Mục đích của sàng lọc căng thẳng môi trường

Mục đích của việc sàng lọc ứng suất môi trường là tìm ra và loại bỏ các lỗi sớm của sản phẩm, đưa chúng vào giai đoạn lỗi ngẫu nhiên khi rời khỏi nhà máy và giao chúng đến tay người dùng với mức độ tin cậy vốn có.

Nguyên tắc sàng lọc ứng suất môi trường

Kiểm tra ứng suất môi trường là quá trình đẩy nhanh các khiếm khuyết tiềm ẩn bên trong thành lỗi bằng cách áp dụng ứng suất môi trường và ứng suất điện hợp lý vào thiết bị điện tử, để mọi người có thể tìm ra và loại bỏ chúng.

Kiểm tra ứng suất môi trường là một phương tiện công nghệ để phát triển và sản xuất thiết bị. Hiệu ứng kiểm tra phụ thuộc vào ứng suất môi trường được áp dụng, mức ứng suất điện và khả năng của các thiết bị phát hiện. Độ lớn của ứng suất được áp dụng quyết định xem các khuyết tật tiềm ẩn có thể được đẩy nhanh thành lỗi trong thời gian được xác định trước hay không; Khả năng phát hiện quyết định xem các khuyết tật tiềm ẩn đã được đẩy nhanh thành lỗi do ứng suất có thể được tìm ra để khắc phục sự cố hay không. Do đó, kiểm tra ứng suất môi trường có thể được coi là phần mở rộng của quy trình kiểm tra và thử nghiệm kiểm soát chất lượng sản phẩm. 2 Phân loại khuyết tật

Định nghĩa chung

Việc mất chức năng đã chỉ định của sản phẩm được gọi là hỏng hóc. Các sản phẩm có thể sửa chữa thường được gọi là lỗi. Đối với thiết bị, bất kỳ tính năng chất lượng nào không đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật đã chỉ định đều cấu thành lỗi.

Sự hỏng hóc của hầu hết các thiết bị điện tử được gọi là hỏng hóc. Xem Hình 2.11 để biết sự phân tích của nó dựa trên nguyên nhân hỏng hóc. Có thể thấy từ hình ảnh rằng lỗi thiết bị được chia thành lỗi hỏng hóc ngẫu nhiên và lỗi khiếm khuyết. Người ta tin rằng hỏng hóc ngẫu nhiên là hỏng hóc ngẫu nhiên, do tỷ lệ hỏng hóc vốn có của các thành phần và bộ phận gây ra; trong khi hỏng hóc loại lỗi là do lỗi nguyên liệu thô, lỗi thành phần, lỗi quy trình lắp ráp và lỗi thiết kế, thì bản thân lỗi thành phần là do các lỗi như cấu trúc, quy trình và vật liệu gây ra, và lỗi thiết kế bao gồm lỗi thiết kế mạch, lỗi thiết kế cấu trúc, lỗi thiết kế quy trình, v.v.

Phân loại khuyết tật thị giác của thiết bị điện tử

Xét về tác động và hậu quả, khuyết tật được chia thành khuyết tật nghiêm trọng, khuyết tật nặng và khuyết tật nhẹ: xét về mặt trực quan, các loại khuyết tật chính của quy trình bao gồm: hàn, kết nối không hàn, thừa dây và cáp, khe hở chống ngắn mạch, tiếp xúc, bảng mạch in, sản xuất và lắp đặt linh kiện, linh kiện, quấn dây, đánh dấu, v.v., hầu hết trong số đó có thể gây ra khuyết tật nghiêm trọng hoặc khuyết tật nặng, khuyết tật nhẹ là phổ biến.

Lỗi nghiêm trọng là lỗi có thể gây hại hoặc mất an toàn cho nhân sự như việc sử dụng, bảo trì, vận chuyển và lưu trữ thiết bị, hoặc có thể cản trở hiệu suất chiến thuật của một số thiết bị quan trọng (như tàu, xe tăng, pháo lớn, máy bay, tên lửa, v.v.).

Lỗi lớn là lỗi có thể gây ra hỏng hóc hoặc làm giảm nghiêm trọng hiệu suất hoạt động của thiết bị, nhưng không phải là lỗi nghiêm trọng.

Lỗi nhẹ là lỗi không phải là lỗi nặng nhưng sẽ làm giảm hiệu suất sử dụng của thiết bị hoặc không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật quy định và ít ảnh hưởng đến việc sử dụng hoặc vận hành thiết bị.

Khuyết tật thị giác là khuyết tật có thể quan sát trực tiếp thông qua cơ quan thị giác của con người hoặc đánh giá bằng các công cụ đơn giản về đặc điểm chất lượng của thiết bị.

Thanh tra chất lượng của đơn vị sản xuất có thể tìm thấy hầu hết các khuyết tật dễ thấy và gửi chúng đến các phòng ban có liên quan để loại bỏ. Chỉ có thể tìm thấy các khuyết tật vô hình thông qua sàng lọc ứng suất môi trường hoặc các phương pháp khác, nếu không độ tin cậy của sản phẩm sẽ bị ảnh hưởng.

Nguyên lý thiết kế của sơ đồ sàng lọc ứng suất môi trường

Nguyên lý thiết kế của chương trình thử nghiệm sàng lọc ứng suất môi trường là cho phép ứng suất sàng lọc kích thích các lỗi do các lỗi thiết kế tiềm ẩn, lỗi sản xuất và lỗi thành phần gây ra: ứng suất được áp dụng không nhất thiết phải mô phỏng hồ sơ tuổi thọ, hồ sơ nhiệm vụ và hồ sơ môi trường do sản phẩm chỉ định; trong thử nghiệm, các chế độ làm việc khác nhau do thiết kế chỉ định sẽ được mô phỏng.

Quyết định sàng lọc thường quy hay sàng lọc định lượng theo điều kiện và nhu cầu: xây dựng phương pháp sàng lọc theo từng giai đoạn và trường hợp đặc tính sản phẩm.

Sàng lọc trong giai đoạn phát triển

Trong giai đoạn phát triển, sàng lọc thông thường thường được thực hiện theo các phương pháp sàng lọc thu được từ kinh nghiệm. Chức năng chính của nó là: một mặt, nó được sử dụng để thu thập thông tin như loại và số lượng khuyết tật có thể có trong sản phẩm và tác động của các phương pháp sàng lọc; Mặt khác, các thử nghiệm thường quy được thực hiện trước các thử nghiệm phát triển độ tin cậy và phát triển kỹ thuật, có thể tiết kiệm thời gian và tiền bạc thử nghiệm. Đồng thời, nó có lợi cho việc thiết kế các phương pháp thử nghiệm phát triển nhanh và trưởng thành.

Việc sàng lọc thường quy trong giai đoạn phát triển sẽ thu thập dữ liệu để sàng lọc định lượng trong giai đoạn sản xuất, chuẩn bị sàng lọc định lượng và thiết kế phác thảo sàng lọc định lượng.

Kiểm tra trong giai đoạn sản xuất

Việc sàng lọc trong giai đoạn sản xuất chủ yếu là thực hiện phác thảo sàng lọc định lượng được thiết kế trong giai đoạn phát triển; Bằng cách so sánh lượng mưa khuyết tật được ghi lại với giá trị ước tính thiết kế, các biện pháp điều chỉnh quy trình sàng lọc và sản xuất được đưa ra; Cải thiện hoặc xây dựng lại phác thảo sàng lọc định lượng bằng cách tham khảo dữ liệu kinh nghiệm sàng lọc định lượng của các sản phẩm có cấu trúc và độ chín tương tự. Các dữ liệu thực nghiệm này chủ yếu bao gồm:

Mô hình linh kiện và thành phần có tỷ lệ hỏng hóc cao: nhà cung cấp sản phẩm có tỷ lệ hỏng hóc cao; Tiếp nhận dữ liệu kiểm tra, thử nghiệm và sàng lọc của linh kiện: hồ sơ sàng lọc và thử nghiệm trước đó; hồ sơ thử nghiệm tăng trưởng độ tin cậy: hồ sơ thử nghiệm khác.

Tác động của ứng suất môi trường lên khuyết tật

Ứng suất môi trường tại hiện trường là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phát triển của khuyết tật thành lỗi. Bất kỳ khuyết tật nào phát triển thành lỗi đều cần phải chịu ứng suất có độ bền nhất định. Sau một khoảng thời gian nhất định, chỉ khi sản phẩm chịu ứng suất môi trường bằng hoặc lớn hơn ngưỡng thì một số khuyết tật mới có thể trở thành lỗi: trong một số ứng suất môi trường nhẹ, nhiều khuyết tật sẽ không phát triển thành lỗi. Do đó, mục đích của sàng lọc chỉ có thể đạt được bằng cách chọn ứng suất có thể làm lộ ra một số khuyết tật làm điều kiện sàng lọc.

Kết luận

Kiểm tra ứng suất môi trường là quá trình công nghệ phát triển và sản xuất toàn bộ máy. Mỗi sản phẩm phải được thực hiện. Để tiết kiệm tài nguyên và thời gian, chúng ta nên cố gắng lựa chọn các điều kiện ứng suất có hiệu suất cao và cấp lắp ráp có chi phí thấp. Thiết bị rung ngẫu nhiên và thiết bị tuần hoàn nhiệt độ là cần thiết và nhà sản xuất nên trang bị càng sớm càng tốt. Trước khi được trang bị, có thể triển khai ở các đơn vị lân cận có các điều kiện này. Lúc này, việc lựa chọn và sàng lọc cấp lắp ráp là quan trọng hơn.

Thiết kế sơ đồ sàng lọc ứng suất môi trường là một công trình toàn diện. Cần phải nắm vững thông tin về lịch sử và tình hình hiện tại của thiết kế sản phẩm, quy trình và thành phần, và thu thập dữ liệu cần thiết: khi lựa chọn sàng lọc ứng suất môi trường hoặc sàng lọc ứng suất môi trường định lượng, và lựa chọn cấp độ lắp ráp sàng lọc nào, một số rủi ro sẽ được khấu trừ. Do đó, phải áp dụng phương pháp kỹ thuật hệ thống để đưa ra sự đánh đổi toàn diện xung quanh các yêu cầu về độ tin cậy của sản phẩm.

Kiểm tra ứng suất môi trường và kiểm tra tăng trưởng độ tin cậy thuộc về kiểm tra kỹ thuật độ tin cậy. Chúng có cùng mục tiêu chung và đặc điểm riêng. Chúng có thể bổ sung cho nhau nhưng không thể thay thế cho nhau. Kiểm tra ứng suất môi trường có thể được sử dụng để thực hiện một số việc tăng trưởng độ tin cậy, để tận dụng tối đa kết quả kiểm tra ứng suất môi trường và nâng cao hiệu quả kiểm tra.

Thử nghiệm độ tin cậy là một phương tiện kỹ thuật quan trọng để đánh giá và cải thiện độ tin cậy của sản phẩm. Nó bao gồm việc xây dựng sơ đồ thử nghiệm, phát triển thiết bị thử nghiệm, ghi lại quá trình thử nghiệm, thiết lập công nghệ phân tích lỗi, v.v.

Mục đích

Thử nghiệm độ tin cậy là một bài kiểm tra để phân tích và đánh giá độ tin cậy của sản phẩm. Bằng cách phân tích kết quả kiểm tra, chúng ta không chỉ có thể xác định chỉ số độ tin cậy của sản phẩm mà còn có thể phân tích lỗi của sản phẩm, tìm ra các liên kết yếu của nó và thực hiện các biện pháp đối phó tương ứng để cải thiện độ tin cậy của sản phẩm. Từ mục đích, thử nghiệm độ tin cậy đóng vai trò rất quan trọng trong việc nghiên cứu độ tin cậy của sản phẩm

Đặc điểm

Thử nghiệm độ tin cậy khác với kiểm tra thường xuyên của sản phẩm. Mục đích của kiểm tra thường xuyên chỉ là để đảm bảo rằng các thông số và tính chất vật lý và cơ học của sản phẩm đáp ứng các chỉ số của nhà máy trong quá trình nghiệm thu tại nhà máy, mà không đo tỷ lệ hỏng hóc của sản phẩm trong thời gian quy định. Do đó, không có sự đảm bảo nào cho độ tin cậy của sản phẩm.

Thử nghiệm độ tin cậy đảm bảo sản phẩm có đáp ứng được các chỉ số độ tin cậy nhất định trong thời gian dịch vụ được chỉ định trong tương lai hay không. Trên cơ sở này, kiểm tra độ tin cậy cho phép dự đoán và xác minh độ tin cậy của chất lượng sản phẩm.

Ngoài ra, trong quá trình xử lý dữ liệu thử nghiệm, thử nghiệm thông thường chỉ là thử nghiệm hiệu suất đạt yêu cầu, do đó, quá trình xử lý dữ liệu rất đơn giản. Vì thử nghiệm độ tin cậy cần phải suy ra độ tin cậy của một lô sản phẩm, nên mạng lưới phát hiện Jiayu đề xuất nên áp dụng các phương pháp thống kê dữ liệu nghiêm ngặt để đưa ra kết luận đáng tin cậy hơn.

Do mục đích và yêu cầu của bài thử khác nhau nên phương pháp kiểm tra cũng khác nhau. Do đó, chúng ta phải phân biệt giữa hai khái niệm khác nhau là kiểm tra thường quy và thử nghiệm độ tin cậy, không được thay thế cho nhau.

Phân loại

Thử nghiệm độ tin cậy bao gồm nhiều nội dung. Theo mục đích thử, thử nghiệm độ tin cậy có thể được chia thành kiểm tra kỹ thuật và kiểm tra thống kê.

Mục đích của thử nghiệm kỹ thuật là để phát hiện ra các khuyết tật trong vật liệu sản phẩm, thiết kế, chế tạo và lắp ráp, và đưa ra các biện pháp cải tiến để nâng cao độ tin cậy của sản phẩm. Mục đích của thử nghiệm thống kê là để xác minh xem độ tin cậy hoặc tuổi thọ của sản phẩm có đáp ứng các yêu cầu đã chỉ định hay không.

Các thử nghiệm độ tin cậy truyền thống chủ yếu bao gồm thử nghiệm sàng lọc ứng suất môi trường, thử nghiệm tăng trưởng độ tin cậy, thử nghiệm phát triển độ tin cậy, thử nghiệm xác minh độ tin cậy và thử nghiệm tuổi thọ; Thử nghiệm độ tin cậy tăng tốc chủ yếu bao gồm thử nghiệm nâng cao độ tin cậy, thử nghiệm tuổi thọ tăng tốc và thử nghiệm suy thoái tăng tốc.

Kiểm tra sàng lọc ứng suất môi trường

Kiểm tra sàng lọc ứng suất môi trường là việc lựa chọn các thành phần, mô-đun và máy móc hoàn chỉnh trong điều kiện ứng suất được áp dụng (rung, va đập, gia tốc, nhiệt độ, v.v.). Do nguyên liệu thô và quy trình không nhất quán, sự khác biệt về công nghệ vận hành và kiểm soát chất lượng, có một số “mối nguy hiểm tiềm ẩn” trong quá trình sản xuất hàng loạt các thành phần. Trong quá trình sử dụng thực tế sau khi được lắp vào toàn bộ máy, thường dẫn đến lỗi sớm và làm giảm độ tin cậy của toàn bộ máy. Do đó, các sản phẩm lỗi sớm chứa trong đó phải được loại bỏ trước khi lắp đặt các thành phần.

Thử nghiệm độ tin cậy tăng trưởng

Kiểm tra tăng trưởng độ tin cậy là kiểm tra để phát hiện các liên kết yếu của sản phẩm, áp dụng ứng suất môi trường toàn diện và ứng suất làm việc mô phỏng môi trường thực tế vào sản phẩm theo cách có kế hoạch và có mục tiêu, để kích thích lỗi, phân tích lỗi, cải thiện thiết kế và quy trình, và xác minh hiệu quả của các biện pháp cải tiến. Mục đích của nó là phát hiện các lỗi tiềm ẩn trong sản phẩm và thực hiện các biện pháp khắc phục để tăng dần độ tin cậy của sản phẩm.

Kiểm tra phát triển độ tin cậy

Kiểm tra phát triển độ tin cậy là một quá trình thử nghiệm, phân tích và cải tiến, chủ yếu áp dụng cho các sản phẩm mới phát triển bằng cách tác dụng ứng suất vào các sản phẩm được thử nghiệm để kích thích các khuyết tật về vật liệu, thành phần, thiết kế và quy trình trong sản phẩm thành lỗi và thực hiện các biện pháp khắc phục để loại bỏ chúng sau khi phân tích và định vị lỗi.

Kiểm tra xác minh độ tin cậy

Kiểm tra xác minh độ tin cậy bao gồm kiểm tra nhận dạng độ tin cậy và kiểm tra chấp nhận độ tin cậy. Cả hai bài kiểm tra đều nhằm xác minh xem độ tin cậy của sản phẩm có đáp ứng các yêu cầu đã chỉ định hay không bằng cách sử dụng thống kê toán học, để cung cấp cơ sở cho việc hoàn thiện sản phẩm. Chúng thuộc về kiểm tra thống kê. Trong số đó, kiểm tra đủ điều kiện độ tin cậy được sử dụng để xác minh rằng sản phẩm đã đáp ứng các yêu cầu về chỉ số độ tin cậy đã chỉ định trước khi được chấp thuận sản xuất và cung cấp cho bên đặt hàng giấy chứng nhận đủ điều kiện; Mục đích của kiểm tra chấp nhận độ tin cậy là để xác minh xem độ tin cậy của các sản phẩm theo lô có được duy trì ở mức đã chỉ định hay không.

Kiểm tra thời gian sống

Kiểm tra tuổi thọ là một thử nghiệm được tiến hành để xác định tuổi thọ của sản phẩm trong các điều kiện quy định. Mục đích của nó là để xác minh tuổi thọ sử dụng và tuổi thọ lưu trữ của sản phẩm trong các điều kiện quy định.

Kiểm tra nâng cao độ tin cậy

Thử nghiệm tăng cường độ tin cậy bao gồm sàng lọc ứng suất tăng tốc cao và thử nghiệm tuổi thọ tăng tốc cao. Đây là thử nghiệm kích thích và phơi bày các liên kết yếu trong thiết kế sản phẩm bằng cách áp dụng một cách có hệ thống ứng suất môi trường và ứng suất làm việc tăng dần, để cải thiện thiết kế và quy trình và cải thiện độ tin cậy của sản phẩm. Chúng tôi đề xuất tăng tốc độ kích thích các khuyết tật tiềm ẩn của sản phẩm bằng cách sử dụng ứng suất thử nghiệm nghiêm ngặt hơn giới hạn của thông số kỹ thuật, giải quyết các vấn đề về thời gian dài, hiệu quả thấp và chi phí cao của thử nghiệm mô phỏng độ tin cậy truyền thống.

Kiểm tra thời gian sống tăng tốc

Kiểm tra tuổi thọ tăng tốc là một công nghệ và phương pháp kiểm tra để ngoại suy hoặc đánh giá các đặc điểm tuổi thọ dưới mức ứng suất bình thường bằng cách sử dụng các đặc điểm tuổi thọ dưới mức ứng suất cao bằng cách tìm kiếm mối quan hệ vật lý và hóa học giữa tuổi thọ sản phẩm và ứng suất – Mô hình tăng tốc trên cơ sở cơ chế hỏng hóc không thay đổi. Nó thuộc về thử nghiệm thống kê.

Kiểm tra sự suy thoái tăng tốc

Thử nghiệm suy thoái tăng tốc là công nghệ và phương pháp thử nghiệm để suy rộng và dự đoán các đặc tính tuổi thọ ở mức bình thường bằng cách tìm kiếm mối quan hệ giữa tuổi thọ sản phẩm và ứng suất (mô hình tăng tốc) và sử dụng dữ liệu suy thoái hiệu suất của sản phẩm ở mức ứng suất cao trên cơ sở cơ chế hỏng hóc không thay đổi.

Kết luận

Thử nghiệm độ tin cậy được áp dụng cho hầu hết các sản phẩm. Nó đóng vai trò rất quan trọng trong việc cải thiện quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng sản phẩm. DGBELL có hơn 15 năm kinh nghiệm trong sản xuất thiết bị kiểm tra. Nếu bạn cần bất kỳ thiết bị liên quan nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Sự phát triển của Lithium trong quá trình sạc pin và kiểm soát sạc nhanh

Qua thử nghiệm, thấy rằng sẽ có sự kết tủa lithium rõ ràng khi pin sạc nhanh. Qua nghiên cứu về cơ chế tiến hóa của lithium, thấy rằng toàn bộ quá trình tiến hóa của lithium bao gồm kết tủa lithium và nhúng lại trên bề mặt điện cực âm trong quá trình sạc pin. Quá trình kết tủa được hình thành sau khi điện cực âm có điện thế bằng không. Sau khi pin ngừng sạc, điện thế sẽ trở lại trên điện thế bằng không. Lúc này, nó sẽ được nhúng lại. Sau đó, tất cả lithium có thể đảo ngược sẽ bị hòa tan hoàn toàn và điện cực âm sẽ không còn phản ứng nữa.

Bằng cách điều chỉnh dòng điện sạc để làm cho hiệu điện thế gần bằng 0, có thể sạc nhanh mà không bị kết tủa lithium.

Chập mạch trong pin và quản lý pin

Đoản mạch bên trong là một liên kết phổ biến của sự mất kiểm soát nhiệt của pin. Các loại đoản mạch bên trong khác nhau có thể xảy ra vì nhiều lý do, bao gồm biến dạng cơ học, đùn, rách, vỡ màng ngăn, quá tải và xả, và quá nhiệt cực độ. Đoản mạch bên trong nguy hiểm hơn là đoản mạch bên trong tự gây ra, chẳng hạn như vụ tai nạn của Boeing 787, xảy ra do sự phát triển tích lũy của tạp chất và các hạt được đưa vào trong quá trình sản xuất sau khi hoạt động lâu dài.

Hiện tượng đoản mạch bên trong là hiện tượng khó có thể tái hiện trong quá trình thử nghiệm. Cần phát triển nhiều phương pháp thử nghiệm thay thế khác nhau. Chúng tôi đã phát minh ra một phương pháp thử nghiệm thay thế mới để mô phỏng quá trình phát hiện đoản mạch bên trong. Chìa khóa là cấy ghép phần tử kích hoạt đoản mạch bên trong hợp kim bộ nhớ đặc biệt có cấu trúc gai vào pin, tăng nhiệt độ để làm cho cấu trúc gai nghiêng lên và đâm thủng màng ngăn để mô phỏng quá trình đoản mạch bên trong.

Qua thử nghiệm này, thấy rằng các loại ngắn mạch bên trong quan trọng bao gồm nhôm đồng, đồng dương, nhôm âm và mạch âm dương. Một số trong số chúng ngay lập tức mất kiểm soát, chẳng hạn như tiếp xúc giữa nhôm và cực âm; Tiếp xúc giữa cực dương và cực âm thường không gây ra sự mất kiểm soát nhiệt; Nguy cơ tiếp xúc nhôm và đồng cũng tương đối cao, nhưng không nhất thiết dẫn đến ngắn mạch bên trong ngay lập tức.

Điều quan trọng nhất trong thử nghiệm là sự kết hợp của vị trí ngắn mạch bên trong, điều này có thể dẫn đến việc chấm dứt toàn bộ ngắn mạch bên trong hoặc ngắn mạch bên trong nghiêm trọng hơn.

Do đó, cần phải phân tích các thông số khác nhau ảnh hưởng đến sự kết hợp này. Chúng tôi phân tích toàn diện và tóm tắt toàn bộ quá trình diễn biến của ngắn mạch bên trong. Trên cơ sở này, chúng tôi đề xuất rằng để bảo vệ chống lại sự mất kiểm soát nhiệt, cần phải kiểm tra ngắn mạch bên trong ở giai đoạn đầu.

Một trong những phương pháp phân tích là phương pháp thử nghiệm ngắn mạch bên trong của bộ pin nối tiếp, phải được chẩn đoán dựa trên sự khác biệt về độ nhất quán.

Tất nhiên, chỉ kiểm tra ngắn mạch bên trong là không đủ. Chỉ có thể thực hiện cảnh báo sớm về ngắn mạch bên trong và mất kiểm soát nhiệt bằng cách quản lý toàn diện quá tải, quá xả và SOP. Đây là hệ thống quản lý pin thế hệ mới, là ước tính trạng thái toàn diện và kiểm tra lỗi với sự an toàn là cốt lõi.

Sự thoát nhiệt và thiết kế nhiệt của cell đơn

Vật liệu màng ngăn đã có nhiều thay đổi. Từ PE, PP, PE + gốm đến vật nuôi, nhiệt độ chịu nhiệt của màng ngăn đã rất cao, có thể đạt tới 300 ℃; Đồng thời, nhiệt độ giải phóng oxy của vật liệu catốt đang giảm dần từ LFP ban đầu xuống ncm111, ncm523, ncm622 và ncm811.

Với sự thay đổi của hai công nghệ này, cơ chế mất kiểm soát nhiệt cũng đang thay đổi. Hầu hết các loại pin ban đầu đều mất kiểm soát do hiện tượng đoản mạch bên trong quy mô lớn do màng ngăn sụp đổ, nhưng cơ chế mất kiểm soát nhiệt của màng ngăn nhiệt độ cao hiện đang sử dụng được trang bị pin lithium-ion công suất dương 811 đã thay đổi và việc giải phóng oxy của vật liệu dương đã trở thành nguyên nhân chính gây ra nhiệt mất kiểm soát.

Kết quả thử nghiệm cho thấy nếu màng ngăn được tháo hoàn toàn và chất điện phân được xả mà không có mạch ngắn bên trong, thì vẫn xảy ra hiện tượng mất kiểm soát nhiệt. Khi bột dương và bột âm được trộn lẫn để phát hiện, sẽ có một đỉnh tỏa nhiệt dữ dội.

Sự lan truyền nhiệt và quản lý nhiệt của hệ thống pin

Nếu tất cả các phương pháp trước đó đều không hiệu quả, chúng ta nên xem xét vấn đề theo góc độ toàn bộ hệ thống. Ví dụ, nếu va chạm mạnh hoặc khung gầm bị đâm thủng bởi các vật sắc nhọn, hiện tượng thoát nhiệt sẽ xảy ra theo thời gian. Hiện tượng thoát nhiệt này chỉ có thể được xử lý ở cấp độ hệ thống.

Đầu tiên, quá trình lan truyền mất kiểm soát nhiệt được phát hiện và rõ ràng là quá trình mất kiểm soát nhiệt xảy ra từng cái một.

Thứ hai, phát hiện sự lan truyền nhiệt của các mô-đun pin song song và tìm thấy đặc điểm riêng biệt của sự lan truyền nhiệt mất kiểm soát của các mô-đun song song, đó là sự sụt giảm điện áp hình chữ V nhiều giai đoạn; Khi mô-đun pin của xe thực tế không được hạn chế, sự giãn nở nhiệt mất kiểm soát có thể biểu hiện hiệu ứng tăng tốc trong mô-đun pin và cuối cùng dẫn đến cháy và nổ dữ dội toàn bộ mô-đun.

Thứ ba, phát hiện ra đặc điểm của van phun nhiệt độ cao. Trong bom đốt thể tích không đổi khép kín, toàn bộ quá trình phun nhiệt độ cao được ghi lại bằng camera tốc độ cao. Từ phát hiện, thấy rằng dòng phun trào có đặc điểm của sự cùng tồn tại ba pha khí lỏng rắn, trong đó tốc độ phun trào khí cao tới 137m/s.

Trên cơ sở này, tiến hành thiết kế ngăn chặn sự lan truyền nhiệt, bao gồm thiết kế cách nhiệt và thiết kế tản nhiệt. Thiết kế cách nhiệt là sử dụng các vật liệu cách nhiệt khác nhau để bảo vệ sự lan truyền nhiệt của các mô-đun và thiết kế tản nhiệt là ngăn chặn sự lan truyền nhiệt bằng các luồng làm mát chất lỏng khác nhau.

Trong hệ thống pin thông thường, cách nhiệt và tản nhiệt có thể xử lý riêng quá trình truyền nhiệt, nhưng trong hệ thống pin mới, cách nhiệt và tản nhiệt phải được kết hợp để ức chế sự truyền nhiệt, đây được gọi là công nghệ tường lửa.

Công nghệ tản nhiệt đã được sử dụng trong việc xây dựng các tiêu chuẩn quốc tế. Hiện tại, trên thế giới chưa có tiêu chuẩn tản nhiệt thống nhất. Trung Quốc sẽ sớm đưa ra tiêu chuẩn tản nhiệt. Tản nhiệt là tuyến phòng thủ cuối cùng dẫn đến tai nạn an toàn. Chúng ta phải chăm sóc tốt tuyến phòng thủ cuối cùng này và nỗ lực quảng bá kinh nghiệm có liên quan của Trung Quốc ra thế giới và trở thành luật và quy định toàn cầu.

DGBELL đã nghiên cứu buồng thử pin trong hơn 15 năm và có vô số kinh nghiệm trong ngành. Máy thử độ thoát nhiệt cho pin lithium-ion chỉ là một trong những sản phẩm của chúng tôi. Chúng tôi cũng có thể tùy chỉnh theo sản phẩm của bạn. Chúng tôi sẽ đáp ứng nhu cầu của bạn và chỉ cần cho chúng tôi biết.

Căng thẳng nhiệt độ cao

Các thông số cơ bản của ứng suất nhiệt độ cao

Có hai thông số cơ bản của ứng suất nhiệt độ cao: (1) nhiệt độ giới hạn trên (TU); (2) Thời gian (T). Ngoài ra, còn có một thông số khác cần xem xét: nhiệt độ môi trường (TE), vì biến thực sự ảnh hưởng đến tác động của nhiệt độ cao không đổi là sự chênh lệch giữa nhiệt độ giới hạn trên (TU) và nhiệt độ môi trường trong nhà (TE), tức là biên độ thay đổi nhiệt độ (R) (r = Tu – TE)

Phân tích đặc tính ứng suất nhiệt độ cao

Kiểm tra nhiệt độ cao sẽ gây ra hiện tượng lão hóa ở nhiệt độ cao, tích tụ nhiệt, di chuyển và lan truyền của sản phẩm. Đây là một quá trình hoặc quy trình tĩnh. Phương pháp này là cung cấp tác động nhiệt bổ sung để khiến sản phẩm hoạt động liên tục ở nhiệt độ cao đã chỉ định, làm cho nhiệt lan truyền, đẩy nhanh các khuyết tật tiềm ẩn của sản phẩm thành lỗi và phơi bày chúng dưới dạng lỗi.

Cơ chế hỏng hóc do ứng suất nhiệt độ cao và các yếu tố nhạy cảm

Nhiệt độ cao làm tăng tốc quá trình oxy hóa bề mặt vật liệu kim loại, trong đó nhiệt độ và thời gian sẽ ảnh hưởng đến kích thước của khuyết tật và các thành phần nhạy cảm của nó như các bộ phận mạ điện, hợp kim, v.v.

Nhiệt độ cao làm thay đổi tính chất từ ​​của nam châm dẫn và các thành phần nhạy cảm của nó, chẳng hạn như điện trở (làm tăng điện trở suất), v.v.;

Nhiệt độ cao làm giảm độ bền kéo, làm hỏng hiệu suất cách điện của vật liệu cách điện và làm giảm độ bền điện, dẫn đến sự cố đánh lửa do nhiệt, ngắn mạch hoặc hở mạch các cuộn dây và các thành phần nhạy cảm của nó như nhựa, nhựa thông, v.v.;

Nhiệt độ cao làm giảm khả năng chống axit và kiềm của sản phẩm, làm giảm độ bền cơ học của vật liệu và dễ bị hư hỏng khi chịu ứng suất;

Nhiệt độ cao gây ra hiện tượng điện di, tức là sự thay đổi nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến dòng điện và các thành phần nhạy cảm với nó như đồng và nhôm (đặc biệt là chì nhôm trong mạch tích hợp), v.v.;

Nhiệt độ cao làm mất chất bôi trơn hoặc giảm khả năng bôi trơn, dẫn đến tăng mài mòn cơ học và các bộ phận nhạy cảm như các bộ phận quay (ổ trục và trục quay) của cấu trúc cơ khí;

Nhiệt độ cao gây ra những thay đổi rõ ràng về đặc tính và thông số của sản phẩm, cũng như các thành phần nhạy cảm của sản phẩm như bóng bán dẫn, điện trở, tụ điện và máy biến áp;

Ở nhiệt độ cao, độ giãn nở của các vật liệu có hệ số giãn nở khác nhau là khác nhau, điều này sẽ gây ra các khuyết tật như lỏng lẻo các thành phần, thay đổi kích thước, hàn hở, hàn giả, oxy hóa, làm mềm, nóng chảy và hỏng phớt, và các thành phần nhạy cảm như nhựa;

Nhiệt độ cao làm vật liệu đổi màu, chuyển sang màu vàng (vật liệu trắng), chuyển sang màu trắng (vật liệu đen), chuyển sang màu trắng (vật liệu đen), giòn và vỡ vụn, và các thành phần nhạy cảm của nó như nhựa.

Nhiệt độ ứng suất tuần hoàn

Các thông số cơ bản của ứng suất chu kỳ nhiệt độ

Có sáu thông số cơ bản của ứng suất chu kỳ nhiệt độ: 1) nhiệt độ giới hạn trên Tu; 2) nhiệt độ giới hạn dưới TL; 3) tốc độ thay đổi nhiệt độ V; 4) thời gian giữ nhiệt độ trên Tu; 5) thời gian giữ nhiệt độ dưới TL; 6) số chu kỳ n.

Phân tích đặc điểm ứng suất tuần hoàn nhiệt độ

Trong thử nghiệm độ tin cậy môi trường, khi chu kỳ nhiệt độ thay đổi, ứng suất nhiệt độ cao, ứng suất nhiệt độ thấp và mỏi nhiệt tương tác trên sản phẩm và vật liệu sẽ giãn nở và co lại ở các mức độ khác nhau. Mô hình tiện ích được đặc trưng ở chỗ tăng phạm vi thay đổi nhiệt độ và tốc độ thay đổi nhiệt độ có thể tăng cường quá trình này, do đó tăng cường ứng suất nhiệt và tăng số chu kỳ, điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến ứng suất kích thích.

Trong thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ, tính đồng đều của luồng không khí (vận tốc) trong buồng thử nghiệm là một thông số rất quan trọng, sẽ ảnh hưởng đến tốc độ thay đổi nhiệt độ của sản phẩm. Điều này đòi hỏi khi nhiều sản phẩm thử nghiệm được thử nghiệm cùng một lúc, phải có khoảng cách thích hợp giữa các sản phẩm thử nghiệm và giữa các sản phẩm thử nghiệm và thành buồng thử nghiệm, để luồng không khí có thể lưu thông tự do giữa các sản phẩm thử nghiệm và giữa các sản phẩm thử nghiệm và thành buồng.

Trong thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ, khi điều kiện nhiệt độ thấp và độ ẩm cao thay đổi thành điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm cao, vì nhiệt độ không khí tăng nhanh hơn nhiệt độ sản phẩm, ngưng tụ sẽ xảy ra trên sản phẩm khi đạt đến một chênh lệch nhiệt độ nhất định. Chênh lệch nhiệt độ càng lớn, hiện tượng ngưng tụ càng rõ ràng. Nếu nước ngưng tụ không được xả kịp thời, sẽ làm tăng khả năng ăn mòn sản phẩm và làm giảm độ bền cách điện. Đối với toàn bộ thiết bị, sẽ dẫn đến giảm độ nhạy và độ trôi tần số, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm.

Cơ chế hỏng hóc và các yếu tố nhạy cảm gây ra bởi ứng suất tuần hoàn nhiệt độ

Chu kỳ nhiệt độ làm cho sự giãn nở của các vật liệu khác nhau có hệ số giãn nở khác nhau, dẫn đến bong tróc và nứt nẻ, và các thành phần nhạy cảm của nó như lớp sơn phủ;

Chu kỳ nhiệt độ làm cho các mối nối có kết nối vít hoặc đinh tán lỏng lẻo và các bộ phận nhạy cảm như vít, bộ phận được tán đinh, v.v.;

Chu kỳ nhiệt độ làm lỏng mối ghép ép với lực căng cơ học không đủ;

Chu kỳ nhiệt độ làm tăng điện trở tiếp xúc hàn của vật liệu kém hoặc gây ra mạch hở và các thành phần nhạy cảm như thành phần điện trở;

Chu kỳ nhiệt độ gây ra sự ăn mòn và ô nhiễm các điểm tiếp xúc (mối hàn) và các thành phần nhạy cảm như vật liệu hợp kim.

Sốc nhiệt căng thẳng

Ứng suất tác động nhiệt độ, tức là sốc nhiệt , có sáu thông số cơ bản: 1) giới hạn nhiệt độ trên; 2) Giới hạn nhiệt độ dưới; 3) Thời gian lưu trú ở giới hạn nhiệt độ trên; 4) Thời gian lưu trú ở giới hạn nhiệt độ dưới; 5) Thời gian chuyển đổi nhiệt độ hoặc tốc độ thay đổi nhiệt độ; 6) Số chu kỳ sốc nhiệt độ.

Các thông số này sẽ xác định mức độ nghiêm trọng của tác động của thử nghiệm tác động nhiệt độ lên sản phẩm. Nói chung, việc tăng tốc độ biến đổi nhiệt độ có lợi cho việc phát hiện ra các khuyết tật tiềm ẩn. Trong thử nghiệm độ tin cậy về môi trường, các yêu cầu của thử nghiệm ứng suất tác động nhiệt độ: tốc độ thay đổi nhiệt độ lớn hơn 15 ℃ / phút và thời gian chuyển đổi là ＜2-3 phút; ＜20-30 giây; ＜10 giây, khác với thử nghiệm ứng suất chu kỳ nhiệt độ ở trên. Hiện nay, ở nước ngoài, tốc độ thay đổi nhiệt độ được áp dụng để sàng lọc ứng suất tăng tốc cao đã đạt 60 ℃ / phút. trong các hộp tác động nhiệt độ nước ngoài, thời gian chuyển giỏ: ＜10 giây (truyền qua giỏ chuyển tự động trong hộp).

Phân tích đặc trưng của lực tác động nhiệt độ

Phương pháp sốc nhiệt có thể cung cấp tốc độ thay đổi nhiệt độ cao và tạo ra ứng suất nhiệt lớn. Đây là phương pháp hiệu quả để sàng lọc các thành phần, đặc biệt là các thiết bị mạch tích hợp, nhưng cần chú ý đến khả năng hư hỏng bổ sung trong quá trình thử nghiệm; Đối với việc bật nguồn và giám sát, phương pháp sốc nhiệt không tiện sử dụng hoặc thậm chí không thể đạt được mục tiêu giám sát toàn diện

Nhờ sự quan tâm nồng nhiệt của năng lượng mới, ngành công nghiệp pin lithium-ion điện cũng thu hút được nhiều sự chú ý. Pin lithium-ion điện là nguồn điện cho các công cụ cung cấp điện. Nó chủ yếu cung cấp điện cho xe điện, xe buýt điện, xe đạp điện và xe tham quan.

Tập trung vào sự mất kiểm soát nhiệt của pin lithium-ion điện (chủ yếu là sự mất kiểm soát nhiệt ở nhiệt độ cao), bài báo này thảo luận về các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến sự an toàn của pin lithium-ion và cách cải thiện hơn nữa sự an toàn của pin lithium-ion. Ba nguyên nhân gây ra sự mất kiểm soát nhiệt của pin lithium-ion điện và một số phương pháp xử lý và đề xuất được đưa ra.

Cảm ứng nhiệt

Thông thường, cảm ứng nhiệt là pin điện hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao, bao gồm cháy bên ngoài, tản nhiệt pin kém, v.v. Ở nhiệt độ cao bên ngoài, do đặc điểm cấu trúc của pin lithium-ion, màng SEI và chất điện phân sẽ có phản ứng phân tích và các chất phân tích của chất điện phân cũng sẽ phản ứng với các điện cực dương và âm. Màng ngăn của cell sẽ tan chảy để phân tích và nhiều phản ứng khác nhau sẽ dẫn đến sự xuất hiện của một lượng nhiệt lớn. Sự tan chảy của màng ngăn dẫn đến đoản mạch bên trong và giải phóng năng lượng điện làm tăng nhiệt độ. Việc sử dụng phá hủy tích lũy và củng cố lẫn nhau này sẽ dẫn đến vỡ lớp màng chống nổ của cell, chất điện phân bị đẩy ra, cháy và cháy.

Về vấn đề này, các nhà sản xuất có thể giải quyết theo hai khía cạnh: thiết kế pin và hệ thống quản lý pin BMS. Theo quan điểm thiết kế pin, có thể phát triển vật liệu để bảo vệ chống lại sự mất kiểm soát nhiệt và ngăn chặn phản ứng mất kiểm soát nhiệt; Theo quan điểm quản lý pin, có thể dự đoán các phạm vi nhiệt độ khác nhau có nghĩa là các mức độ an toàn khác nhau, để thực hiện báo động phân cấp.

Hiện nay, pin lithium-ion của xe điện trên thị trường có chứa hệ thống quản lý nhiệt, sử dụng các phương pháp làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước để tản nhiệt cho pin. Người dùng có liên quan nên bắt đầu từ thói quen sử dụng của mình để loại bỏ các động cơ nhiệt, chẳng hạn như bảo vệ xe khỏi ánh nắng trực tiếp, không để chất dễ cháy trong xe, v.v. đồng thời, họ nên luôn luôn có bình chữa cháy trên xe để loại bỏ các yếu tố tự bốc cháy. Ngoài ra, luôn chú ý đến thông tin nhiệt độ pin trên bảng điều khiển hoặc màn hình điều khiển trung tâm. Nói chung, nhiệt độ làm việc của cụm pin là từ 40 ℃ đến 50 ℃, không có lợi cho việc sử dụng pin nếu cao hơn hoặc thấp hơn phạm vi nhiệt độ này.

Cảm ứng điện hóa

Tạp chất trong quá trình sản xuất pin, các hạt kim loại, sự co ngót của quá trình phóng điện tích, sự giải phóng lithium, v.v. có thể gây ra hiện tượng đoản mạch bên trong. Hiện tượng đoản mạch bên trong này xảy ra chậm trong một thời gian rất dài và chúng ta không biết khi nào nó sẽ thoát khỏi sự kiểm soát nhiệt. Nếu tiến hành thí nghiệm, việc xác minh không thể lặp lại. Hiện tại, các chuyên gia trên toàn thế giới vẫn chưa tìm ra quy trình có thể lặp lại hiện tượng đoản mạch bên trong do tạp chất gây ra và họ đều đang nghiên cứu.

Để giải quyết vấn đề này, trước tiên, cải thiện quy trình sản xuất và giảm tạp chất trong quá trình sản xuất pin. Điều này đòi hỏi phải lựa chọn các nhà sản xuất pin có chất lượng sản phẩm tốt. Thứ hai, phải tiến hành dự đoán an toàn về hiện tượng đoản mạch bên trong. Trước khi xảy ra hiện tượng mất kiểm soát nhiệt, phải tìm ra monome có hiện tượng đoản mạch bên trong. Điều này có nghĩa là chúng ta phải tìm ra các thông số đặc trưng của monome và chúng ta có thể bắt đầu bằng tính nhất quán. Pin không nhất quán và điện trở bên trong cũng không nhất quán. Chỉ cần tìm ra monome có biến thiên ở giữa là có thể phân biệt được. Chi tiết hơn, dạng phương trình của mạch tương đương của pin thường và mạch tương đương có hiện tượng đoản mạch cực nhỏ thực chất là giống nhau, nhưng các thông số của monome thường và monome có hiện tượng đoản mạch cực nhỏ đã thay đổi. Có thể nghiên cứu các thông số này để thấy được một số đặc điểm trong biến thiên của hiện tượng đoản mạch bên trong.

Một số lượng lớn các ion lithium được nhúng vào điện cực âm của pin ở trạng thái sạc đầy. Sau khi sạc quá mức, kết tủa lithium xảy ra trên điện cực âm, kết tinh kim loại lithium giống như kim xảy ra, đâm thủng màng ngăn và xảy ra đoản mạch. Trong hệ thống quản lý pin BMS, sẽ có chiến lược bảo vệ quá tải. Khi hệ thống kiểm tra thấy điện áp pin đạt đến ngưỡng, nó sẽ tắt mạch sạc để bảo vệ pin. Mặc dù nhà sản xuất sẽ phát hiện hiệu suất điện của một số đoàn tàu cho BMS trước khi rời khỏi nhà máy, nhưng để ngăn ngừa, người dùng không nên sạc xe điện trong thời gian dài và hãy chọn thiết bị sạc chính thức để loại bỏ nguy cơ tiềm ẩn của việc sạc quá mức.

Khuyến khích cơ học và điện

Va chạm là một cách điển hình của sự tiếp xúc cơ học làm nóng không kiểm soát được, tức là hư hỏng pin do tai nạn va chạm xe hơi. Khi pin bị hỏng, cũng sẽ có hiện tượng đoản mạch bên trong và nóng không kiểm soát được. Tuy nhiên, hiện tượng đoản mạch này khác với hiện tượng đoản mạch do cảm ứng điện hóa gây ra. Hư hỏng cơ học thường xảy ra ngay lập tức. Tương ứng với các tai nạn đột ngột trong cuộc sống thực, va chạm mạnh, lật xe và đùn có thể dẫn đến hư hỏng cơ học của pin trong thời gian rất ngắn.

Cách xử lý hiện tượng nóng tiếp xúc do va chạm (Cơ học) ngoài tầm kiểm soát là thực hiện tốt công tác thiết kế bảo vệ an toàn kết cấu của pin. Do đó, có ba lộ trình thiết kế như sau:

1. Thiết kế kết cấu lắp ráp: khung nhựa hỗ trợ + kết cấu lắp ráp đai thép được siết chặt trước và bộ khung có độ bền cao;

2. Thiết kế nhẹ chống va chạm: tối ưu hóa cấu trúc CAE chống va chạm; Mô-đun pin đáp ứng yêu cầu về độ bền, trọng lượng nhẹ và hiệu suất nhóm khối của hệ thống vỏ vuông là 90%;

3. Công nghệ định vị và khóa bộ pin: sử dụng cơ chế tự khóa giới hạn và cơ chế khóa đơn để định vị và khóa chính xác bộ pin.

Một số chuyên gia cho rằng ắc quy xe điện phải đáp ứng các yêu cầu liên quan đến hiệu suất và an toàn, và việc phát hiện và xác minh an toàn phải đáp ứng các yêu cầu an toàn về phát hiện nhiệt (nguy cơ nhiệt độ cao, độ ổn định nhiệt, không có chu kỳ quản lý nhiệt, chu kỳ sốc nhiệt, khả năng chống lan truyền thụ động), phát hiện điện (ngắn mạch, quá tải và xả quá mức) và phát hiện cơ học (va đập, rơi, đâm thủng, lăn, nhúng và nghiền). Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là các công ty sản xuất ắc quy lithium-ion điện có thể yên tâm. An toàn là vô hạn và việc cải thiện an toàn cho xe điện đòi hỏi sự nỗ lực chung của nhà nước, các viện nghiên cứu khoa học và toàn bộ chuỗi công nghiệp ắc quy lithium-ion điện.

Trong hơn 100 năm lịch sử phát triển của xe chạy bằng nhiên liệu, tai nạn liên tục xảy ra. Sự thụt lùi là quy luật phát triển của bất kỳ thứ gì. Do đó, đối với mọi loại tai nạn, các chuỗi công nghiệp xe điện không nên dừng lại mà phải xem xét và cải thiện các vấn đề và thiếu sót của chính mình. Đồng thời, chúng ta cũng nên nhận ra rằng yêu cầu về an toàn của người tiêu dùng là vô tận và chúng ta nên coi an toàn là điều kiện tiên quyết để đáp ứng mọi chức năng. DGBELL có thể cung cấp Máy kiểm tra sự mất kiểm soát nhiệt . Chúng tôi đã tham gia vào sản xuất buồng kiểm tra pin hơn 15 năm. Chỉ cần cho chúng tôi biết loại pin bạn cần kiểm tra, chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn giải pháp hoàn hảo trong vòng 12 giờ.