Inspektion von LFP-Batteriezellen: So prüfen Sie A- und B-Zellen

Warum ist die Inspektion von LFP-Batteriezellen so wichtig?

In der Lithiumbatteriefertigung ist die Inspektion von LFP-Batteriezellen die letzte „Gesundheitsprüfung“ vor dem Versand. Selbst wenn die elektrische Leistung einer Zelle vollständig der Spezifikation entspricht, kann eine LFP-Batteriezellen-Oberfläche außerhalb der Spezifikation dennoch Sicherheitsrisiken verursachen – Kurzschlüsse, Leckage, Dichtungsversagen und mehr.

Dieser Leitfaden erläutert 19 häufige Defekte, um Einkäufern, QC-Teams und Produktionsmitarbeitern zu helfen, die Abnahmekriterien für die LiFePO4-Batteriezellen-Inspektion schnell zu verstehen, insbesondere für Batteriezellen für Energiespeicher. Dieselben Grundsätze gelten für LFP-Batteriezellen-Tests und LFP-Zellenqualität.

A- und B-Zellen: Was bedeuten sie?

Nach einem typischen LFP-Zellen-Inspektionsstandard werden Oberflächenergebnisse normalerweise in zwei Grade eingeteilt:

A-Zellen-LFP-Zellen (qualifiziert): Oberfläche entspricht vollständig dem Standard, keine offensichtlichen Defekte. Direkt freigegeben.

B-Zellen-LFP-Zellen (akzeptabel): Geringfügige Defekte innerhalb zulässiger Grenzen. Keine Auswirkung auf Sicherheit oder grundlegende Verwendung. Bedingt akzeptiert.

Defekte, die die B-Grenzen überschreiten, gelten als nicht konform und erfordern Nacharbeit oder Ausschuss.

I. Defekte im Anschlussbereich (der problemanfälligste Bereich)

Der Anschluss ist die positive und negative Stromdurchführung der Zelle und einer der wichtigsten Prüfpunkte.

1. Verschmutzung / Flecken am Anschluss

A: Keine Ölflecken auf der Anschlussoberfläche zulässig. Nach Nacharbeit muss der Anschluss sauber und frei von fühlbaren Partikeln sein.

B: Akzeptabel.

2. Kontamination des Anschlusses

A: Keine Kontamination auf der Anschlussoberfläche oder im Anschlussloch zulässig. Nach Nacharbeit darf der Anschluss keine fühlbaren Partikel aufweisen.

B: Akzeptabel.

3. Kontamination der Anschlussdichtung

A: Keine Elektrolytflecken auf der Anschlussdichtung zulässig. Schweißbrand und ähnliche Defekte erfordern Nacharbeit.

B: Akzeptabel, wenn keine Drahtspuren oder sichtbaren Spuren vorhanden sind.

4. Kurzschluss der Zelle

A: Nicht akzeptiert.

B: Geringfügige Kurzschlussspuren akzeptabel. Anschlussspuren: Länge ≤ 10 mm, Breite ≤ 4,5 mm, Tiefe ≤ 0,5 mm.

5. Ausbrüche / Kerben am Anschluss

A: Kleine Kerben von der Kante zur Mitte der Anschlussfläche sind akzeptabel: Länge ≤ 2 mm, Breite ≤ 1,5 mm, Tiefe ≤ 0,15 mm und höchstens 1 Kerbe.

B: Ausbrüche am Anschluss, die die obigen Akzeptanzgrenzen überschreiten.

6. Korrosion des Anschlusses (z. B. grün, weiß, Rost)

A: Kein Rost oder Vergilbung am Anschluss.

B: Weniger als 1/4 der Fläche, nicht entfernbare Korrosion.

7. Klebstoffaustritt, Risse an der Gummidichtung des Anschlusses

A: Kein Klebstoffaustritt oder Risse an der Gummidichtung des Anschlusses.

B: Akzeptabel.

Wichtiger Punkt: Der Anschluss ist der Strompfad in und aus der Zelle. Sobald Kurzschlussspuren, Korrosion oder Dichtungsversagen auftreten, wirken sie sich direkt auf die Batteriesicherheit aus. Dies ist ein Bereich mit höchster Prüfpriorität.

II. Defekte an der Entlüftungsstruktur

8. Beschädigung, Verformung des Entlüftungsventils

A: Beschädigung oder unregelmäßige Verformung des Entlüftungsventils ist nicht zulässig.

B: Akzeptabel, wenn keine Leckage vorliegt.

9. Schweben / Überstehen des Dichtungsstifts

A: Schweben des Dichtungsstifts ≤ 0,5 mm.

B: Akzeptabel.

Das Entlüftungsventil und der Dichtungsstift wirken als „Sicherheitsventil“ der Zelle. Wenn sie abnormal sind, können sie den Druck- und Temperaturabbau beeinträchtigen. Sie müssen streng kontrolliert werden.

III. Oberflächendefekte der Blaufolie (Umhüllungsfolie)

Die Blaufolie ist die äußere isolierende Schutzfolie der Zelle. Hauptprüfungen umfassen Beschädigung, Fremdkörper, Kratzer und Farbabweichung.

10. Beschädigung der Blaufolie

A: Keine Beschädigung der Blaufolie. Freiliegendes Aluminium oder Durchstiche im umhüllten Bereich sind nicht zulässig; weniger als 2 solcher Defekte.

B: Akzeptabel.

11. Fremdkörper in der Umhüllungsfolie

A: Weiche Fremdkörper sind zulässig. Kriterium für harte Fremdkörper: Oberfläche mit 300 gf pressen. Wenn der Fremdkörper die Blaufolie kratzt, ohne sichtbare Weißfärbung, ist er weich. Wenn Weißfärbung sichtbar ist, handelt es sich um einen harten Fremdkörper, der nicht akzeptabel ist.

B: Akzeptabel.

12. Kratzer auf der Blaufolie

A: Blaufolienoberfläche nicht durchbrochen, Isolationsprüfung OK, keine Weißfärbung akzeptabel.

B: Akzeptabel.

13. Dellen / Gruben in der Umhüllungsfolie

A: Durchmesser ≤ 10 mm, Tiefe ≤ 0,3 mm und Anzahl ≤ 3.

B: Akzeptabel.

16. Weißfärbung an der Oberseite der Blaufolie

A: Nicht zulässig.

B: Akzeptabel.

18. Abheben der Umhüllungsfolie / Blaufolie

A: An der Seite der Zelle darf sich die endseitige Blaufolie an der Überlappung nicht mehr als 3 mm von der Zellenumhüllung abheben, und höchstens 3 solcher Abhebungen.

B: Akzeptabel.

19. Farbabweichung der Blaufolie (hell / dunkel)

Mit der Standardfarbkarte vergleichen. Farbabweichung ist kein Sicherheitspunkt, beeinflusst aber die Oberflächenkonsistenz. Die Kriterien folgen im Allgemeinen der internen Farbkartenspezifikation.

IV. Defekte an der Isolierplatte

Die Isolierplatte verhindert hauptsächlich Kurzschlüsse durch Kontakt zwischen Zellenecken oder -kanten und dem Gehäuse.

14. Fehlausrichtung der Isolierplatte

A: Die Isolierplatte darf nicht über den Zellenrand hinausragen, darf nicht die Basisfläche des oberen Deckels freilegen und darf den Anschluss nicht reiben.

B: Akzeptabel.

15. Faltenbildung der Isolierplatte

A: Faltenbildung ohne Beschädigung ist akzeptabel.

B: Akzeptabel.

17. Beschädigung, Blasen an der unteren Isolierplatte

A: Keine Beschädigung der unteren Isolierplatte. Sie darf nicht über den Zellenrand hinausragen, und die Blasengröße darf 0,5 mm nicht überschreiten.

B: Akzeptabel.

V. Wichtige Punkte bei der Inspektion

Mehrere Defekte an derselben Zelle erfordern eine Gesamtbeurteilung. Der Standard besagt ausdrücklich, dass eine einzelne Zelle, die die Grenzwerte der obigen Kriterien überschreitet, nicht freigegeben werden darf. Sie muss einer verschärften Prüfung und Nachprüfung unterzogen werden.

A- und B-Zellen: B ist nicht einfach „minderwertiger“. B ist eine „akzeptable Abweichung“ unter der Voraussetzung von Sicherheit und Grundfunktion. Es ist nicht dasselbe wie ein nicht konformes Produkt.

Farbabweichung und Fremdkörper erfordern eine instrumentgestützte Beurteilung. Zum Beispiel erfordert Fremdkörper in der Blaufolie einen 300-gf-Drucktest zur Klassifizierung weich versus hart. Eine rein visuelle Beurteilung kann zu Streitigkeiten führen, daher sollten Standardwerkzeuge zur Verifizierung verwendet werden.

Fazit

Die Inspektion von LFP-Batteriezellen mag wie bloßes „Schauen und Messen“ aussehen, aber dahinter steht ein strenges Standardsystem. Ob Sie Batterieeinkäufer, QC-Ingenieur oder neuer Produktionsmitarbeiter sind – das Verständnis dieser 19 Oberflächendefektkriterien kann Ihnen helfen, LFP-Zellenqualität und LiFePO4-Zellenqualität effizienter und professioneller zu prüfen.

In der Realität existiert jedoch auch Sekundärbearbeitung – wie Polieren der Anschlüsse oder Austausch der Blaufolie. Daher ist die Oberflächeninspektion nicht der einzige Inspektionsstandard. Einen zuverlässigen Lieferanten für eine langfristige, stabile Zusammenarbeit zu finden, ist oft der praktischere Ansatz.