锂电池电芯绝缘耐电压测试基础知识介绍

锂离子电池制造过程中，极片生产完成后，正负极极片和隔膜采用卷绕或者叠片方式组装在一起，隔膜将正负极极片隔离开。在电池充放电过程中，隔膜隔离正负极极片之间的电子传导，而允许锂离子通过。

卷绕或叠片组装之后，裸电芯需要进行热压处理，对极片和隔膜整形，使它们更加紧密接触，降低锂离子传输阻力。在热压地同时，往往会对裸电芯进行绝缘耐电压测试，主要判断电芯内部是否存在异物颗粒造成短路。

绝缘耐电压测试一般采用安规仪，测试时，仪器给电芯加一个电压，这个电压持续一段规定的时间，然后检测其漏电电流量是否保持在规定的范围内，判断电芯正负极有无短路。一般，施加电压如图1所示：

①在一定时间t1内，对电芯从0开始加电压至U。

②电压U保持一段时间至t2。

③测试完成后，切断测试电压，并对电芯杂散电容放电。

在测试中，正负极极片由于相互靠近，仅仅15-30μm，裸电芯内部会形成一定的电容（杂散电容），由于电容量存在，测试电压必须由“零”开始，缓慢上升，以避免充电电流过大，电容量越大所需的缓升时间t1越长，一次所能增加的电压也越低。充电电流过大时，一定会引起测试器的误判，使测试的结果不正确。一旦被测电芯的杂散电容被充满，只会剩下实际的漏电电流。由于直流耐压测试会对被测电芯充电，所以在测试后，一定要对被测电芯放电。

隔膜都存在一定的耐电压强度，当加载电压过高时肯定能够击穿隔膜，形成漏电流。因此，首先电芯绝缘测试电压要低于击穿电压。如图2所示，当正负极之间不存在异物时，在测试电压下漏电流小于规定值，判定电芯合格。而如果正负极之间存在一定尺寸的异物，隔膜被挤压，正负极之间的间距减小，正负极之间击穿电压会下降，如果还加载相同的电压，漏电流可能超过设定的警报值。通过设定测试电压等参数，就可以统计分析判断电芯内部的异物尺寸，然后根据实际产品生产现状和品质要求，可以设定测试参数，制定品质判断标准。

在测试中，主要的参数包括电压缓升时间t1，电压保持时间t2，加载电压U，以及报警漏电流。前面所述，t1和U与电芯杂散电容有关，电容量越大所需的缓升时间t1越长，加载电压U越低。而且U也与隔膜本身的耐电压强度有关，一般地，隔膜越薄，耐电压强度越低，测试电压U页应该更低。报警电流设定需要考虑电容充电电流，充电电流越大，报警电流也应该设定大些，否则会引起误判，将合格产品判定为不合格，影响产品合格率。隔膜水分含量大时也容易形成较大的漏电流。如果测试电芯内部存在异物，造成内部短路，隔膜被击穿，具体情况如图3所示。

因此，裸电芯的绝缘耐电压测试是产品过程检验的一个重要步骤，可以检测出不合格产品，提高最终电池产品的安全系数。实际测试需要考虑参数设定，判定标准等众多因素。

锂电池设备业务面临下行风险

2018年金银河实现营收6.42亿元，其中来自锂电池设备的收入为2.79亿元，占营收的43.42%，同比增长9.87%，但较上一年70.05％的增速出现了明显下滑。

年报中，金银河认为其锂电池设备业务增长的原因有二，分别为下游锂电池行业整体保持快速增长态势以及公司核心产品锂电池浆料全自动连续生产线技术的成熟稳定。不过在整体形式向好的情况下，为何金银河锂电池设备业务的增速从70.05％下滑至9.87%呢？

原因在于驱动金银河锂电池设备业务增长的是下游的中小企业，而宏观经济环境的变化以及行业竞争进一步加剧导致的下游中小生产企业扩产变得谨慎，使得单体设备营业收入增速放缓。

金银河表示，2018年以来，行业深度洗牌，中小动力电池投资扩产更加谨慎，市场参与者不断减少，寡头竞争格局已出现。动力电池产业集中度提高，目前国内前两家寡头企业宁德时代和比亚迪已经占据了六成以上的市场份额。大者恒大、优胜劣汰这一趋势在未来会展现得更加明显，随着市场竞争加剧和产业链整合加速，大部分中小生产企业将面临淘汰。

所以金银河特别强调：在未来，取得头部电池生产企业的采购订单，将成为公司发展壮大的关键。那么金银河有没有获得头部企业的采购订单呢？答案恐怕是否定的。