Q&R : Comment réaliser le test d'étanchéité à l'air et le test d'éclatement d'une pile cylindrique au lithium ? Un article clair

Dans le contexte de l'entrée de l'industrie des batteries d'énergie et du stockage de l'énergie dans l'ère de la haute sécurité, la batterie cylindrique au lithium "Fiabilité des joints"est devenu un indicateur clé pour déterminer la durée de vie, les performances et la sécurité de la batterie.

Qu'il s'agisse d'un 14500, d'un 18650, d'un 21700 ou d'un cylindre plus long de plus grande taille, la ligne de production doit effectuer deux tests de base :

• Test d'étanchéité à l'airDéterminer s'il existe un risque de fuite d'air au niveau des joints d'étanchéité de la batterie
• test d'éclatementVérification de la limite de pression et de la sécurité contre l'explosion du boîtier

Ces deux tests permettent de s'assurer que les batteries ne sont pas endommagées lors de l'utilisation de l'appareil.Charge et décharge à haute pression, volatilisation de l'électrolyte, compression mécanique, expansion à haute températureIl peut maintenir une étanchéité stable dans des conditions de travail telles que le "froid", évitant ainsi les accidents de sécurité tels que le gonflement, les fuites de liquide, les incendies, etc.

Ⅰ. Le destin structurel des cellules cylindriques : l'inévitabilité des essais destructifs

La conception structurelle des piles cylindriques au lithium fait de leur détection un problème difficile.Le capuchon supérieur de la cellule cylindrique est soudé au laser au boîtier en acier pour former un joint, et cette zone soudée est le seul endroit où des fuites sont possibles.Mais c'est précisément cette position qui ne peut être testée de l'extérieur de manière non destructive.

Test traditionnel d'immersion dans l'eau ? Le boîtier de la cellule est complètement scellé et l'eau ne peut pas pénétrer à l'intérieur pour vérifier la qualité de la soudure.
Essai sous pression externe ? La pression ne peut pas être transférée à l'interface de la soudure et les résultats du test n'ont pas de sens.

La seule solutionLes trous sont percés dans le fond de la batterie et une pression est exercée de l'intérieur pour vérifier l'étanchéité de la soudure supérieure.

C'est le premier dilemme auquel est confronté le secteur :Pour tester le scellé, il faut d'abord le briser.

Ⅱ. Que fait-on pour tester l'étanchéité des piles cylindriques au lithium ?

Puisqu'il est inévitable de faire des trous, faisons en sorte que ces "dégâts" soient précis, contrôlables et utiles.

Batteries cylindriques au lithium fabriquées sur mesure par Precision Industrial Technology pour ses clientsTesteur d'étanchéité à l'air

Étape 1 : Technique de perforation mini-invasive

Un trou microscopique est pratiqué dans le fond de la pile (près du bouchon négatif), généralement entre 0,5 et 2 mm de diamètre. L'emplacement et la taille de ce trou sont calculés avec précision :

Logique de sélection de l'emplacement: :

• Loin des zones de soudage sans affecter la résistance structurelle
• Proximité de la chambre intérieure pour une montée en pression rapide
• Positionnement standardisé pour assurer la cohérence des tests

Exigences en matière de contrôle dimensionnel: :

• Suffisamment petite pour ne pas affecter de manière significative la résistance mécanique
• Suffisamment grand pour un débit de gaz rapide
• Hautement reproductible, évitant les erreurs de test

Étape 2 : Systèmes de fixation spécialisés

Les piles cylindriques sont disponibles dans une grande variété de tailles, de 18650 à 21700 en passant par les plus grandes 32650, chacune nécessitant des fixations personnalisées.

Triple fonction de la conception de l'appareil: :

niveau fonctionnel	exigences techniques	réaliser la valeur
emplacement physique	Fixation précise de la position de la batterie	Assurer la cohérence des tests
Ajustement du joint	Alignement parfait avec les emplacements des poinçons	Prévenir les fuites de gaz
Interrupteur rapide	Conception modulaire	une machine pour des usages multiples (idiome) ; fig. ayant des applications multiples

Vêtements de travail de Precision EngineeringGrâce à la structure des moules supérieur et inférieur, il peut être adapté aux différentes spécifications des piles par un simple remplacement du moule. Cette conception permet d'augmenter considérablement le retour sur investissement de l'équipement d'essai.

Étape 3 : Application et surveillance de la pression

Remplir la cavité interne de la batterie avec du gaz d'essai, la pression est généralement réglée à1000~1500 kPaEntre.

La méthodologie de suivi est principalement basée surperte de charge.

Principe de détectionPour cela, il faut : fermer la conduite d'air après le gonflage à une pression déterminée et surveiller la chute de pression sur une certaine période de temps. S'il y a des micro-fuites dans la soudure, la pression continuera à baisser.

Paramètres d'essai typiques: :

• Durée de gonflage : 15~20 secondes
• Temps d'équilibrage : 15~20 secondes
• Temps de détection : 15~20 secondes
• Norme de jugement : perte de charge ≤ 1000 Pa

La précision de cette méthode peut être1 niveau PaIl est capable de détecter de minuscules fuites totalement indétectables à l'œil nu.

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1. mise en place de montages d'essai personnalisés

Des piles de tailles différentes doivent correspondre à des "¢" différents.Moule supérieur + moule inférieurLa structure de compression " pour assurer :

• Reproductibilité de la surface d'étanchéité
• Pas de fuite de la pression d'essai
• Force uniforme sur l'axe du noyau

Ingénierie de précisionÉquipement de test d'étanchéité à l'airPlusieurs noyaux de tailles différentes peuvent être couverts en changeant les moules supérieurs et inférieurs afin de maximiser le taux de réutilisation du dispositif.

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2. appliquer la pression de consigne (par exemple 1000 kPa)

JC-B015 Testeur d'éclatement de l'étanchéité à l'airRemplir l'intérieur de l'élément de batterie avec de l'air et l'élever à la pression définie.

Pression d'essai typique :

• 300~500 kPa : piles grand public classiques
• 1000~1500 kPa : Cellules cylindriques de haute sécurité de qualité automobile
• ≥1500 kPa : noyaux spéciaux à haute résistance (par exemple, noyaux de stockage d'énergie, noyaux de support de lame de puissance)

L'ingénierie de précision est actuellement disponibleTesteurs d'étanchéité à l'air disponibles avec des gammes d'essai allant jusqu'à 3 MPa.

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3. régulation et détection de la tension

Après un temps de stabilisation déterminé, leJC-B015 Testeur d'étanchéité à l'air pour le sablageCommencer à lire les fuites :

• Perte de charge ΔP
• Taux de fuite Q
• Limite maximale du seuil de fuite

Exemple de vidéo :
Le client a demandé que la pression de fuite ≤1000 Pa soit considérée comme acceptable, et la valeur d'essai de 223 Pa appartient à la plage entièrement acceptable.

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4. résultat du jugement : réussite/échec

L'appareil de mesure de l'étanchéité à l'air évalue et émet automatiquement des résultats :

• OK (passage du sceau)
• NG (dépassement de fuite)

Il prend également en charge la traçabilité MES, le mode courbe, l'enregistrement du code de base et la synchronisation du rythme de la ligne de production.

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5. ingénierie de précisionTesteur d'étanchéité à l'aircaractéristiques

• Le produit n'est pas endommagé (pour l'échantillonnage en laboratoire ou l'inspection complète de la production de masse).
• Détecte les petites fuites
• Processus d'essai contrôlé et rapide
• Peut couvrir plusieurs types de cellules

Ⅲ. Comment se déroule l'essai d'éclatement de la pile cylindrique au lithium ?

Si le test d'étanchéité à l'air vise à vérifier que "lesSceau réussi ou échoué"Ensuite, l'épreuve du souffle consiste à assurer un suivi.Quelle est la fiabilité de la force".

La valeur fondamentale des essais de grenaillage: :

Les piles peuvent être endommagées en cours d'utilisation :

• Haute tension transitoire due à un court-circuit interne
• Précipitation de gaz due à un remplissage excessif
• Pression interne élevée à des températures ambiantes élevées

Ces conditions de fonctionnement anormales doivent offrir des marges de résistance suffisantes pour que le boîtier de la batterie n'éclate pas facilement (risque pour la sécurité) et ne soit pas trop robuste (ce qui affecterait le fonctionnement normal de la soupape de sécurité).

Méthodes d'exécution des essais d'éclatement

stratégie d'amélioration continue

Contrairement au gonflage rapide du test d'étanchéité à l'air, le test d'éclatement utilise unMontée en pression lente et régulière: :

Plage de pression d'éclatement typique1~3,5 MPa, en fonction de la valeur :

• Matériau du boîtier (acier ou aluminium)
• Conception de l'épaisseur de la paroi
• Procédé de soudage
• Spécifications de la batterie

Analyse des modèles de rupture

Normalement, la pile doit être soudée au niveau du couvercle supérieur ou du capuchon.rupture contrôlée. Si les anomalies suivantes se produisent :

• Fissuration des flancs de la carapace: Soudure trop forte, coquille trop faible
• Rupture de fondDéfauts de conception de la structure
• déchirure irrégulièreQualité inégale de la soudure

Ces anomalies doivent être prises en compte dans la conception et le processus en vue d'une amélioration.

Ⅳ. Precision Industrial Technology : Solutions industrielles pour l'herméticité des piles cylindriques au lithium et le test d'éclatement

En tant que leader industriel dans le domaine des tests d'étanchéité à l'air depuis plus de dix ans, Precision Engineering dispose des avantages pratiques suivants dans le domaine des nouvelles énergies :

● Une seule machine avec un mode multiple et la prise en charge de différentes tailles de cellules.

En changeant les moules supérieurs et inférieurs, des cellules cylindriques de différents diamètres et longueurs peuvent être testées, ce qui permet de réduire les coûts d'outillage et d'augmenter l'utilisation de la capacité.

Programme d'étanchéité à l'air et de décapage intégré : : Programme d'étanchéité à l'air et de décapage intégré

Un seul appareil pour tout faire :

• test d'étanchéité à l'air
• Test de résistance à la pression
• test d'éclatement

Plus adapté à la R&D et à la production de masse de cellules de qualité automobile et de stockage d'énergie.

: : Capacité de pression élevée (≥1 MPa)

Satisfaire aux exigences de vérification de la pression structurelle pour les batteries d'alimentation.

Résultats précis et stables : : Résultats précis et stables

Le contrôle des micro-fuites est réalisé à l'aide de capteurs de haute précision qui utilisent une combinaison d'algorithmes tels que la méthode de la pression différentielle et la méthode de la pression directe.

● A servi plus de 3600+ clients bien connus, y compris les principales usines de batteries d'alimentation.

Il est également certifié CE et validé pour les marchés internationaux, ce qui le rend apte à être introduit auprès des clients du monde entier.

V. Paramètres recommandés pour les essais d'étanchéité à l'air et d'éclatement des noyaux cylindriques

Éléments du test	Pression typique	objectif
Test d'étanchéité à l'air	1000~1500 kPa	Détection des micro-fuites de joints
Test de résistance à la pression	1,0~1,5 MPa	Vérification des marges de résistance structurelle
test d'éclatement	2,0~4,0 MPa (selon le modèle)	Acquérir une capacité de stress extrême

Precision Engineering peut fournir des services de rétrocalcul de la pression en fonction de différentes structures de noyau afin de rendre la valeur limite plus scientifique.

résumés

Dans le système de sécurité des piles cylindriques au lithium, l'essai d'herméticité garantit "l'absence de fuite en utilisation normale" et l'essai d'éclatement garantit "l'absence de rupture dans des conditions de travail extrêmes".

La logique de détection est résumée ci-dessous :

• Test d'étanchéité à l'air = sélection des produits conformes
• Essai d'éclatement = Vérification de la conception du produit

La solution complète d'essai d'étanchéité et d'éclatement de Precision Industrial Technology est particulièrement adaptée aux entreprises de nouvelles énergies et de stockage d'énergie pour mettre en place un système de qualité complet.

Si vous recherchez des solutions d'inspection pour les piles cylindriques au lithium.Ingénierie de précisionNous fournissons une assistance complète, de l'équipement au service, et nous vous aidons à mettre en place un système scientifique de gestion de la qualité.

Déclaration originale :ce document a été rédigé parShenzhen Jingchenggongke Technology Co. Ltd.Rédigé par l'équipe technique, reproduit avec attribution.Sources des données :Données d'essais internes de l'ingénierie de précision et cas clients.