Chroma 11210电池绝缘测试仪是一种用于测量电池果冻胶带/干细胞的泄漏电流(LC)和绝缘电阻(IR)的仪器,以及各种绝缘材料。除标准LC/IR测量外,11210具有独特的功能,可检测到高压绝缘测试过程中绝缘材料内可能发生的部分放电(PD)或闪存。通过在电解质填充之前检测电池内部状态的PD检测,在进入下一阶段生产之前,可以过滤有缺陷的产品,以防止现场可能发生的潜在危害。亚博app下载网址与传统的绝缘测试方法相反,Chroma 11210提供了一个全新的概念,用于检查和评估电池质量。
借助充电电流功能,11210可以通过自动执行测试序列轻松实现高速测试。目标应用程序中常规绝缘测试的序列是“电荷→停留→测试→放电”该序列可以自动以20ms或更少的时间进行单个DUT(正在测试的设备)中执行;在生产线中执行的测试的意义可以达到50 PC/秒或更高的过程速率。
Chroma 11210的LC在宽范围内,从10Pa到20mA,具有7个电流测量范围,以提高准确性。自动范围功能也可用于对新DUT进行快速轻松操作。
由于Chroma 11210中使用的特殊电路,PD检测函数不需要额外的时间。可以同时进行LC/IR测量和PD检测测试,并且两个测试结果将自动报告。因此,即使正在进行LC/IR和PD测试,也可以实现小于20ms DUT的高速测试。
在传统的绝缘测试中,接触检查对于完整测试的可靠性至关重要。在测试期间,很可能将其视为“通行证”,而实际的绝缘测试尚未对该DUT执行。因此,可能会出现“ falsegood”条件,并且可能会出现有缺陷的DUT。如果DUT的绝缘抗性极高,则尤其如此。Chroma 11210中的接触检查功能采用了先进的技术来立即检测那些在测试期间没有安全接触的技术。在测量之前和/或之后,只需5毫秒即可进行彻底的接触检查。
锂离子电池的安全问题
锂离子电池(LIB)的火灾或爆炸的后果是越来越多的关注点。随着技术的进步,自由度的能量密度增加了对消费者的进一步风险。为了消除火灾或爆炸的风险,必须解决根本原因,并且必须在到达消费市场之前过滤掉有缺陷的单位。最近的研究表明,正极电极(铝)与细胞内部负电极(阳极)上覆盖的材料之间的内部短路是火灾或爆炸的根本原因[图1]。分离器内部的金属电极或受污染的颗粒上的毛刺会导致这种内部短路。[图2]。
该研究还表明,在负电极上涂层的材料(通常是石墨)将在充电阶段扩展,随着电荷/放电循环重复的重复,最多可扩展到24%或更多。它可以继续扩展,直到铝板上的毛刺最终接触涂层的石墨并导致消防灾难[图3]。在运输前,通常在工厂的电池电池上进行了几个充电/放电周期。以一个例子为例,生产线中存在两个有缺陷的细胞的病例,每个病例都有一个单个毛刺,其铝板上的高度或长度不同[图4中的情况1&案例2]。在工厂的第二个充电周期中,将检测到情况1,因为伯尔当时接触到阳极。但是,在大多数情况下,直到以后再充电周期后,第二个情况才会被检测到,这很可能在到达消费者之后发生。
PD检测和测量功能
Chroma 11210的部分放电(PD)检测功能具有在电解质填充前检测干细胞阶段电池电池内部的缺陷。当电极金属板上有毛刺或在干细胞中的绝缘层(分离板)内部的缺陷(杂质颗粒)时,它们之间剩下的绝缘距离将缩短但不短路。在大多数情况下,由于执行测试时不存在内部短路,因此无法通过常规绝缘LC/IR测试来检测它们。11210是唯一可以帮助您在可能发生任何故障之前在很早的阶段检测短裤的唯一工具。使用适当的测试电压和适当的PD阈值水平集,11210可以帮助您“测量”负电极和石墨材料之间剩余的“有效距离”(请参阅右侧的公式和说明)。
Chroma 11210电池绝缘测试仪检测到电池电池内可能发生的任何PD或闪存。11210使用不同电路的检测阶段有两个阶段。当11210用用户设置的恒定电流向DUT充电时,第一阶段是在CC(恒定电流)模式下。在此模式下,11210将监视电压水平及其斜率。电压斜率上的任何故障或斜率的任何意外变化都将由11210检测并报告为PD出现(如图为PD)。第二阶段是CV(恒定电压)模式。在此模式下,仅应存在稳定的泄漏电流。因此,当前波形上的任何异常和突出的脉冲通常都是异常放电的结果(即PD或Flashover),该结果也将被11210检测并报告为PD的发生(如图所示)。Chroma 11210不仅检测到,而且在这些模式下大致测量了PD脉冲的大小(注意 *1)。[有关插图,请参阅图5]。
▲[图5] CC(充电)和CV(测量)相中的PD/Flashover检测 |
▲[图6]在CC和CV模式下检测到PD,并报告为11210 |
无论是在CC模式还是CV模式下,11210都能够检测这些PD事件的发生数量,最多99个计数[图6]。可以将发生的大小或出现数量或两者都设置为通行/失败标准的阈值级别,在测试生产线中具有不同特性的各种设备时,这非常有用。
注意 *1:当脉冲持续时间短于100US时,PD脉冲中排放量的测量最准确,并且连续脉冲之间的时间间隔大于300US。
由于PD检测出色和测量功能,Chroma 11210可以完成常规LC/IR仪表或Hipot测试仪无法执行的任务。常规的LC/IR仪表或Hipot测试仪只能在特定时间间隔内测量泄漏电流的平均值,但无法监视电压和电流波形中的每个细节。此外,11210提供的超稳定测试电压仅带有一些微型伏特的波纹和噪声,这使其能够在电压或电流波形上寻找非常小的故障。[图8]向您显示,无法检测到DUT内部的电压波形,次要PD或Flashover的细节。
▲[图7]没有查看电压波形的细节(左图),您没有发现异常。通过Chroma 11210研究细节,我们可以观察到两次PD事件,一个在CC模式下,另一个在附近的CV模式(右图)中。
如果工程人员需要在测试完成后检查实际电压和当前波形(由于PD导致故障),Chroma 11210提供了一个高级选项,可以从每个设备的测试中存储电压和电流波形。缩放功能使用户可以轻松地查看PD事件的波形详细信息。由于它们被捕获和记录,因此可以由研发和/或质量保证部门进行其他分析和研究。
电容器测试应用11210
Chroma 11210是其前身11200电容器LC/IR仪表的下一代和高级版本。11210包括具有更高精度的更多用途功能,但是,保留了11200中发现的所有主要功能和功能。因此,11210也是所有类型的电容器的高级LC/IR仪表[图8]。
在生产线中,11210能够使用适当的固定装置以非常高速(约20毫米)的高速测试电容器。此外,它具有非常广泛的LC/IR测量,具有出色的精度。Chroma 11210是所有电容器生产线的新标准绝缘检查和测试仪器。
尽管PD检测功能是专门设计用于对电池干电池进行绝缘检查的设计,但它还清楚地了解了测试过程中电容器内部发生的情况。通过从11210收集的数据,用户可以进一步增强或改善绝缘质量,以确保获得最高质量的绝缘材料。
如前所述,在典型的绝缘测试中,按顺序执行4个阶段,这些阶段是“电荷→停留→测试→放电” [图9]。Chroma 11210允许用户分别编程前3个阶段所需的时间间隔。每个都可以设置在5ms至9.999sec的范围内。“居住”的阶段尤其重要。对于具有较大电容但较低隔热性的大电阻器件或电容器,用户必须在进行实际测量之前允许足够的“停留”时间。长时间的“居住时间”是必要的,以使充电电流沉降,以免影响泄漏电流测量。11210在这些参数编程中非常灵活,并且能够自动执行这4个阶段。对于电容器生产测试,Chroma具有知识和技术,可以帮助客户设置可靠的内联测试或提供完整的交钥匙测试解决方案。
▲[图8] LC/IR测量测试的框图11210的电容器 |
▲[图9]常规绝缘测试的时间和顺序 |