Page 57 - MCU大廠分享10億級出貨秘訣

DESIGN CORNER
防止鋰離子電池起火
從正確的乾電芯絕緣測試做起
Chroma供稿
各式使用鋰離子電池的產品包含電 動車的起火事故大部分都發生在充 電的時候。主因為負極材料(石墨 或混矽材)在經過反覆充放電的週 期會持續膨脹(圖1)造成正負極之 間極距縮短，導致原本電極間因 電極毛邊或金屬異物混入而使有 效距離短於應有設計，就容易演變 為內部短路。
圖1:石墨負極材料在鋰離子電池充放電過程所產生的厚度 變化。
圖2:空氣的崩潰電壓與距離關係。
所以鋰離子電池芯的絕緣測 試從防火需求觀點來看，其應當為 一個電極間「距離」的測試，而非 絕緣電阻值的測量。從空氣的崩 潰電壓與距離資料來看(圖2)，即 使距離短至數μm的情況下，崩潰 電壓也高於350V，故絕緣耐壓測試 需高於此電壓。於測試中判斷是否 發生絕緣崩潰(Breakdown)或電氣 閃絡(Flashover)可以有效檢測絕 緣距離是否足夠(圖3)。
圖3:測試過程的電氣閃絡。
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除了起火防止，隔離膜內的電 子導電雜質(漏電流)可能造成過 高的自放電。此部分之檢測電壓就 不需太高，而且需等待真實漏電流 呈現之時間較長。Chroma 11210 的+Flash測試功能提供兩階段間 斷式高低電壓測試，可分別設定時 序、取樣積分時間、測量檔位與不 良判定條件，充分滿足鋰離子電 池電芯兩個面向的絕緣品質檢測 需求。
圖4:Chroma 11210 + Flash 測試功能在LIB絕緣測試的應用
Chroma 11210電池芯 絕緣測試器以獨特的電氣閃絡 (Flashover)檢出技術和+Flash測 試功能可用於鋰離子電池(乾電芯) 檢測在電解液填充前的有效絕緣
距離是否足夠以及是否有異常電子 漏電，降低鋰離子電池起火風險避 免潛在絕緣不良品進入下一生產階 段或流入終端市場。
(本文由Chroma提供)
2022年6月 | www.eettaiwan.com