateriei prismatice
Majoritatea sudurilor din celulele prismatice se află între lamelele catodului/anodului și fiecare colector de curent, precum și în bara colectoare sau în cutia bateriei. Defecțiunile pot apărea în toate locațiile și trebuie verificate pentru consecvență și durabilitate.

Testarea sudurii celulelor din pungă
Celulele cu pungă au lamelele anodului sau catodului sudate împreună și urechile sudate la bornele bateriei. În plus, celulele din pungă au suduri de bare colectoare care trebuie testate. Fixarea corectă și alinierea probelor, precum și soluțiile versatile pentru diferite dimensiuni sunt importante.

Testare suplimentară
Pe măsură ce mai multe componente și materiale sunt introduse în industria bateriilor, există nenumărate alte caracteristici care trebuie testate pentru a asigura calitatea, rezistența, siguranța și longevitatea fiecărui design.

Testarea umflăturii
Expansiunea bateriei în timpul încărcării și descărcării este o caracteristică importantă care trebuie testată. Este bine cunoscut faptul că unele baterii se extind și se contractă doar minim în timpul ciclismului. Cu toate acestea, celulele prismatice și cu pungă pot prezenta o expansiune și o contracție semnificativă care trebuie caracterizată pentru a asigura utilizarea corectă și siguranța fiecărei baterii.

Testarea compresiei stivei
Testarea compresiei stivei poate fi utilizată pentru a reproduce cel mai bine forțele reale și abuzul mecanic în timpul duratei de viață a unei baterii

Testarea compresiei spumei
Gama largă de plăci de compresie ITM-LAB, combinate cu senzori de deplasare standard sau de înaltă precizie, poate fi utilizată pentru a caracteriza pe deplin comportamentul materialelor spumoase sub sarcină. Utilizatorii pot utiliza un set de plăci de compresie (disponibile într-o varietate de dimensiuni și forme) pentru a efectua teste de compresie statică sau ciclică și pentru a obține simultan date de sarcină și deplasare locală pentru a testa spumele și gelurile utilizate în ansamblurile de celule și pachete de baterii EV. În plus, o placă încălzită poate fi adăugată la nicovala inferioară pentru a controla temperatura feței presei și un controler cu buclă închisă poate fi utilizat pentru a controla temperatura plăcii încălzite și pentru a transmite citirea temperaturii reale către software-ul de testare.

Testarea forfecării prin poală
Utilizatorii ITM-LAB pot alege între mânere manuale sau pneumatice pentru a efectua important test de forfecare pentru a caracteriza rezistența de aderență a adezivilor și sudurilor utilizate în ansamblurile de baterii și module. De asemenea, sunt disponibile soluții automate specializate pentru alinierea laterală a mânerelor pe baza informațiilor despre proba de forfecare din coduri de bare sau dimensiuni măsurate.

Testarea mediului
Materialele, celulele, modulele și pachetele se comportă diferit în condiții de mediu în schimbare. Camera de testare integrată în cadrul de testare ITM-LAB permite utilizatorilor să-și testeze probele sub sarcină, monitorizând și controlând în același timp mediul spațiului de testare.