全球電池檢漏行業(yè)的首創(chuàng)！電池行業(yè)又一顛覆性技術(shù)革新2021-03-20 08:39
2021年3月19日，深圳。 在國際電池行業(yè)規(guī)模最大的會展活動——2021中國國際電池技術(shù)展覽會上，世界領(lǐng)先的檢漏儀器儀表開發(fā)商、制造商與供應(yīng)商英?？担↖NFICON）公司帶來了其革命性創(chuàng)新產(chǎn)品 ELT3000電池（電解液）檢漏儀在中國市場首次公開亮相。
作為全球電池檢漏行業(yè)的首創(chuàng)，同時也是唯一支直接檢測電芯中電解液溶劑的電池檢漏儀，ELT3000憑借前沿的質(zhì)譜儀技術(shù)，可將檢測精度提升至傳統(tǒng)檢測方法的1000倍，確保電池使用壽命達到10年，其在為全球電池檢測行業(yè)帶來突破性變化與進步的同時，相信也能對電池制造技術(shù)升級以及新能源汽車、移動設(shè)備等眾多電池應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展起到積極的推動作用。
近年來，隨著鋰電池制造技術(shù)的快速發(fā)展，以及其主要應(yīng)用行業(yè)的蓬勃興盛，無論是在5G浪潮下洶涌澎湃的3C電子行業(yè)，還是市場驅(qū)動力持續(xù)攀升的電動交通行業(yè)，無不都在推動著全球電池產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。
據(jù)Research and Markets發(fā)布的數(shù)據(jù)，預(yù)計到2025年全球鋰電池市場將達到918億美元。然而，在如火如荼的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢下，直接針對電解液泄漏檢測技術(shù)方案的缺失卻一直是很多電池制造企業(yè)的技術(shù)痛點。
在注入電解液前，雖然能夠通過氦氣預(yù)先檢漏等多種方式對電芯部件進行檢測，確保其無泄漏，但是，在注入電解液并通過焊接等工藝將電芯封裝完成后，卻很難在出廠前對成品電芯進行可靠的完整性泄漏檢查。
由于這一環(huán)節(jié)的缺失所引發(fā)的電解液泄漏、電池提前失效等問題，正在成為影響電動交通行業(yè)、3C電子、儲能等多個下游應(yīng)用行業(yè)的設(shè)備品質(zhì)、設(shè)備使用安全、續(xù)航里程等多方面的關(guān)鍵因素。
目前行業(yè)中較多采用的仍為傳統(tǒng)的加壓法或壓氦法，加壓法僅適用于漏率為1＊10－3至1＊10－4 毫巴·升／秒的范圍，且檢測結(jié)果容易受到最小溫度變化的負面影響，無法做到保證電池使用10年的檢測靈敏度；壓氦法雖然能找到較小的漏孔，但是由于氦氣上升至頂部，電芯底部的漏孔很容易被忽視，檢測結(jié)果的可靠度難以保證。
如何通過直接檢測電解液高效可靠地完成成品電芯出廠前的泄漏檢查，保障電池品質(zhì)，成為了眾多企業(yè)的共同訴求。
依托數(shù)十年工業(yè)真空泄漏檢測經(jīng)驗以及對傳感器、質(zhì)譜技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，英福康在全球多個專業(yè)細分領(lǐng)域都擁有極高的品牌認知度。對于電池行業(yè)，從注入電解液前電芯各部件的品質(zhì)檢測，到注入電解液完成封裝后，電芯外殼的泄漏檢測，再到電池應(yīng)用后，汽車、電子等設(shè)備的檢測工序，英?？稻商峁┩陚淝揖珳士煽康臋z漏解決方案，目前世界上大量的電池制造商也均使用了英?？档臋z測技術(shù)。
在本次展會上重磅首秀的ELT3000電池（電解液）檢漏儀正是英福康全新研發(fā)，針對成品電芯無法精準檢測的行業(yè)痛點所推出的一項革命性創(chuàng)新技術(shù)，其不僅進一步升級完善了英?？惦姵厝a(chǎn)業(yè)鏈檢漏方案，還將為整個電池檢測與制造行業(yè)帶來升級換代的變化與進步。
英?？礒LT3000是全球市場上首創(chuàng)且唯一支持直接檢測電解液的電池檢漏儀，基于自主研發(fā)的前沿質(zhì)譜儀技術(shù)，其無需借助任何間接參數(shù)即可在真空環(huán)境中檢測出從任意漏孔逃逸出的電解液溶劑氣體，從而實現(xiàn)高精度的完整性檢測，可檢測漏率低至1＊10－6 毫巴·升／秒，檢測精度相比傳統(tǒng)加壓法提高1000倍，可以確保電池使用壽命達到10年。
同時，配備經(jīng)認證的英?？?E－Check校準漏孔還可對檢測數(shù)據(jù)進行可靠校準，滿足ISO 9000標準的要求，并實現(xiàn)30－60秒超快周期時間的高效檢測。ELT3000 不僅適用于所有常見的電解液溶劑，如DMC、DEC、EMC和PP，不同真空室的配置，還使其能夠識別目前市場上所有的電芯類型，包括紐扣型、圓柱型、方型、軟包型等。
“除了在檢測技術(shù)上的顛覆性創(chuàng)新，ELT3000在自動化、數(shù)字化集成方面的優(yōu)勢也是首屈一指的。”英?？抵袊呒墤?yīng)用工程師周兆劍先生介紹說道，“無論是模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，還是多種選擇的現(xiàn)場總線接口設(shè)置，又或是操作直觀簡便的軟件系統(tǒng)，都使得ELT3000可以非常輕松地集成在自動化生產(chǎn)過程中。另外，ELT3000還支持與任意條形碼掃描儀連接，實現(xiàn)所有檢測數(shù)據(jù)的儲存、歸檔以及導出，為用戶在日后生產(chǎn)制造過程中的數(shù)據(jù)分析、技術(shù)改進、工藝調(diào)整等都將有所助益。而這也是英?？捣e極迎合行業(yè)趨勢，從檢測技術(shù)領(lǐng)域助力企業(yè)達成智能化、自動化升級的一項有力證明。”
作為為電動汽車、3C電子設(shè)備、儲能設(shè)備等新興行業(yè)提供動力來源的核心部件，電池產(chǎn)品的高品質(zhì)與高可靠性對其行業(yè)發(fā)展來說至關(guān)重要，而實現(xiàn)這一高質(zhì)量的重中之重則是整個生產(chǎn)過程中全面而精密的泄漏檢測技術(shù)。
“從高精度的工業(yè)檢測技術(shù)出發(fā)，為電池產(chǎn)品品質(zhì)保駕護航，為更多企業(yè)提升行業(yè)競爭力，更為電池制造、電動汽車等眾多行業(yè)發(fā)展推波助力，是英?？凳冀K堅守的發(fā)展理念，也是我們不斷研發(fā)創(chuàng)新的源源動力。未來，英?？祵⒗^續(xù)深耕國內(nèi)市場，將更多更好的領(lǐng)先產(chǎn)品與技術(shù)帶到中國用戶身邊，為中國電池制造產(chǎn)業(yè)，乃至中國智能制造的偉大事業(yè)貢獻力量。”英?？抵袊N售總監(jiān)趙凡非先生總結(jié)說道。
關(guān)于英?？担↖NFICON）
INFICON 是創(chuàng)新儀器儀表、關(guān)鍵傳感器技術(shù)和先進過程控制軟件的領(lǐng)先供應(yīng)商，致力于在高度專業(yè)化的市場領(lǐng)域提高精密真空過程的生產(chǎn)效率和品質(zhì)。
這些分析、測量和控制產(chǎn)品對空調(diào)／制冷／汽車制造行業(yè)的氣體泄漏檢測至關(guān)重要。它們對許多領(lǐng)域的原始設(shè)備制造商 （OEM） 和最終用戶意義重大，包括平板顯示器、太陽能電池、磁光存儲介質(zhì)、科學與消費性光學以及建筑玻璃的半導體和薄膜涂層復(fù)雜制造領(lǐng)域。
INFICON的真空技術(shù)還面向許多其他行業(yè)的用戶，包括生命科學、科研、航空航天、食品包裝、熱處理、消毒和激光切割等行業(yè)。我們還充分利用自身的真空技術(shù)專長，為應(yīng)急響應(yīng)、安保和環(huán)境監(jiān)測市場提供獨特的有毒化工原料分析產(chǎn)品。
高電平，T1導通充電繼續(xù)，VCR必須小于VC一個定值，以防止頻繁跳變。
2、過放保護及過放保護恢復(fù)
當鋰離子電池電壓因放電而降低至設(shè)定值VD（2.3-2.5V，具體過充保護電壓取決于IC）時，VD2翻轉(zhuǎn)，以短時間延時后，使Dout變?yōu)榈碗娖?，T2截止，放電停止，當電池被置于充電時，內(nèi)部或門被翻轉(zhuǎn)而使T2再次導通為下次放電作好準備。
3、過流、短路保護
當電路充放回路電流超過設(shè)定值或被短路時，短路檢測電路動作，使MOS管關(guān)斷，電流截止。
由于鋰離子電池的化學特性，在正常使用過程中，其內(nèi)部進行電能與化學能相互轉(zhuǎn)化的化學正反應(yīng)，但在某些條件下，如對其過充電、過放電和過電流將會導致電池內(nèi)部發(fā)生化學副反應(yīng)，該副反應(yīng)加劇后，會嚴重影響電池的性能與使用壽命，并可能出現(xiàn)大量氣體，使電池內(nèi)部壓力迅速增大后爆炸而導致安全問題，因此所有的鋰離子電池都要一個保護電路，用于對電池的充、放電狀態(tài)進行有效監(jiān)測，并在某些條件下關(guān)斷充、放電回路以防止對電池發(fā)生損害。
鋰離子電池保護板的構(gòu)成
鋰離子電池之所以要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰離子電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰離子電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現(xiàn)。鋰離子電池的保護功能通常由保護電路板和PTC協(xié)同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，即時控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。
保護板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件NTC、ID存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導通，使電芯與外電路溝通，而當鋰電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻（數(shù)十毫秒）控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護電芯的安全。
NTC意即負溫度系數(shù)，在環(huán)境溫度升高時，其阻值降低，使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時反應(yīng)、控制內(nèi)部中斷而停止充放電。ID存儲器常為單線接口存儲器，ID是存儲電池種類、生產(chǎn)日期等信息。可起到產(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制。
鋰離子電池保護板根據(jù)使用IC，電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同，保護板有兩個核心部件：一塊保護IC，它是由精確的比較器來獲得可靠的保護參數(shù)；另外是MOSFET串在主充放電回路中擔當高速開關(guān)，執(zhí)行保護動作。
作為全球電池檢漏行業(yè)的首創(chuàng)，同時也是唯一支直接檢測電芯中電解液溶劑的電池檢漏儀，ELT3000憑借前沿的質(zhì)譜儀技術(shù)，可將檢測精度提升至傳統(tǒng)檢測方法的1000倍，確保電池使用壽命達到10年，其在為全球電池檢測行業(yè)帶來突破性變化與進步的同時，相信也能對電池制造技術(shù)升級以及新能源汽車、移動設(shè)備等眾多電池應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展起到積極的推動作用。
圖：英?？嫡刮?/span>
近年來，隨著鋰電池制造技術(shù)的快速發(fā)展，以及其主要應(yīng)用行業(yè)的蓬勃興盛，無論是在5G浪潮下洶涌澎湃的3C電子行業(yè)，還是市場驅(qū)動力持續(xù)攀升的電動交通行業(yè)，無不都在推動著全球電池產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。
據(jù)Research and Markets發(fā)布的數(shù)據(jù)，預(yù)計到2025年全球鋰電池市場將達到918億美元。然而，在如火如荼的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢下，直接針對電解液泄漏檢測技術(shù)方案的缺失卻一直是很多電池制造企業(yè)的技術(shù)痛點。
在注入電解液前，雖然能夠通過氦氣預(yù)先檢漏等多種方式對電芯部件進行檢測，確保其無泄漏，但是，在注入電解液并通過焊接等工藝將電芯封裝完成后，卻很難在出廠前對成品電芯進行可靠的完整性泄漏檢查。
由于這一環(huán)節(jié)的缺失所引發(fā)的電解液泄漏、電池提前失效等問題，正在成為影響電動交通行業(yè)、3C電子、儲能等多個下游應(yīng)用行業(yè)的設(shè)備品質(zhì)、設(shè)備使用安全、續(xù)航里程等多方面的關(guān)鍵因素。
目前行業(yè)中較多采用的仍為傳統(tǒng)的加壓法或壓氦法，加壓法僅適用于漏率為1＊10－3至1＊10－4 毫巴·升／秒的范圍，且檢測結(jié)果容易受到最小溫度變化的負面影響，無法做到保證電池使用10年的檢測靈敏度；壓氦法雖然能找到較小的漏孔，但是由于氦氣上升至頂部，電芯底部的漏孔很容易被忽視，檢測結(jié)果的可靠度難以保證。
如何通過直接檢測電解液高效可靠地完成成品電芯出廠前的泄漏檢查，保障電池品質(zhì)，成為了眾多企業(yè)的共同訴求。
依托數(shù)十年工業(yè)真空泄漏檢測經(jīng)驗以及對傳感器、質(zhì)譜技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，英福康在全球多個專業(yè)細分領(lǐng)域都擁有極高的品牌認知度。對于電池行業(yè)，從注入電解液前電芯各部件的品質(zhì)檢測，到注入電解液完成封裝后，電芯外殼的泄漏檢測，再到電池應(yīng)用后，汽車、電子等設(shè)備的檢測工序，英?？稻商峁┩陚淝揖珳士煽康臋z漏解決方案，目前世界上大量的電池制造商也均使用了英?？档臋z測技術(shù)。
在本次展會上重磅首秀的ELT3000電池（電解液）檢漏儀正是英福康全新研發(fā)，針對成品電芯無法精準檢測的行業(yè)痛點所推出的一項革命性創(chuàng)新技術(shù)，其不僅進一步升級完善了英?？惦姵厝a(chǎn)業(yè)鏈檢漏方案，還將為整個電池檢測與制造行業(yè)帶來升級換代的變化與進步。
圖：展會上的英福康ELT3000產(chǎn)品
英?？礒LT3000是全球市場上首創(chuàng)且唯一支持直接檢測電解液的電池檢漏儀，基于自主研發(fā)的前沿質(zhì)譜儀技術(shù)，其無需借助任何間接參數(shù)即可在真空環(huán)境中檢測出從任意漏孔逃逸出的電解液溶劑氣體，從而實現(xiàn)高精度的完整性檢測，可檢測漏率低至1＊10－6 毫巴·升／秒，檢測精度相比傳統(tǒng)加壓法提高1000倍，可以確保電池使用壽命達到10年。
同時，配備經(jīng)認證的英?？?E－Check校準漏孔還可對檢測數(shù)據(jù)進行可靠校準，滿足ISO 9000標準的要求，并實現(xiàn)30－60秒超快周期時間的高效檢測。ELT3000 不僅適用于所有常見的電解液溶劑，如DMC、DEC、EMC和PP，不同真空室的配置，還使其能夠識別目前市場上所有的電芯類型，包括紐扣型、圓柱型、方型、軟包型等。
“除了在檢測技術(shù)上的顛覆性創(chuàng)新，ELT3000在自動化、數(shù)字化集成方面的優(yōu)勢也是首屈一指的。”英?？抵袊呒墤?yīng)用工程師周兆劍先生介紹說道，“無論是模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，還是多種選擇的現(xiàn)場總線接口設(shè)置，又或是操作直觀簡便的軟件系統(tǒng)，都使得ELT3000可以非常輕松地集成在自動化生產(chǎn)過程中。另外，ELT3000還支持與任意條形碼掃描儀連接，實現(xiàn)所有檢測數(shù)據(jù)的儲存、歸檔以及導出，為用戶在日后生產(chǎn)制造過程中的數(shù)據(jù)分析、技術(shù)改進、工藝調(diào)整等都將有所助益。而這也是英?？捣e極迎合行業(yè)趨勢，從檢測技術(shù)領(lǐng)域助力企業(yè)達成智能化、自動化升級的一項有力證明。”
作為為電動汽車、3C電子設(shè)備、儲能設(shè)備等新興行業(yè)提供動力來源的核心部件，電池產(chǎn)品的高品質(zhì)與高可靠性對其行業(yè)發(fā)展來說至關(guān)重要，而實現(xiàn)這一高質(zhì)量的重中之重則是整個生產(chǎn)過程中全面而精密的泄漏檢測技術(shù)。
“從高精度的工業(yè)檢測技術(shù)出發(fā)，為電池產(chǎn)品品質(zhì)保駕護航，為更多企業(yè)提升行業(yè)競爭力，更為電池制造、電動汽車等眾多行業(yè)發(fā)展推波助力，是英?？凳冀K堅守的發(fā)展理念，也是我們不斷研發(fā)創(chuàng)新的源源動力。未來，英?？祵⒗^續(xù)深耕國內(nèi)市場，將更多更好的領(lǐng)先產(chǎn)品與技術(shù)帶到中國用戶身邊，為中國電池制造產(chǎn)業(yè)，乃至中國智能制造的偉大事業(yè)貢獻力量。”英?？抵袊N售總監(jiān)趙凡非先生總結(jié)說道。
關(guān)于英?？担↖NFICON）
INFICON 是創(chuàng)新儀器儀表、關(guān)鍵傳感器技術(shù)和先進過程控制軟件的領(lǐng)先供應(yīng)商，致力于在高度專業(yè)化的市場領(lǐng)域提高精密真空過程的生產(chǎn)效率和品質(zhì)。
這些分析、測量和控制產(chǎn)品對空調(diào)／制冷／汽車制造行業(yè)的氣體泄漏檢測至關(guān)重要。它們對許多領(lǐng)域的原始設(shè)備制造商 （OEM） 和最終用戶意義重大，包括平板顯示器、太陽能電池、磁光存儲介質(zhì)、科學與消費性光學以及建筑玻璃的半導體和薄膜涂層復(fù)雜制造領(lǐng)域。
INFICON的真空技術(shù)還面向許多其他行業(yè)的用戶，包括生命科學、科研、航空航天、食品包裝、熱處理、消毒和激光切割等行業(yè)。我們還充分利用自身的真空技術(shù)專長，為應(yīng)急響應(yīng)、安保和環(huán)境監(jiān)測市場提供獨特的有毒化工原料分析產(chǎn)品。
高電平，T1導通充電繼續(xù)，VCR必須小于VC一個定值，以防止頻繁跳變。
2、過放保護及過放保護恢復(fù)
當鋰離子電池電壓因放電而降低至設(shè)定值VD（2.3-2.5V，具體過充保護電壓取決于IC）時，VD2翻轉(zhuǎn)，以短時間延時后，使Dout變?yōu)榈碗娖?，T2截止，放電停止，當電池被置于充電時，內(nèi)部或門被翻轉(zhuǎn)而使T2再次導通為下次放電作好準備。
3、過流、短路保護
當電路充放回路電流超過設(shè)定值或被短路時，短路檢測電路動作，使MOS管關(guān)斷，電流截止。
由于鋰離子電池的化學特性，在正常使用過程中，其內(nèi)部進行電能與化學能相互轉(zhuǎn)化的化學正反應(yīng)，但在某些條件下，如對其過充電、過放電和過電流將會導致電池內(nèi)部發(fā)生化學副反應(yīng)，該副反應(yīng)加劇后，會嚴重影響電池的性能與使用壽命，并可能出現(xiàn)大量氣體，使電池內(nèi)部壓力迅速增大后爆炸而導致安全問題，因此所有的鋰離子電池都要一個保護電路，用于對電池的充、放電狀態(tài)進行有效監(jiān)測，并在某些條件下關(guān)斷充、放電回路以防止對電池發(fā)生損害。
鋰離子電池保護板的構(gòu)成
鋰離子電池之所以要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰離子電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰離子電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現(xiàn)。鋰離子電池的保護功能通常由保護電路板和PTC協(xié)同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，即時控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。
保護板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件NTC、ID存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導通，使電芯與外電路溝通，而當鋰電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻（數(shù)十毫秒）控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護電芯的安全。
NTC意即負溫度系數(shù)，在環(huán)境溫度升高時，其阻值降低，使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時反應(yīng)、控制內(nèi)部中斷而停止充放電。ID存儲器常為單線接口存儲器，ID是存儲電池種類、生產(chǎn)日期等信息。可起到產(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制。
鋰離子電池保護板根據(jù)使用IC，電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同，保護板有兩個核心部件：一塊保護IC，它是由精確的比較器來獲得可靠的保護參數(shù)；另外是MOSFET串在主充放電回路中擔當高速開關(guān)，執(zhí)行保護動作。
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