อุตสาหกรรมพลังงานใหม่

การทดสอบแบตเตอรี่ EV
โซลูชันเซลล์แบตเตอรี่ EV โมดูลและแพ็ค

ในขณะที่อุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลกก้าวไปสู่การใช้พลังงานไฟฟ้าผู้ผลิตแบตเตอรี่อยู่ภายใต้แรงกดดันที่ไม่เคยมีมาก่อนในการสร้างสรรค์และพัฒนา วิศวกรของ ITM-LAB กําลังทํางานอย่างใกล้ชิดกับผู้นําในอุตสาหกรรมเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสําหรับแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กลง เบากว่า และทรงพลังยิ่งขึ้น ความท้าทายในปัจจุบัน ได้แก่ การพัฒนาวิธีการทดสอบและอุปกรณ์ติดตั้งที่ปรับแต่งสําหรับการใช้งานการทดสอบแบตเตอรี่ ตลอดจนการปรับปรุงปริมาณงานและประสิทธิภาพในห้องปฏิบัติการ QC ในฐานะผู้นําระดับโลกในอุตสาหกรรมการทดสอบวัสดุ ITM-LAB อยู่ในตําแหน่งที่ไม่เหมือนใครเพื่อตอบสนองความต้องการของห้องปฏิบัติการทดสอบแบตเตอรี่ทั่วโลกโดยให้การสนับสนุนในท้องถิ่นที่ตอบสนองและเป็นภาษาท้องถิ่นโดยนําเสนอบริการครบวงจรรวมถึงการติดตั้งการสอบเทียบการฝึกอบรมการอัพเกรดเครื่องจักรในสถานที่และความต้องการบริการใด ๆ ในกระบวนการเพื่อลดเวลาหยุดทํางาน

การทดสอบวัสดุและส่วนประกอบ
แบตเตอรี่ประกอบด้วยวัสดุ กาว รอยเชื่อม และโครงสร้างส่วนประกอบที่หลากหลายซึ่งต้องมีการทดสอบที่ครอบคลุม นอกเหนือจากด้ามจับและอุปกรณ์ติดตั้งมาตรฐานที่หลากหลายสําหรับการทดสอบแบตเตอรี่แล้ว ITM-LAB ยังพัฒนาอุปกรณ์ติดตั้งแบบกําหนดเองที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความสามารถในการทําซ้ําในการทดสอบวัสดุและส่วนประกอบของแบตเตอรี่ กลุ่มโซลูชั่นด้านวิศวกรรมของเราสามารถออกแบบอุปกรณ์ติดตั้งแบตเตอรี่ให้เสร็จสมบูรณ์ได้อย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะ

การทดสอบตัวคั่น
ตัวแยกเป็นส่วนประกอบสําคัญของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวอื่นๆ โพลีเมอร์ที่ใช้ในตัวคั่นเหล่านี้ต้องมีความแข็งแรงพอที่จะทนต่อการทํางานที่คดเคี้ยวระหว่างการประกอบและการชุบลิเธียมที่ไม่สม่ําเสมอบนขั้วบวกเนื่องจากการใช้งานหนัก วัสดุแยกที่ปลอดภัยและแข็งแรงกว่าสามารถป้องกันการสัมผัสระหว่างขั้วบวกและแคโทดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในขณะที่วัสดุที่บางกว่าช่วยลดน้ําหนักของแต่ละเซลล์และเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน

การทดสอบการเจาะ
การทดสอบการเจาะของตัวแยกเป็นสิ่งสําคัญในการรับรองความปลอดภัยและอายุการใช้งานของแต่ละเซลล์ตลอดวงจรชีวิตของแบตเตอรี่ ตัวคั่นต้องแข็งแรงพอที่จะทนต่อการเจาะจากเดนไดรต์ที่เกิดขึ้นเนื่องจากการใช้งานหนัก การตรวจสอบความตึงเครียดของตัวอย่างที่เหมาะสมและการจัดตําแหน่งของโพรบด้านบนเป็นสิ่งสําคัญสําหรับการใช้งานนี้ การทดสอบคล้ายกับ EN 14477 และ ASTM F1306
มีด้ามจับเจาะทั้งแบบแมนนวลและแบบนิวเมติกเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานเช่น EN 14477, ASTM F1306 เป็นต้น ด้ามจับแบบนิวเมติกช่วยให้มั่นใจได้ถึงแรงหนีบที่ทําซ้ําได้และปริมาณงานที่สูงขึ้น การรวมเข้ากับระบบที่มีอยู่นั้นง่ายพอๆ กับการติดตั้งด้ามจับแบบนิวเมติก

การทดสอบแรงดึง
การทดสอบแรงดึงใช้เพื่อให้แน่ใจว่าตัวคั่นสามารถทนต่อการจัดการทางกลทั้งหมดระหว่างการผลิตและตลอดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ การตรวจสอบให้แน่ใจว่าการจัดตําแหน่ง การแทรก และการจับยึดตัวอย่างที่เหมาะสมเป็นสิ่งสําคัญในการบรรลุความสามารถในการทําซ้ําและปริมาณงานที่เหมาะสมที่สุด ตลอดจนหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อตัวอย่างก่อนการทดสอบ เราแนะนําให้ใช้ตัวโหลดตัวอย่างที่มีความแม่นยําเพื่อลดความแปรปรวนของผลการทดสอบในขณะที่ปรับปรุงการยศาสตร์และความปลอดภัย การทดสอบคล้ายกับ ASTM D882 และ ISO 527-3

การทดสอบค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน
การคดเคี้ยวแน่นจะสร้างภาระทางกลระหว่างตัวคั่นและการเคลือบอิเล็กโทรด ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสําคัญที่จะต้องเข้าใจค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวทั้งสอง ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานช่วยให้มั่นใจได้ถึงกระบวนการคดเคี้ยวที่เหมาะสมในการผลิต โดยทั่วไปจะใช้ ISO 8295 และ ASTM D1894-14 เป็นแนวทางสําหรับการทดสอบนี้

ความต้านทานการเจาะต่อการทดสอบเหตุการณ์กระแทก
การเลือกวัสดุแยกมีความสําคัญต่อความสมบูรณ์ของแบตเตอรี่ เนื่องจากปัญหาด้านประสิทธิภาพทางกลใดๆ สามารถเพิ่มโอกาสที่การลัดวงจรภายใน ซึ่งนําไปสู่การหนีความร้อน การทดสอบความต้านทานการเจาะต่อเหตุการณ์แรงกระแทกเป็นสิ่งสําคัญในการเลือกวัสดุที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดในขณะเดียวกันก็ลดความหนาและน้ําหนัก

การทดสอบอัตโนมัติ
ระบบอัตโนมัติของ ITM-LAB นําการทดสอบแบตเตอรี่ไปสู่ระดับใหม่ของประสิทธิภาพการทํางาน เนื่องจากการผลิตแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องปริมาณงานและประสิทธิภาพจึงมีความสําคัญต่อการตอบสนองความต้องการ การใช้ระบบอัตโนมัติและอุปกรณ์ที่แนะนําสําหรับการใช้งานแต่ละแบบสามารถทําให้ผู้ปฏิบัติงานมีอิสระและเพิ่มการผลิตสูงสุดในขณะที่ยังคงผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

การทดสอบอิเล็กโทรด

โหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดโหมดหนึ่งสําหรับแบตเตอรี่คือการแตกร้าวหรือการลอกของการเคลือบวัสดุอิเล็กโทรดจากตัวสะสมกระแสไฟฟ้า การแตกร้าวหรือการลอกนี้มักเกิดจากการชาร์จและการคายประจุแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่องและภาระทางกลในการใช้งาน การทําความเข้าใจความแข็งแรงของพันธะและอายุการใช้งานของอิเล็กโทรดเป็นสิ่งสําคัญเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะไม่ล้มเหลวก่อนสิ้นสุดอายุการใช้งานที่คาดไว้

การทดสอบการลอก 180 องศา

การทดสอบการลอก 180° เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการกําหนดความแข็งแรงของพันธะตัวสะสมอิเล็กโทรดกับกระแส เนื่องจากข้อได้เปรียบทางกลและการจัดตําแหน่งอุปกรณ์ลอกที่ง่ายดายการทดสอบนี้จึงสามารถทําได้โดยใช้ด้ามจับและโหลดเซลล์ที่มีแรงต่ํา ทางที่ดีควรพิจารณาใช้ด้ามจับลมและพื้นผิวโลหะเพื่อให้แน่ใจว่ามีปริมาณงานสูงและการลอก 180° ที่เหมาะสมสําหรับการทดสอบแต่ละครั้ง

การทดสอบการลอก 90 องศา
การทดสอบการลอก 90° เป็นอีกวิธีหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในการทดสอบการยึดเกาะของอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ โดยทั่วไปแล้วการทดสอบการลอก 90° จะมีภาระสูงกว่าการทดสอบการลอก 180° เล็กน้อย และสามารถตั้งค่าได้เร็วกว่าเนื่องจากโดยทั่วไปไม่ต้องใช้พื้นผิว โซลูชันที่พบบ่อยที่สุดของ ITM-LAB สําหรับการทดสอบนี้คือฟิกซ์เจอร์ลอกมาตรฐาน 90° หรือฟิกซ์เจอร์ลอกแบบนิวเมติกที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสําหรับการทดสอบการยึดเกาะของอิเล็กโทรด ฟิกซ์เจอร์ลอกแบบนิวเมติก 90° ให้ความสามารถในการทําซ้ําและปริมาณงานที่ดีขึ้นในขณะเดียวกันก็ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถจัดตําแหน่งและจัดตําแหน่งตัวอย่างที่ 90° ได้อย่างสม่ําเสมอ สําหรับฟิกซ์เจอร์ด้านบน ด้ามจับแบบนิวเมติกจะเพิ่มประสิทธิภาพปริมาณงานและความสามารถในการทําซ้ํา และแนะนําให้ใช้สําหรับการทดสอบวัสดุที่บอบบาง

การทดสอบการยึดเกาะ
นักวิจัยสนับสนุนการใช้การทดสอบการยึดเกาะเป็นอีกวิธีหนึ่งในการทดสอบการยึดเกาะของอิเล็กโทรดกับตัวสะสมกระแสในแบตเตอรี่ แทนที่จะค่อยๆ ลอกอิเล็กโทรดออกจากตัวเก็บกระแสการทดสอบการยึดเกาะจะมุ่งเน้นไปที่ความแข็งแรงของการยึดเกาะทั่วบริเวณอิเล็กโทรดที่กําหนดไว้ล่วงหน้า อัตราการเก็บข้อมูลที่รวดเร็วมากรวมกับฟิกซ์เจอร์ทดสอบการยึดเกาะของ ITM-LAB ช่วยให้มั่นใจได้ถึงผลลัพธ์และปริมาณงานที่ดีที่สุด

การทดสอบฟอยล์
อลูมิเนียมและทองแดงฟอยล์ใช้เป็นตัวสะสมกระแสในแบตเตอรี่และมักใช้ในปริมาณมาก เนื่องจากอุตสาหกรรมมุ่งมั่นที่จะใช้วัสดุในปริมาณน้อยที่สุดเพื่อให้ได้ความหนาแน่นของพลังงานที่ดีที่สุดในแบตเตอรี่แต่ละก้อนการทําความเข้าใจคุณสมบัติทางกลของฟอยล์แต่ละชนิดจึงมีความสําคัญต่อความปลอดภัยและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ เมื่อฟอยล์ยาวขึ้น บางลง และกว้างขึ้น จึงจําเป็นต้องมีเทคโนโลยีที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อจัดการกับรอยย่นและการฉีกขาดที่อาจเกิดขึ้น การตรวจสอบและรักษาคุณสมบัติทางกลของวัสดุนี้มีความสําคัญต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตแบตเตอรี่

การทดสอบแรงดึง
การทดสอบแรงดึงมาตรฐานเป็นวิธีที่เหมาะสมที่สุดในการกําหนดคุณสมบัติทางกลของตัวอย่างอลูมิเนียมและฟอยล์ทองแดง ด้ามจับด้านข้างแบบนิวเมติกให้แรงดันคงที่และปริมาณงานที่รวดเร็วสําหรับวัสดุที่มีปริมาณมากเหล่านี้ และการจัดตําแหน่งตัวอย่างที่เหมาะสมเป็นสิ่งสําคัญสําหรับความสามารถในการทําซ้ําและการป้องกันตัวอย่างก่อนการทดสอบ เนื่องจากฟอยล์บางอาจได้รับผลกระทบจากการเยื้องศูนย์เล็กน้อยภายในด้ามจับ เราแนะนําให้ใช้ตัวโหลดตัวอย่างที่มีความแม่นยําเพื่อลดความแปรปรวนของผลการทดสอบในขณะที่ปรับปรุงการยศาสตร์และความปลอดภัย ASTM E345-16 มักใช้เป็นแนวทางสําหรับการทดสอบนี้

การทดสอบอัตโนมัติ
วัสดุจึงบางลง และปริมาณงานและประสิทธิภาพเป็นสิ่งสําคัญในการตอบสนองความต้องการ การใช้ระบบอัตโนมัติและอุปกรณ์ที่แนะนําสามารถตอบสนองความต้องการตัวอย่างฟอยล์ที่บางลง กว้างขึ้น และยาวขึ้น ในขณะที่ทําให้ผู้ปฏิบัติงานมีอิสระและเพิ่มปริมาณงานสูงสุดในขณะที่ยังคงผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

การตรวจสอบรอยเชื่อม
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวอื่นๆ ต้องการรอยเชื่อมนับไม่ถ้วนระหว่างอิเล็กโทรด แท็บ ปลอก และเซลล์ การทําความเข้าใจโหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดและจุดแข็งของรอยเชื่อมแต่ละอันมีความสําคัญต่อการกําหนดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ รอยเชื่อมแต่ละชิ้นต้องทนต่อภาระทางกลที่พบภายในยานพาหนะหรืออุปกรณ์ ซึ่งสามารถสึกหรอรอยเชื่อมได้เมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่น รถยนต์ไฟฟ้าเคลื่อนที่และสั่นสะเทือนตลอดเวลา ซึ่งต้องคํานึงถึงในแง่ของการออกแบบและคุณภาพของรอยเชื่อม

การทดสอบการเชื่อมแบตเตอรี่ทรงกระบอก
แบตเตอรี่ทรงกระบอกต้องการรอยเชื่อมหลายครั้งระหว่างการประกอบ รวมถึงการเชื่อมแถบแคโทดกับฝาครอบแบตเตอรี่ การเชื่อมแถบแอโนดกับก้นกระป๋อง และแม้แต่การเชื่อมแบบแท็บต่อแท็บ ทั้งหมดนี้ต้องการโซลูชันการจัดตําแหน่งและการจับที่เหมาะสมเพื่อปริมาณงานสูงและผลลัพธ์ที่ทําซ้ําได้

การตรวจสอบการเชื่อมแบตเตอรี่แบบแท่งปริซึม
รอยเชื่อมส่วนใหญ่ในเซลล์ปริซึมอยู่ระหว่างแถบแคโทด/แอโนดและตัวสะสมกระแสไฟแต่ละตัว ตลอดจนภายในบัสบาร์หรือกระป๋องแบตเตอรี่เอง ความล้มเหลวสามารถเกิดขึ้นได้ในทุกสถานที่ และต้องตรวจสอบความสม่ําเสมอและความทนทาน

การทดสอบการเชื่อมเซลล์กระเป๋า
เซลล์กระเป๋ามีแถบแอโนดหรือแคโทดเชื่อมเข้าด้วยกันและแถบเชื่อมเข้ากับขั้วแบตเตอรี่ นอกจากนี้ เซลล์กระเป๋ายังมีรอยเชื่อมบัสบาร์ที่ต้องทดสอบ ฟิกซ์เจอร์ที่เหมาะสมและการจัดตําแหน่งตัวอย่าง ตลอดจนโซลูชันที่หลากหลายสําหรับขนาดต่างๆ เป็นสิ่งสําคัญ

การทดสอบเพิ่มเติม
เนื่องจากมีการนําส่วนประกอบและวัสดุมาใช้ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่มากขึ้น จึงมีคุณสมบัติอื่นๆ อีกนับไม่ถ้วนที่ต้องทดสอบเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพ ความแข็งแรง ความปลอดภัย และอายุการใช้งานที่ยาวนานของแต่ละการออกแบบ

การทดสอบอาการบวม
การขยายตัวของแบตเตอรี่ระหว่างการชาร์จและการคายประจุเป็นคุณสมบัติสําคัญที่ต้องทดสอบ เป็นที่ทราบกันดีว่าแบตเตอรี่บางก้อนจะขยายตัวและหดตัวเพียงเล็กน้อยในระหว่างการปั่นจักรยาน อย่างไรก็ตาม เซลล์ปริซึมและซองสามารถแสดงการขยายตัวและการหดตัวอย่างมีนัยสําคัญซึ่งต้องระบุลักษณะเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่แต่ละก้อนมีการใช้งานและความปลอดภัยอย่างเหมาะสม

การทดสอบการบีบอัดสแต็ค
การทดสอบการบีบอัดของกองสามารถใช้เพื่อจําลองแรงที่แท้จริงและการละเมิดทางกลไกได้ดีที่สุดในช่วงอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

การทดสอบการบีบอัดโฟม
แท่นวางแรงอัดที่หลากหลายของ ITM-LAB รวมกับเซ็นเซอร์การเคลื่อนที่มาตรฐานหรือความแม่นยําสูงสามารถใช้เพื่อกําหนดลักษณะของวัสดุโฟมภายใต้ภาระได้อย่างเต็มที่ ผู้ใช้สามารถใช้ชุดแท่นบีบอัด (มีให้เลือกหลายขนาดและรูปร่าง) เพื่อทําการทดสอบการบีบอัดแบบคงที่หรือแบบวนรอบ และรับข้อมูลโหลดและการกระจัดในพื้นที่พร้อมกันเพื่อทดสอบโฟมและเจลที่ใช้ในเซลล์แบตเตอรี่ EV และชุดประกอบแพ็ค นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มแผ่นอุ่นที่ทั่งด้านล่างเพื่อควบคุมอุณหภูมิของหน้ากด และสามารถใช้ตัวควบคุมวงปิดเพื่อควบคุมอุณหภูมิแผ่นอุ่นและส่งออกการอ่านอุณหภูมิจริงไปยังซอฟต์แวร์ทดสอบ

การทดสอบแรงเฉือนตัก
ผู้ใช้ ITM-LAB สามารถเลือกระหว่างด้ามจับแบบแมนนวลหรือแบบนิวเมติกเพื่อทําการทดสอบแรงเฉือนตักที่สําคัญเพื่อระบุลักษณะความแข็งแรงของพันธะของกาวและรอยเชื่อมที่ใช้ในชุดแบตเตอรี่และชุดโมดูล นอกจากนี้ยังมีโซลูชันอัตโนมัติเฉพาะทางเพื่อจัดตําแหน่งด้ามจับด้านข้างตามข้อมูลตัวอย่างแรงเฉือนตักจากบาร์โค้ดหรือขนาดที่วัดได้

การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม
วัสดุ เซลล์ โมดูล และแพ็คมีพฤติกรรมแตกต่างกันภายใต้สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป ห้องทดสอบที่รวมอยู่ในกรอบการทดสอบ ITM-LAB ช่วยให้ผู้ใช้สามารถทดสอบตัวอย่างภายใต้ภาระในขณะที่ตรวจสอบและควบคุมสภาพแวดล้อมของพื้นที่ทดสอบ