Kiểm tra độ kín của Pin Lithium-ion

Các nhà sản xuất ô tô ở châu Âu, khu vực châu Á-Thái Bình Dương và Hoa Kỳ đang phải đau đầu với các vấn đề về hiệu suất và an toàn liên quan đến ô tô điện và hybrid-điện, vì thế việc kiểm tra độ kín của Pin Lithium-ion được xem là một bước kiểm tra quan trọng trước khi thiết bị được đưa ra thị trường.

Việc thu hồi có liên quan đến các mảnh vụn còn sót lại bên trong pin hoặc lỗi trong hệ thống quản lý năng lượng của pin, các sự cố pin phổ biến khác liên quan đến rò rỉ không được phát hiện trong vỏ pin.

Vì vậy việc kiểm tra độ kín của Pin đảm bảo tuổi thọ và chất lượng Pin được xem là một giải pháp cấp thiết và thật sự quan trọng.

Rò rỉ trong tế bào pin lithium-ion có thể làm giảm tuổi thọ pin và làm cạn kiệt năng lượng. Rò rỉ cũng có thể cho phép hơi ẩm xâm nhập vào hệ thống pin. Khi nước xâm nhập có thể dẫn đến hỏng hoàn toàn pin hoặc gây ra nguy cơ hỏa hoạn tiềm ẩn ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống điện tử liên kết với nó.

Phát hiện rò rỉ Pin thật sự quan trọng!

Hàng tỷ tế bào pin lithium-ion được sản xuất hàng năm, không chỉ để sử dụng cho các phương tiện chạy điện, hybrid-điện và xe tự hành, mà còn cho các thiết bị y tế và nhiều loại sản phẩm điện tử tiêu dùng.

Khách hàng sẽ mong đợi các tế bào pin hoạt động ổn định trong nhiều năm hoặc thậm chí nhiều thập kỷ mà không bị mất điện hoặc hỏng hóc bất ngờ, yêu cầu các tiêu chuẩn mới để kiểm tra chuyên sâu hơn về tế bào pin.

Do đó, việc sử dụng các phương pháp phát hiện rò rỉ chính xác và đáng tin cậy nhất ngày càng trở nên quan trọng đối với ngành công nghiệp kiểm tra tế bào pin trong tương lai.

Các tế bào pin Lithium-ion phải được kiểm tra kỹ để loại bỏ rò rỉ nước hoặc độ ẩm xâm nhập vào tế bào (trong mức cho phép) và để giảm rò rỉ chất điện phân ra ngoài. Ngoài ra, yêu cầu đảm bảo tính toàn vẹn của các mô-đun pin và vỏ của bộ pin cũng rất quan trọng.

Hai mục tiêu chính phải được xem xét khi kiểm tra các tế bào pin lithium-ion:

• Giảm thiểu chất thất thoát điện phân trong vòng đời của tế bào pin.

• Giảm khả năng hơi ẩm xâm nhập vào tế bào pin.

Kiểm tra các tế bào cylindrical (hình trụ), prismatic ( hình lăng trụ) và vỏ tế bào trước khi đổ đầy chất điện phân. Sau đó dùng khí chỉ dấu heli và buồng thử chân không.

Các tế bào hoặc vỏ pin chứa đầy heli và được đặt vào một buồng chân không. Sau đó, một hệ thống phát hiện rò rỉ có thể đo lượng heli rò rỉ từ vật đang được thử nghiệm. Trong một khoảng thời gian nhất định, tỷ lệ rò rỉ có thể được xác định. Đối với loại thử nghiệm này, tốc độ rò rỉ là 1 x 10 -6 mbar.l/s.

Pouch Cells (Pin dạng túi)

Pouch Cells (Pin dạng túi) dễ bị hỏng hơn so với pin prismaticor và cylindrical, không thích hợp để thử nghiệm trong buồng chân không, chúng có thể bị vỡ do chênh lệch áp suất tạo ra trong buồng. Trong buồng chân không phải có từ vài milibar để kiểm tra chính xác tế bào túi đựng lithium-ion.

Các nhà sản xuất ô tô đang sử dụng loại pin dạng túi là chủ yếu vì nhiều lý do như trọng lượng nhẹ, chi phí sản xuất rẻ, nhưng với loại pin này thì các phương pháp kiểm tra rò rỉ truyền thống sẽ không hiệu quả.

Tuy nhiên, cuối năm 2020 INFICON sản xuất thành công và ra mắt hệ thống phát hiện rò rỉ ELT3000 dựa trên công nghệ khối phổ kế. Hệ thống kiểm tra rò rỉ tế bào pin mới này có khả năng xác định các rò rỉ nguy hiểm nhỏ hơn 1.000 lần so với hiện tại. Chúng trực tiếp phát hiện hơi chất điện phân thoát ra thay vì dựa vào các biện pháp gián tiếp như chỉ thị áp suất.

Công nghệ phát hiện rò rỉ đột phá này dành cho tất cả các loại tế bào pin lithium-ion, đánh dấu cột móc phát hiện rò rỉ quan trọng nhất trong 10 năm qua. Không chỉ cho ngành công nghiệp ô tô mà còn cho các nhà sản xuất điện thoại thông minh, máy tính, sản phẩm điện tử tiêu dùng và nhiều loại thiết bị y tế khác…

Tổng kết

Hầu hết các nhà sản xuất ô tô lớn trên thế giới chủ yếu dựa vào chất lượng pin từ các nhà cung cấp như Panasonic, Samsung và LG Chem.

OEM và các nhà cung cấp của họ ở Châu Âu, Châu Á – Thái Bình Dương và Bắc Mỹ đều muốn duy trì các tiêu chuẩn chất lượng cao nhằm tăng mức hộ hài lòng của khách hàng đối với thị trường xe điện trong tương lai.

Tại Việt Nam, sản xuất xe điện và nhu cầu sử dụng xe được dự đoán sẽ tăng rất mạnh trong vài năm tới. Qua đó việc kiểm soát chất lượng pin được xem là một giải pháp cần thiết để nâng cao chất lượng thiết bị trong ngành công nghiệp xe điện nói riêng và các ngành công nghiệp khác có sử dụng pin nói chung

Để đạt được mục tiêu đó, chúng cần cải tiến các phương pháp kiểm tra tế bào pin và áp dụng các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng trong ngành.
Nếu các bạn đang quan tâm hoặc cần một giải pháp về kiểm tra phát hiện rò rỉ Pin Lithium ion xin hãy liên hệ trực tiếp với DBM – Đại diện uỷ của hãng INFICON ứng đầu thế giới về việc kiểm tra phát hiện rò rỉ.

Mr. Duy: 0969.568.539