Bạn có biết về bài thử chu kỳ nhiệt không?

Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, yêu cầu về độ tin cậy của các linh kiện điện tử ngày càng cao. Đặc biệt là trong hàng không, hàng không vũ trụ và các ứng dụng khác. Nhìn chung, để đáp ứng các yêu cầu về độ tin cậy của dự án, một loạt các thử nghiệm môi trường được thực hiện để xác minh độ tin cậy của linh kiện trong suốt thời gian từ sản xuất đến giao hàng.

Trong số các thử nghiệm môi trường này, thử nghiệm quan trọng và hiệu quả nhất là thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ. Theo báo cáo IES của Hoa Kỳ, trong số các ứng suất sàng lọc môi trường thường được sử dụng, lợi ích nhiệt độ chu kỳ sàng lọc là cao nhất, đạt 77%. Do đó, thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ hiệu quả có ý nghĩa rất lớn trong việc cải thiện độ tin cậy của các linh kiện điện tử.

Cơ chế thử nghiệm chu kỳ nhiệt

Nguyên lý thử nghiệm chu kỳ nhiệt

Thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ chủ yếu SỬ DỤNG sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt của các vật liệu khác nhau để thử nghiệm. Mục đích chính là tăng cường ứng suất nhiệt do sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng gây ra đối với sự xuống cấp của mẫu vật. Khi linh kiện điện tử trải qua chu kỳ nhiệt độ, phần bên trong sẽ giãn nở và co lại xen kẽ. Và khiến nó tạo ra ứng suất và biến dạng nhiệt.

Nếu hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu liền kề bên trong cụm lắp ráp không khớp. Các ứng suất và biến dạng nhiệt này tăng lên. Các khuyết tật tiềm ẩn sẽ đóng vai trò làm tăng ứng suất, với việc áp dụng liên tục chu kỳ nhiệt độ. Các khuyết tật phát triển và cuối cùng trở thành lỗi (như vết nứt) và được tìm thấy. Điều này được gọi là mỏi nhiệt.

Nguyên lý tăng giảm nhiệt độ của bài thử chu kỳ nhiệt

Kiểm tra chu kỳ nhiệt độ Nhiệt độ tăng và giảm thường đạt được bằng cách làm nóng hoặc làm mát tuần hoàn không khí lạnh hoặc nóng trong một buồng chu kỳ nhiệt độ duy nhất. Hiệu quả của buồng chu kỳ nhiệt độ được sử dụng trong thử nghiệm có tác động lớn đến độ chính xác của kết quả thử nghiệm. Phương pháp điều chỉnh nhiệt độ bằng buồng chu kỳ nhiệt độ là sử dụng cảm biến nhiệt độ để đo nhiệt độ của không khí hoặc mẫu thử trong buồng. Sau khi tín hiệu được chuyển đổi, bộ điều khiển sẽ so sánh giá trị cài đặt với bộ điều khiển. Kết quả so sánh xác định hệ thống sưởi ấm hoặc hệ thống làm mát đang hoạt động và được điều chỉnh theo nhiệt độ yêu cầu. Thường có một quạt trong buồng chu kỳ nhiệt độ để buộc đối lưu làm cho nhiệt độ tại mỗi điểm trong buồng đồng đều nhất có thể.

Có hai phương pháp kiểm soát để điều chỉnh:

  • Một được kiểm soát bởi phản hồi nhiệt độ của mẫu thử
  • Phần còn lại được kiểm soát bởi nhiệt độ của không khí trong buồng tuần hoàn nhiệt độ.

Trong cả hai trường hợp, mẫu thử và thành buồng sẽ trao đổi nhiệt và độ ẩm với không khí trong buồng.

Các thông số chính của thử nghiệm chu kỳ nhiệt

Đối với sản phẩm pin, vì mẫu thử được cấu thành từ nhiều loại vật liệu khác nhau nên tính chất cơ học của nó cũng rất khác nhau. Trong số đó, tính chất cơ học bao gồm hệ số Young, giới hạn chảy, hệ số dẫn nhiệt, hệ số giãn nở nhiệt, v.v. Do đó, khi nhiệt độ của mẫu thử thay đổi, do các giá trị nhiệt độ khác nhau, kích thước hình học liên quan, hệ số vật liệu, sắp xếp cấu trúc, v.v., các giá trị ứng suất và biến dạng mà chúng nhận được cũng sẽ khác nhau.

Đối với thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ, các thông số ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm chủ yếu là:

  1. Phạm vi nhiệt độ
  2. Số chu kỳ
  3. Thời gian giữ
  4. Tốc độ thay đổi nhiệt độ
  5. Tốc độ gió

Các thông số chính này được phân tích riêng bên dưới.

Phạm vi nhiệt độ

Phạm vi nhiệt độ là sự khác biệt giữa giới hạn nhiệt độ cao và thấp. Về nguyên tắc, phạm vi nhiệt độ càng lớn thì càng tốt. Tuy nhiên, tình hình thực tế phụ thuộc vào khả năng chịu nhiệt của sản phẩm điện tử. Thông qua phân tích các đặc tính truyền nhiệt, chúng ta có thể hiểu được sự phân bố và thay đổi nhiệt độ bên trong của sản phẩm trong các phạm vi nhiệt độ khác nhau. Phân tích các đặc tính truyền nhiệt có thể được phân tích bằng các mô hình lý thuyết hoặc được đo trực tiếp bằng các điều kiện thực tế.

Trong công việc thực tế, sử dụng phương pháp đo lường sẽ thuận tiện hơn. Tuy nhiên, hãy chú ý xem sản phẩm có cần bật nguồn khi đo không. Bởi vì khi bật nguồn, nhiệt độ sản phẩm sẽ thay đổi, đặc biệt là đối với các sản phẩm điện tử công suất cao. Sau khi hiểu được sự phân bố và thay đổi nhiệt độ bên trong của sản phẩm trong các điều kiện chu kỳ nhiệt độ khác nhau, bạn có thể chọn phạm vi nhiệt độ tối đa mà không làm hỏng sản phẩm thông thường.

Số chu kỳ

Vì sự thay đổi nhiệt độ gây ra ứng suất cơ học trong mẫu, ứng suất bên trong của mẫu tăng lên khi nhiệt độ thay đổi tăng. Về lý thuyết, càng nhiều chu kỳ, gia tốc càng lớn. Nhưng trên thực tế, quá nhiều lần có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của sản phẩm. Và nó làm tăng chi phí. Do đó, người ta thường tham khảo kinh nghiệm trước đây hoặc các thông số kỹ thuật liên quan để lựa chọn số chu kỳ phù hợp. Thời gian chu kỳ tốt hơn đã được tìm thấy thông qua phân tích thử nghiệm.

Thời gian giữ

Thời gian giữ phụ thuộc vào thời gian cân bằng nhiệt khi mẫu thử đạt đến nhiệt độ không khí xung quanh. Thời gian giữ của mẫu phải được lựa chọn theo hằng số thời gian nhiệt của mẫu. Đối với các sản phẩm lớn hơn, hằng số thời gian nhiệt của bên trong và bề mặt có thể khác nhau rất nhiều và các thông số thời gian nhiệt của các bộ phận trong cùng hoặc dễ bị tổn thương nhất phải được lựa chọn để xác định.

Tỷ lệ thay đổi nhiệt độ

Nhìn chung, tỷ lệ thay đổi nhiệt độ càng cao thì hiệu quả thử nghiệm càng tốt. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của tốc độ gió trong buồng tuần hoàn nhiệt và khả năng nhiệt của mẫu, phản ứng nhiệt độ của mẫu không nhất quán với công suất nhiệt của buồng tuần hoàn nhiệt. Kết quả cho thấy cường độ thử nghiệm của chu trình nhiệt độ không phải lúc nào cũng tăng theo tỷ lệ thay đổi nhiệt độ. Khi tỷ lệ thay đổi nhiệt độ đạt đến một giá trị nhất định, việc tăng tỷ lệ thay đổi nhiệt độ có ít tác động đến thử nghiệm ứng suất môi trường. Tại thời điểm này, mẫu không nhạy cảm với những thay đổi nhiệt độ. Rõ ràng là sự thay đổi nhiệt độ của mẫu chậm hơn so với buồng thử nghiệm.

Tốc độ gió

Tốc độ gió có liên quan chặt chẽ đến các thông số của thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ. Và nó có ảnh hưởng lớn đến đường cong tăng giảm nhiệt độ của buồng chu kỳ nhiệt độ. Ngoài ra, tốc độ gió cao hơn có thể đạt được độ biến thiên nhiệt độ cao hơn. Hơn nữa, độ đồng đều nhiệt độ của mẫu vật có thể được cải thiện.

Bản tóm tắt

Trong số các ứng suất sàng lọc môi trường thường dùng, nhiệt độ chu kỳ sàng lọc là hiệu quả nhất. Buồng thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ của công ty chúng tôi đáp ứng các tiêu chuẩn sau:

  • IEC62133
  • UL1642
  • UN38.3
Read More

Bạn có biết về sự phát triển và tính an toàn của pin Lithium-ion không?

Pin lithium-ion đã thu hút sự quan tâm lớn vì dung lượng cao, điện áp hoạt động cao, an toàn và ổn định, không có hiệu ứng nhớ. Và gây ra đỉnh cao nghiên cứu trên toàn thế giới. Pin lithium-ion do đó đã nhanh chóng phát triển thành các ứng dụng công nghiệp và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị di động như điện thoại di động, máy quay video và máy tính xách tay. Bài viết này giới thiệu tóm tắt về xu hướng phát triển của pin lithium-ion và vấn đề an toàn.

Xu hướng phát triển của pin Lithium-ion

Ngày nay, các thiết bị đầu cuối truyền thông di động như điện thoại di động và máy tính bảng đã trở thành sản phẩm điện tử tiêu dùng đại chúng phổ biến nhất. Pin là thành phần lưu trữ năng lượng dung lượng lớn duy nhất trong thiết bị đầu cuối truyền thông di động, cung cấp năng lượng bảo vệ cho các chức năng của thiết bị đầu cuối.

Đồng thời, mạng lưới truyền thông ngày càng hoàn thiện, thiết bị đầu cuối truyền thông di động sẽ trở thành trọng tâm của toàn bộ ngành truyền thông và ngành điện tử. Ngoài ra, chức năng của thiết bị đầu cuối mạnh hơn, linh hoạt hơn và đơn giản hơn, dẫn đến yêu cầu ngày càng cao đối với pin.

Bởi vì pin lithium-ion chưa có mặt trên thị trường trong một thời gian dài. Vì vậy, vẫn còn rất nhiều tiềm năng để cải thiện. Là một loại nguồn năng lượng mới, pin lithium-ion vẫn còn nhiều chỗ để cải thiện về hiệu suất. Mặc dù pin lithium-ion có nhiều ưu điểm, nhưng chúng cũng có nhiều nhược điểm. Ví dụ, chi phí pin cao, dòng điện không thể sạc và xả, và khả năng chống quá tải kém.

Vì vậy, trong tương lai, hướng cải tiến của pin lithium ion là:

  1. Giảm chi phí;
  2. Cải thiện thêm dung lượng pin;
  3. Tiếp tục thực hiện việc giảm trọng lượng và thu nhỏ pin;

Các vấn đề về an toàn của pin Lithium-ion

Rõ ràng, với sự phát triển của công nghệ pin lithium-ion, triển vọng ứng dụng của nó sẽ rộng hơn. Tuy nhiên, các báo cáo về hỏa hoạn và thậm chí là nổ do pin lithium-ion gây ra đã trở nên phổ biến trong những năm gần đây và mối quan tâm về an toàn của chúng đã gây ra mối lo ngại rộng rãi. Chủ yếu có các tình huống sau:

  1. Tổng cục Giám sát Chất lượng, Kiểm tra và Kiểm dịch cũng đã tăng cường giám sát chất lượng pin. Trong quá trình giám sát và kiểm tra tại chỗ, phát hiện ra rằng có rất nhiều vấn đề trong chính các sản phẩm pin:
  2. Nội dung bao bì và nhãn mác của một số sản phẩm không được chuẩn hóa, một số sản phẩm không được đóng gói hoặc dán nhãn thương hiệu, kiểu máy, tên nhà sản xuất, địa chỉ nhà máy, v.v., gây bất tiện cho người tiêu dùng khi mua hàng;
  3. Dung lượng pin là ảo và thời gian sử dụng ngắn;
  4. Một số sản phẩm không đạt tiêu chuẩn bảo vệ quá tải và bảo vệ ngắn mạch, có thể làm hỏng pin và thiết bị đầu cuối di động;
  5. Hiệu suất xả ở nhiệt độ thấp không đạt yêu cầu, dẫn đến chất lượng sử dụng ngoài trời kém vào mùa đông lạnh giá ở miền Bắc, thời gian sử dụng có thể ngắn, thậm chí có thể xảy ra lỗi khởi động nghiêm trọng.

Nguyên nhân gây ra tai nạn trong pin Lithium-ion

Sự an toàn của pin lithium-ion liên quan đến chất điện phân

Pin lithium-ion có một tai nạn an toàn, chủ yếu là do phản ứng hóa học giữa điện cực và chất điện phân. Dung môi của dung dịch điện phân là hợp chất cacbonat hữu cơ. Chúng có khả năng phản ứng cao và cực kỳ dễ cháy. Vật liệu điện cực dương của pin ở trạng thái tích điện là hợp chất oxy hóa mạnh. Vật liệu điện cực âm ở trạng thái tích điện là hợp chất khử mạnh.

Trong trường hợp lạm dụng, chẳng hạn như quá tải, quá nhiệt và đoản mạch, vật liệu điện cực dương có tính oxy hóa cao thường kém ổn định và dễ giải phóng oxy. Cacbonat phản ứng rất dễ dàng với oxy, giải phóng nhiều nhiệt và khí. Nhiệt sinh ra sẽ đẩy nhanh quá trình phân hủy điện cực dương, tạo ra nhiều oxy hơn và thúc đẩy nhiều phản ứng tỏa nhiệt hơn.

Đồng thời, hoạt tính khử mạnh của điện cực âm gần với hoạt tính khử mạnh của lithium kim loại, khi tiếp xúc với oxy sẽ cháy ngay lập tức và đốt cháy chất điện phân, chất tách, v.v. Do đó, tính an toàn của pin lithium-ion có thể chia thành hai cấp độ:

Đầu tiên, hệ thống pin lithium-ion khép kín không bị hư hỏng, nhưng có khả năng gây nguy hiểm. Chủ yếu liên quan đến tính ổn định nhiệt của vật liệu;

Thứ hai, hệ thống pin đã bị phá hủy, chất điện phân dễ cháy và oxy sinh ra bên trong pin hoặc oxy bên ngoài pin có thể gây cháy hoặc thậm chí nổ.

Sự an toàn của pin Lithium-ion liên quan đến dung lượng pin

Ngoài ra, tính an toàn của pin lithium-ion có liên quan trực tiếp đến dung lượng và kích thước pin. Pin có dung lượng cao thường tương ứng với lượng nhiệt tỏa ra cao hơn. Pin lớn hơn tương đối khó tản nhiệt và nhiệt có nhiều khả năng tích tụ hơn, gây ra hiện tượng mất kiểm soát nhiệt. Nhìn chung, tổng năng lượng được lưu trữ trong pin lithium-ion tỷ lệ nghịch với tính an toàn của pin. Khi dung lượng pin tăng, thể tích pin cũng tăng và hiệu suất tản nhiệt của pin giảm. Khả năng xảy ra tai nạn sẽ tăng đáng kể và vấn đề an toàn sẽ trở nên nổi bật hơn.

Tuy nhiên, pin lithium-ion dung lượng lớn chắc chắn là xu hướng phát triển trong tương lai. Do đó, làm thế nào để kiểm soát chất lượng pin là điều chúng ta phải làm.

Cách kiểm soát chất lượng pin

Hiện nay, ngoài các tiêu chuẩn một phần của I EEE để đánh giá toàn bộ hệ thống pin (thiết kế, sản xuất, thử nghiệm thành phẩm, v.v.), các tiêu chuẩn khác về cơ bản là các tiêu chuẩn thử nghiệm tuân thủ, tức là các mục thử nghiệm do tiêu chuẩn chỉ định. Ví dụ, IEC62133, UN38.3, UL1642, v.v. được sử dụng để mô phỏng việc sử dụng pin trong quá trình sử dụng bình thường và sử dụng sai mục đích có thể lường trước, để đảm bảo an toàn cho sản phẩm trong những trường hợp này. Ưu điểm của hình thức này là phán đoán rõ ràng và khả năng vận hành tốt. Chỉ cần tiến hành thử nghiệm trong phòng thí nghiệm trên pin thành phẩm để xác định xem có đạt tiêu chuẩn hay không.

Công ty chúng tôi có nhiều loại thiết bị kiểm tra pin để lựa chọn, phù hợp với nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Chi tiết như sau:

Tên thiết bị Tiêu chuẩn liên quan
Phòng thử nghiệm nén pin IEC62133, UL1642, UN38.3
Thiết bị thử nghiệm đùn pin máy tính Servo IEC62133, UL1642, UN38.3
Phòng thử nghiệm mô phỏng độ cao IEC62133, UL1642, UN38.3
Phòng thử nghiệm ngắn mạch pin kiểm soát nhiệt độ IEC62133, UL1642, UN38.3
Phòng thử nghiệm lạm dụng nhiệt IEC62133, UL1642
Buồng thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ IEC62133, UL1642, UN38.3
Thiết bị thử nghiệm va đập mạnh UL1642, UN38.3
Thiết bị thử nghiệm thả pin IEC62133
Thử nghiệm cháy pin UL1642
Thiết bị thử nghiệm xuyên đinh nghiền pin IEC62133, UL1642, UN38.3
Thiết bị thử nghiệm ngắn mạch trong pin IEC62133
Hệ thống thử nghiệm độ rung IEC62133, UL1642, UN38.3
Thiết bị thử nghiệm sốc IEC62133, UL1642, UN38.3
Read More

Buồng thử độ ẩm nhiệt độ thấp của bạn có an toàn không?

Buồng thử nghiệm môi trường mô phỏng chủ yếu mô phỏng một loạt các điều kiện tự nhiên như nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, nhiệt ẩm, bức xạ hồng ngoại và áp suất thấp, bụi và nấm mốc. Và buồng thử nghiệm môi trường có yêu cầu cao về độ chính xác tương tự.

Với sự phát triển của ngành công nghiệp, ngày càng nhiều khách hàng cần thực hiện mô phỏng môi trường trên và đưa ra các yêu cầu chống cháy nổ cho thiết bị. Từ đó thích ứng với phạm vi mẫu thử rộng hơn.

Cấu trúc chống cháy nổ của buồng thử độ ẩm nhiệt độ thấp cao

1. Gia cố hộp

Bên ngoài hộp được gia cố bằng máng thép 80MM. Hộp của hộp thử nghiệm sẽ phải chịu tác động rất lớn khi xảy ra nổ. Nếu hộp thử nghiệm của tủ không đủ dày, thậm chí có thể bị biến dạng, hư hỏng, cháy lan và các vật cứng có thể gây thương tích ngoài ý muốn. Do đó, việc gia cố tủ là rất quan trọng.

2. Cửa an ninh

Ngoài cửa hộp thử nghiệm có cửa sổ quan sát, cũng phải được trang bị xích chống nổ và công tắc giới hạn để mở cửa. Trước hết, xích chống nổ có thể ngăn cửa hộp thử nghiệm bay ra ngoài. Nó cũng hoạt động như một bộ đệm và bảo vệ. Thứ hai, công tắc giới hạn để phát hiện mở cửa đảm bảo rằng hộp thử nghiệm không hoạt động khi cửa mở. Buồng thử nghiệm phải được vận hành khi cửa bảo vệ đóng và công tắc giới hạn đóng.

3. Cửa giảm áp

Cửa xả áp rất quan trọng. Cửa xả áp sẽ hoạt động khi áp suất bên trong bồn tăng đột ngột, giải phóng áp suất bên trong bồn. Do đó, cửa xả áp cần được xả về phía sau hoặc phía trên của bồn, và không được phép xả áp suất về phía bên và đáy bồn để tránh thương tích.

4. Lỗ chì

Ngoài nút cao su cách nhiệt, lỗ dẫn cũng phải được trang bị nắp bảo vệ có ren, nắp vặn được khoan lỗ nhỏ, ống vỏ được nhúng sẵn để luồn ren. Nắp ngăn không cho nút bị phun và gây tổn thương khi áp suất bên trong hộp tăng đột ngột.

5. Cửa sổ quan sát

Kích thước thiết kế của cửa sổ quan sát không được quá lớn. Về vật liệu kính, cần phải phục hồi kính chống nổ, và bảo vệ bên trong kính bằng lưới bảo vệ để tránh các mảnh vỡ kính bị thương khi xảy ra vụ nổ.

Thiết kế điện của buồng thử độ ẩm nhiệt độ chống cháy nổ

1. Phát hiện dị thường nhiệt độ

Được trang bị cảm biến nhiệt độ có thể di chuyển bất cứ nơi nào trong hộp. Cảm biến có thể được sử dụng để phát hiện nhiệt độ bề mặt của mẫu. Khi nhiệt độ bề mặt của mẫu bất thường và cao hơn nhiệt độ cài đặt trước, đèn báo động màu đỏ của thiết bị và đèn quá nhiệt trong hộp sẽ sáng cùng lúc. Và thiết bị ngừng chạy và nguồn điện mẫu bị tắt bởi đầu cuối nguồn điện thử nghiệm.

2. Hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động

Khi xảy ra cháy nổ, nhiệt độ trong buồng thử nhiệt ẩm nhiệt độ cao và thấp sẽ tăng đột ngột. Sự thay đổi nhiệt độ bất thường này có thể được phát hiện bằng cảm biến nhiệt độ chuyên dụng. Hơn nữa, thiết bị sẽ truyền tín hiệu nhiệt độ bất thường này đến hệ thống điều khiển buồng thử. Hệ thống sẽ phun CO2 bằng cách mở van điện để đảm bảo an toàn.

3. Công tắc dừng khẩn cấp

Người vận hành phải nhấn ngay công tắc dừng khẩn cấp nếu có bất thường trong hộp. Đảm bảo rằng thiết bị dừng tủ. Nguồn điện thứ cấp của buồng thử nghiệm bị cắt bởi một tiếp điểm AC. Tuy nhiên, hệ thống an ninh không bị ảnh hưởng và hoạt động bình thường.

4. Đèn cảnh báo ba màu

Đèn cảnh báo ba màu phải được lắp ở vị trí dễ thấy nhất.

Tóm tắt

Chức năng chống cháy nổ của buồng thử độ ẩm nhiệt độ thấp đáp ứng các yêu cầu công nghiệp của ngành công nghiệp điện tử và quân sự rộng lớn.

Read More

Bạn có biết những yếu tố nào ảnh hưởng đến thử nghiệm đâm kim không?

Với việc sử dụng rộng rãi pin lithium-ion trong cuộc sống hàng ngày của mọi người. Hiệu suất an toàn của pin lithium-ion ngày càng được chú ý nhiều hơn. Ví dụ, vụ nổ pin của nhà sản xuất máy ảnh kỹ thuật số Nikon năm 2005, vụ nổ pin điện thoại di động Nokia năm 2006 và vụ nổ pin điện thoại di động Apple. Những vụ tai nạn này đã gây ra tổn thất lớn về tài sản và sự an toàn của mọi người.

Đối với các mô-đun pin công suất lớn hơn, hiệu suất an toàn nổi bật hơn. Những tai nạn này chủ yếu là do pin bị đoản mạch trong quá trình sử dụng. Do đó, hiệu suất an toàn cũng là một nút thắt hạn chế sự phát triển của pin lithium-ion ở năng lượng cao và quy mô lớn.

Thử nghiệm đâm kim sử dụng kim thép có đường kính từ 3 mm đến 5 mm để đưa pin vào. Nó gây ra hiện tượng đoản mạch bên trong pin, từ đó nghiên cứu hiệu suất an toàn và tỏa nhiệt của pin. Bài viết giới thiệu các yếu tố ảnh hưởng đến thử nghiệm đâm kim pin lithium ion.

Các yếu tố ảnh hưởng đến thử nghiệm đâm kim pin

Tai nạn an toàn của pin lithium-ion chủ yếu là do phản ứng hóa học giữa vật liệu dương và âm bên trong và chất điện phân. Phản ứng hóa học như vậy bị chi phối bởi phản ứng tỏa nhiệt và nhiệt giải phóng thúc đẩy phản ứng hóa học. Khí sinh ra trong phản ứng khiến áp suất bên trong pin ngày càng lớn, cuối cùng khiến pin phát nổ. Quá trình châm kim gây ra hiện tượng đoản mạch cưỡng bức bên trong pin, nhằm giảm phản ứng hóa học bên trong pin để ngăn ngừa nổ.

Chúng tôi mô tả các yếu tố ảnh hưởng đến thử nghiệm châm kim pin từ bốn khía cạnh sau:

  1. Cơ hoành
  2. Chất điện phân chống cháy
  3. Chất dẫn điện / chất kết dính
  4. Cấu trúc pin

Màng ngăn pin

Chức năng chính của bộ tách trong pin lithium ion là tách các điện cực dương và âm của pin và hiện tượng đoản mạch do tiếp xúc giữa hai cực. Vật liệu là màng PP, màng PE, màng composite PE/PP hai lớp hoặc màng composite ba lớp PP/PE/PP. Những vật liệu này không dẫn điện, nhưng có khả năng cho các ion điện phân đi qua. Độ dày của màng ngăn, nhiệt độ của cell kín, nhiệt độ vỡ màng, tỷ lệ khẩu độ, hướng kéo giãn, khả năng thấm ướt và không có lớp phủ đều ảnh hưởng đến độ an toàn của pin ở mức độ lớn.

Hiện nay, để đáp ứng yêu cầu về điện trở bên trong nhỏ và khả năng chống đâm thủng mạnh. Độ dày của màng pin lithium ion được sử dụng trong dụng cụ điện thường được chọn nhỏ hơn 25 μm. Bên cạnh đó, độ xốp là 40% đến 50% và đường kính lỗ là 0,03 đến 0,12 μm. Mặc dù độ xốp quá cao, điện trở bên trong của pin có thể giảm. Tuy nhiên, độ bền cơ học của màng ngăn kém.

Tầm quan trọng

Trong thử nghiệm châm kim, màng ngăn dễ bị vỡ. Do đó, diện tích tiếp xúc lớn giữa điện cực dương và âm của pin gây ra hiện tượng đoản mạch. Đồng thời, khi nhiệt độ pin cao, màng ngăn dễ bị co lại, gây nguy hiểm.

  • Khi độ xốp tương đối thấp, điện trở bên trong của pin tương đối lớn. Điều này sẽ làm giảm hiệu suất năng lượng của pin ở một mức độ nào đó.
  • Màng chắn có khẩu độ lớn, dễ khiến các tiếp xúc cực dương và cực âm gây ra hiện tượng đoản mạch.
  • Tuy nhiên, nếu khẩu độ quá nhỏ, nó sẽ ảnh hưởng đến sự dẫn ion bên trong của pin và ảnh hưởng đến hiệu suất của pin. Do đó, việc lựa chọn bộ tách có độ xốp và kích thước lỗ phù hợp đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất của pin.

Tác dụng của chất chống cháy điện phân đối với sự châm kim của pin

Khi pin chịu phản ứng dữ dội bên trong kim, phản ứng của chất dẫn điện và chất kết dính với chất điện phân trong điện cực chiếm một phần lớn. Nó cũng quyết định hiệu suất an toàn của pin ở một mức độ nhất định. Do đó, việc lựa chọn chất dẫn điện và chất kết dính phù hợp là rất quan trọng đối với sự an toàn của pin.

Tác động của chất dẫn điện cực và chất kết dính lên quá trình châm pin

Ngoài việc tối ưu hóa các vật liệu khác nhau bên trong pin để cải thiện tính an toàn của pin. Chúng ta cũng có thể cải thiện tính ổn định nhiệt và tính an toàn của pin bằng cách cải thiện thiết kế cấu trúc của pin. Pin hình trụ và pin đóng gói mềm có kết quả thử nghiệm đâm kim khác nhau.

  • Pin hình trụ dễ bị đâm thủng với tốc độ khác nhau của kim, khiến pin bị chập mạch và phát nổ.

Bởi vì điện cực dương và điện cực âm của pin hình trụ và màng ngăn sử dụng phương pháp quấn áp suất cao. Điều này sẽ dẫn đến khe hở dương và âm nhỏ. Khi pin gặp kim đâm, màng ngăn không thể mở rộng. Chốt thép hoạt động như một dây dẫn để kết nối điện cực dương và âm, do đó gây ra đoản mạch.

  • Pin mềm bị ảnh hưởng rất nhiều bởi tốc độ nạp và dễ dàng đi qua hơn.

Bởi vì pin mềm là cấu trúc nhiều lớp, khoảng cách giữa điện cực dương và điện cực âm lớn. Khi pin gặp kim châm, màng ngăn có thể kéo dài hoặc thậm chí quấn kim thép. Điều này sẽ khiến cực dương và cực âm không bật, và sẽ không khiến pin bị đoản mạch hoặc nổ.

Do đó, để nâng cao hiệu suất an toàn của kim khi sản xuất pin, có thể vận hành theo cách sau:

  • Tăng khoảng cách thích hợp giữa điện cực dương và điện cực âm;
  • Cố gắng tăng độ dẻo của màng ngăn;

Tóm tắt

Để nâng cao hiệu suất an toàn của pin, pin không bị nổ hoặc tương tự trong trường hợp châm cứu. Các nhà sản xuất pin có thể cải thiện sản phẩm của mình trong bốn mục trên.
Để cải thiện tính an toàn của pin, cần phải đảm bảo tính an toàn của thiết bị kiểm tra pin. Nếu người kiểm tra sử dụng thiết bị kiểm tra pin kém an toàn để kiểm tra, rất dễ xảy ra nổ. Nghiêm trọng hơn là rủi ro của người vận hành trong quá trình kiểm tra là rất cao. Thiết bị thử nghiệm xuyên đinh nghiền pin của chúng tôi rất an toàn. Nó có thiết bị giảm áp chống nổ, thiết bị xả khói và xích chống nổ.
Read More

Bạn có biết sự khác biệt giữa ba loại buồng sốc nhiệt không?

Buồng sốc nhiệt có khả năng mô phỏng những thay đổi tạm thời trước nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp. Nó thường được sử dụng để xác định xem có hư hỏng vật lý hoặc suy giảm hiệu suất xảy ra khi thiết bị phải chịu những thay đổi đột ngột về nhiệt độ môi trường hay không. Đây là thiết bị thử nghiệm thiết yếu cho hàng không, ô tô, đồ gia dụng và nghiên cứu khoa học. Để đánh giá và xác định các thông số và hiệu suất của toàn bộ máy móc và các bộ phận của dụng cụ thử nghiệm, máy móc, sản phẩm điện và điện tử sau các thử nghiệm sốc nhiệt cao và thấp, phù hợp với tiếp xúc với chuyến bay của máy bay, vận tải hàng không – tiếp xúc với sa mạc và tiếp xúc trên mặt đất hoặc trên không – lạnh.

Loại buồng sốc nhiệt

Cấu trúc của buồng thử sốc nhiệt thường có ba dạng sau:

1. Ba hộp

Đầu tiên, ba hộp của buồng sốc nhiệt. Kiểu ba hộp bao gồm một khu vực thử nghiệm, một khu vực nhiệt độ cao, một khu vực nhiệt độ thấp, một tủ lạnh và một tủ điều khiển. Cấu trúc ba hộp đòi hỏi một lượng lớn làm mát và sưởi ấm.

2. Nâng theo chiều dọc

Thứ hai, loại nâng thẳng đứng của buồng sốc nhiệt. Loại nâng thẳng đứng bao gồm vùng nhiệt độ cao, vùng nhiệt độ thấp, gondola, tủ lạnh và tủ điều khiển. Bởi vì thông qua việc chuyển đổi nâng giỏ. Do đó, nó tránh được ảnh hưởng của môi trường bên ngoài. Tuy nhiên, do lắp đặt thẳng đứng ở vùng nhiệt độ cao và thấp, nếu không gian thử nghiệm lớn, chiều cao tổng thể của hộp thử nghiệm tương đối cao. Do đó, nó sẽ dẫn đến hoạt động bất tiện. Do đó, phương pháp này thường phù hợp với các buồng thử nghiệm nhỏ.

3. Di động ngang

Thứ ba, loại di động nằm ngang của buồng sốc nhiệt. Loại di động nằm ngang cũng bao gồm vùng nhiệt độ cao, vùng nhiệt độ thấp, giỏ di chuyển, tủ lạnh và tủ điều khiển, và được lắp đặt theo chiều ngang trong vùng nhiệt độ cao và vùng nhiệt độ thấp, và phù hợp với hộp thử nghiệm lớn.

Trong đó, loại nâng thẳng đứng và loại di chuyển ngang là buồng thử sốc nhiệt loại hai hộp.

Trên hết, việc lựa chọn phương pháp thử nghiệm phải được phân chia theo tình huống cụ thể. Thiết bị thử nghiệm kinh tế nhất được lựa chọn trên cơ sở đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn thử nghiệm.

Sự khác biệt giữa các buồng sốc nhiệt

Sự khác biệt của ba loại buồng sốc nhiệt được thể hiện trong bảng sau:

Ba hộp Nâng thẳng đứng Di động ngang
Đặc trưng Khu vực thử nghiệm cố định

Chuyển đổi nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp trong cùng một hộp

Lên và xuống hai hộp

Chuyển đổi nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp thông qua giỏ di chuyển lên xuống

Hộp trái và phải

Chuyển đổi nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp bằng cách di chuyển giỏ sang trái và phải

lợi thế Mẫu thử không di chuyển

Không cần thiết bị chuyển đổi giỏ hàng

Thời gian chuyển đổi nhanh, công suất làm mát và sưởi ấm ít hơn Ít cần làm mát và sưởi ấm, kiểm soát nhiệt độ dễ dàng hơn
Điều bất lợi Khi nhiệt độ tăng và giảm, yêu cầu làm mát trước và làm nóng trước cao, các thiết bị lưu trữ điện năng được bố trí với số lượng lớn, chi phí cũng tăng theo. Đối với các buồng thử nghiệm vừa và lớn, thiết bị giỏ không dễ triển khai và tổng chiều cao của hộp thử nghiệm cao, không thuận tiện cho việc vận hành. Thiết bị truyền động rổ có yêu cầu cao hơn về khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp, còn thanh ray di chuyển có yêu cầu cao hơn về độ phẳng.
Ứng dụng
Loại ba hộp phù hợp với các bài kiểm tra ít đòi hỏi hơn
Kiểu nâng thẳng đứng phù hợp với các thiết bị nhỏ Loại di động nằm ngang phù hợp với các thiết bị vừa và lớn

Đặc điểm của buồng sốc nhiệt

Sau khi hiểu được sự khác biệt của ba loại buồng sốc nhiệt. Tiếp theo, chúng tôi chủ yếu giới thiệu các đặc điểm cấu trúc của buồng sốc nhiệt loại nâng thẳng đứng.

Tủ sốc nhiệt

  • Tủ được làm bằng thép mạ kẽm phun, đẹp và sang trọng.
  • Bên phải là tủ điều khiển, phía sau là tủ lạnh. Phía trước có hai cửa trên và dưới, là khu vực thử nhiệt độ cao và khu vực thử nhiệt độ thấp.
  • Vật liệu cách nhiệt là bọt polyurethane + bông thủy tinh siêu mịn, có tính năng cách nhiệt tốt. Đáy là kết cấu thép dạng kênh có khả năng chịu tải tốt.
  • Để thuận tiện cho việc di chuyển và xử lý thiết bị, đế được trang bị bánh xe và chân đỡ.

Bể chứa nhiệt độ cao của buồng sốc nhiệt

  • Bồn chứa nhiệt độ cao nằm ở phần trên của bồn. Vì nhiệt độ cao có thể làm thay đổi tính chất vật lý hoặc kích thước của vật liệu sử dụng trong thiết bị. Do đó, vật liệu sử dụng trong bồn chứa nhiệt độ cao phải đáp ứng các yêu cầu sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao. Được làm bằng thép không gỉ SUS#304 chịu nhiệt độ cao và thấp dày 1,0mm, đẹp và bền.
  • Mặt trước của bình chịu nhiệt độ cao là khu vực thử nghiệm nhiệt độ cao để sử dụng trong các thử nghiệm nhiệt độ cao hoặc thử nghiệm sốc nhiệt.
  • Phía sau bình chứa nhiệt độ cao là một ống dẫn khí tuần hoàn có quạt tuần hoàn, cánh quạt và thiết bị gia nhiệt. Không khí được làm nóng bên trong và luồng không khí ở vùng thử nghiệm phía trước được tuần hoàn để thử nghiệm theo chu kỳ.
  • Khi mẫu thử được thử nghiệm ở vùng nhiệt độ thấp, bình chứa nhiệt độ cao ở trạng thái lưu trữ nhiệt. Và khi mẫu được di chuyển khỏi vùng nhiệt độ thấp, trạng thái thử nghiệm nhiệt độ cao có thể được phục hồi trong thời gian ngắn.

Bể nhiệt độ thấp của buồng sốc nhiệt

  • Bể nhiệt độ thấp nằm ở phần dưới của bể. Vì nhiệt độ thấp có tác động xấu đến hầu hết các vật liệu nền. Do đó, vật liệu được sử dụng trong bể nhiệt độ thấp phải đáp ứng các yêu cầu sử dụng trong môi trường nhiệt độ thấp. Nó cũng được cấu thành từ thép không gỉ SUS#304 chịu nhiệt độ cao và thấp dày 1,0mm , đẹp và bền.
  • Mặt trước của bình nhiệt độ thấp là khu vực thử nghiệm nhiệt độ thấp để sử dụng trong thử nghiệm nhiệt độ thấp hoặc thử nghiệm sốc nhiệt độ thấp.
  • Phía sau bình nhiệt độ thấp là ống tuần hoàn, được trang bị quạt tuần hoàn, cánh quạt, thiết bị gia nhiệt, máy bay hơi và máy tái sinh. Sau khi không khí hấp thụ nhiệt qua máy bay hơi, đạt đến nhiệt độ thấp theo yêu cầu thử nghiệm, luồng không khí trong khu vực thử nghiệm và ống dẫn khí được trộn thành một, và thử nghiệm chu kỳ được thực hiện.
  • Khi mẫu thử được thử nghiệm trong vùng nhiệt độ cao, bể nhiệt độ thấp ở trạng thái bảo quản lạnh. Và khi mẫu được di chuyển khỏi vùng nhiệt độ cao, trạng thái thử nghiệm nhiệt độ thấp có thể được phục hồi trong thời gian ngắn.

Giỏ đựng buồng sốc nhiệt

  • Có hai giá đựng mẫu bên trong giỏ.
  • Vị trí của giá đỡ mẫu có thể điều chỉnh lên xuống. Bên cạnh đó, giá đỡ được cấu tạo từ ống vuông bằng thép không gỉ SUS#304.
  • Phía trên và phía dưới là tấm kín, có tác dụng bịt kín vùng nhiệt độ cao và vùng nhiệt độ thấp. Phần bịt kín được cung cấp đai silicon. Hơn nữa, nó không bị biến dạng trong điều kiện sốc nhiệt cao và thấp, hiệu suất bịt kín tốt.
  • Chuyển động của giỏ trong vùng nhiệt độ cao và thấp được dẫn động bởi xi lanh. Sự kết hợp của xi lanh, dây cáp và con lăn được sử dụng để kéo giỏ để thực hiện thử nghiệm va chạm nhiệt độ, do đó tránh được nhược điểm của hành trình của động cơ thông thường và sự biến dạng của vỏ.
  • Khi giỏ di chuyển đến vùng thử nghiệm nhiệt độ cao, lực căng giữa phần dưới của giỏ và vùng nhiệt độ cao và thấp được nén bởi lực kéo của xi lanh để hoạt động như một chức năng bịt kín.
  • Khi giỏ di chuyển đến khu vực thử nghiệm nhiệt độ thấp, bộ phận ngăn cách giữa phần trên và khu vực nhiệt độ cao và thấp bị ép bởi trọng lượng riêng của giỏ treo để thực hiện chức năng bịt kín. Chất lượng của miếng đệm giỏ treo ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất thử nghiệm.

Tóm tắt

Như chúng ta đã biết, việc sử dụng buồng sốc nhiệt đang trở nên phổ biến hơn. Việc lựa chọn thiết bị kiểm tra phù hợp có tác động trực tiếp đến độ chính xác của thử nghiệm. Bài viết này tập trung vào loại buồng thử sốc nhiệt nâng thẳng đứng.

Nó có khả năng ổn định lại các điều kiện thử nghiệm trong buồng thử nghiệm trong vòng 5 phút sau khi mẫu thử được chuyển đổi. Điều đáng nói là thời gian chuyển đổi mẫu từ phòng thử nghiệm này sang phòng thử nghiệm khác là dưới 10S, vượt xa yêu cầu của tiêu chuẩn thử nghiệm.

Do đó, loại nâng thẳng đứng của buồng thử nhiệt hai hộp có thời gian chuyển đổi nhanh và chi phí thử nghiệm thấp. Đây là lựa chọn tốt nhất để thử nhiệt độ của các mẫu thử nhỏ.

Read More

Contact us if you have any query