Zašto prolazak jedne ćelije ne znači da je cijela serija konzistentna - Pravi izvori tolerancije serije
Većina varijacija u debljini mekih-litijum polimernih ćelija ne dolazi od dobavljača koji namjerno popuštaju tolerancije. To dolazi iz samih procesa.
Toplotno zaptivanje i probijanje rubova su dva koraka koja uzrokuju najviše problema. Tokom toplinskog zaptivanja aluminijum-laminata, čak i male razlike u pritisku, temperaturi ili vremenu zadržavanja mogu učiniti zapečaćenu ivicu lokalno debljom ili stvoriti blago izbočenje u sredini. Tipična varijacija unutar{3}}serije u industriji kreće se oko ±0,05 do 0,15 mm. Ako je preciznost probijanja malo manja, očitanja rubova također se pomjeraju. Jednom smo vidjeli seriju u kojoj je prošlo 80 uzorkovanih ćelija, ali je otprilike 15% otpušteno tokom sastavljanja zbog ispupčenja centra - upravo ovog problema.
Bilo da su elektrode namotane ili naslagane, također različito utječe na raspodjelu debljine. Ćelije rane imaju tendenciju da pokažu veću debljinu centra zbog neujednačene napetosti; naslagane ćelije češće pokazuju odstupanje ivica u odnosu na tačnost poravnanja. Tipični rasponi po procesu izgledaju ovako:
|
Proces |
Tipična unutar{0}}tolerancija debljine serije |
Glavni izvori varijacija |
Praktični uticaj na ultra{0}}tanke ćelije |
|
Toplo{0}}zapečaćeni Al laminat + bušilica |
±0,05–0,12 mm |
Pritisak{0}}pritisak i temperaturne fluktuacije |
Centralno ispupčenje i zadebljanje rubova često se pojavljuju zajedno |
|
Rana |
±0,08–0,15 mm |
Napetost elektrode, razlike u prečniku trna |
Češća je veća debljina centra |
|
Stacked |
±0,04–0,10 mm |
Preciznost poravnanja elektroda, debljina separatora -povećana |
Varijacije ivica su uočljivije |
|
Struktura sa PCB zaštitnom pločom |
Dodatni lokalni +0.3–0,8 mm |
Položaj PCB-a i debljina ljepila |
Mora razlikovati debljinu gole{0}}ćelije od ukupne debljine uključujući PCB |
Sve ove varijacije mogu biti unutar tolerancije jedne-ćelije, ali kada raspon (max–min) unutar serije premaši dopuštenje za sklapanje, pojavljuju se problemi.
Kako testirati dimenzije i debljinu od uzorkovanja do mjernih alata
Pravi test konzistentnosti debljine baterije počinje s planom uzorkovanja, a zatim prelazi na prave alate i točke mjerenja.
Prilikom uzorkovanja, mnogi ljudi samo zgrabe nekoliko ćelija da uštede vrijeme - koje nosi stvarni rizik. Pouzdaniji pristup je praćenje AQL-a. Za veličinu serije od 501–1200 komada, normalna inspekcija na AQL 1.0 zahtijeva 80 uzoraka sa prihvatljivim brojem 2; na AQL 2.5 to je 50 uzoraka sa prihvatljivim brojem 3. Za ultra-ćelije preferiramo AQL 1.0 jer debljina direktno utiče na prinos montaže; opuštanje na 2,5 značajno povećava rizik za čitav niz. Uzorci bi trebali pokrivati različite proizvodne smjene i različite ladice - ne povlače sve iz iste stanice, inače ulazna inspekcija kvaliteta (IQC) postaje formalnost.
Što se tiče alata, bilo što s rezolucijom grubljom od 0,01 mm neće otkriti stvarne razlike u konzistenciji. Digitalni mikrometar ili namjenski mjerač debljine rade; standardna merač (0,02 mm) je skoro beskorisna na ultra-u ultra tankim ćelijama. Kada koristite mikrometar, držite nakovanj paralelno s površinom ćelije i izbjegavajte naginjanje. Mjerač debljine je pogodniji za brze-provjere na više tačaka. Koji god alat da koristite, mjerite u kontrolisanom okruženju od 23 ± 2 stepena i redovno kalibrišite pomoću merača.
Različiti rasponi veličina zahtijevaju različit fokus mjerenja. UzmiDodata litijum-polimerska baterija JP802025 350mah PCBkao primjer: kapacitet je relativno veći, tako da je centar skloniji ispupčenju - središnja tačka se mora pažljivo provjeriti, a četiri ugla se ne mogu preskočiti. Za manje litijum-polimerske baterije JP301324 90mah, ivice su osetljivije na debljinu bušenja i zaptivanja, tako da su četiri ugla i zapečaćene ivice važnije; centar je relativno stabilan. Obje veličine trebaju slijediti istu proceduru sa više-tačaka; samo se granice prihvatljivosti prilagođavaju prema stvarnom slobodnom prostoru za montažu. Testiranje tolerancije dimenzija je manje o tome koliko puta mjerite, a više o mjerenju pravih lokacija.
Kako snimiti i procijeniti da su uzorci bez podataka prošli, ali serija nije uspjela
Mjerenje u jednoj-točki je najlakši način da propustite lokalno izbočenje. Pouzdanija metoda je mjerenje najmanje pet tačaka na svakoj ćeliji - centar plus četiri ugla - uzimajući maksimum kao procjenu debljine ćelije, a također zabilježiti prosjek od pet-tačaka i raspon.
Ono što zaista ukazuje na konzistentnost serije je standardna devijacija i raspon, a ne kako lijepo izgledaju pojedinačni brojevi. Evo praktičnog primjera izračuna:
Pretpostavimo da deset ćelija daje ova očitavanja maksimalne debljine (mm)
2.85, 2.87, 2.84, 2.91, 2.86, 2.88, 2.85, 2.90, 2.87, 2.89
Prosjek ≈ 2,872 mm, standardna devijacija ≈ 0,023 mm, raspon=0.07 mm.
Ako montažni razmak dozvoljava samo 0,10 mm varijacije, ovaj set je u redu.
Sada promijenite na drugi set: 2.82, 2.85, 2.88, 2.95, 2.84, 2.90, 2.83, 2.97, 2.86, 2.89.
Prosjek je i dalje sličan, ali raspon skače na 0,15 mm i standardna devijacija jasno raste. Čak i ako svaka pojedinačna ćelija i dalje spada unutar nominalne tolerancije, rizik za kompletiranje cijele serije je već visok. Pravi rizik u serijama-do-varijacija litijumskih baterija leži upravo u ovim situacijama "lijepog prosječnog, nekontrolisanog dometa".
Obično postavljamo dva nivoa prosuđivanja:
Maksimalna debljina svake ćelije je unutar nominalne tolerancije;
Unutar-opseg serije (max–min) ne prelazi unaprijed-ugovoreno ograničenje (obično 0,10 mm ili 0,12 mm).
Gledanje samo tolerancije jedne-ćelije i zanemarivanje raspona je najčešći način da se uhvatite.
Tri detalja koje je lako previdjeti tokom testiranja
Prvo, koliko dugo ćelije stoje između napuštanja tvornice i stvarne montaže. Ćelije mekog pakovanja ostavljene na sobnoj temperaturi mogu polako oslobađati unutrašnji gas ili razviti blago oticanje, povećavajući izmjerenu debljinu za još 0,02–0,05 mm. Bolje je ponovo -izmjeriti u roku od 72 sata od dolaska ili zatražiti od dobavljača podatke o debljini vezano za vrijeme nakon izlaska iz fabrike.
Drugo, temperatura okoline tokom mjerenja. Kada sobna temperatura poraste sa 20 stepeni na 28 stepeni, očitavanja mikrometara mogu da se pomeraju za 0,01–0,02 mm. Samo podaci uzeti u okruženju-kontrolisanom temperaturom su uporedivi.
Treće, lokalna debljina koju dodaje PCB. Zaštitna ploča plus ljepilo može dodati 0,3–0,8 mm lokalno. Morate jasno odvojiti "gole-debljine ćelije" od "ukupne debljine uključujući PCB"; inače će proračun zazora montaže imati sistematsku grešku. Za model kao što je JP802025 sa PCB-om, izveštaj treba da navede obe vrednosti.
U protekle dvije godine, preko-granična e-trgovina je pooštrila zahtjeve za praćenje-kvaliteta serije u lancima nabavke 3C pribora, posebno za baterijske proizvode. Sve više kupaca sada traži izvještaje o serijama umjesto samo lista sa specifikacijama modela.
Davanje vašeg stvarnog plana uzorkovanja i zahtjeva za slobodnom montažom čini daleko lakšim uparivanje odgovarajuće metode ispitivanja nego jednostavno pitati "možete li garantirati konzistentnost debljine". Kao dobavljač litijum-polimerskih baterija, možemo pružiti odgovarajuće objašnjenje-plan testa ili uzorak izvještaja o ispitivanju na osnovu potreba za inspekcijom serije ili AQL standarda koji isporučujete, pomažući vam da zaključate rizik konzistentnosti u početnoj fazi.
FAQ
P: Kako da testiram konzistenciju debljine litijum-polimer baterije u čitavoj seriji?
O: Slijedite AQL plan uzorkovanja, izmjerite pet tačaka (centar + četiri ugla) na svakoj ćeliji, zabilježite maksimum, prosjek i raspon, a zatim procijenite prema standardnoj devijaciji i rasponu serije. Gledajući samo da li pojedinačne ćelije spadaju u toleranciju, lako se promašuje rizik cijele- serije.
P: Šta uzrokuje varijacije u debljini između serija baterija?
O: Uglavnom fluktuacije u toplinskom{0}}pritisku i temperaturi zaptivanja, preciznosti probijanja, razlikama napetosti u namotavanju ili slaganju i lokalnoj debljini koju dodaje PCB. Uobičajena varijacija unutar-serije u industriji je oko ±0,05 do 0,15 mm.
P: Koliko uzoraka trebam testirati po seriji za konzistentnost dimenzija?
O: Za seriju od 501–1200 komada, normalna inspekcija na AQL 1.0 zahtijeva 80 uzoraka. Veće partije se povećavaju u skladu sa standardnim tabelama. Za ultra{6}}tanke ćelije preporučujemo AQL 1.0 umjesto opuštanja na 2.5.
P: Koja je prihvatljiva tolerancija debljine za ultra-tanke litijum-polimerske baterije?
O: Tolerancija pojedinačnih-ćelija se obično drži unutar ±0,1 mm, ali je kritičnija cifra unutar-oblast serije koja ne prelazi 0,10–0,12 mm. Tačan broj i dalje ovisi o vašem dopuštenju za montažu.
P: Da li postavljanje PCB-a utiče na mjerenje ukupne debljine litijumske baterije?
O: Da, i efekat nije mali. PCB plus ljepilo može dodati 0,3–0,8 mm lokalno. Uvijek zabilježite i "gole-debljine ćelije" i "ukupnu debljinu uključujući PCB" i navedite obje vrijednosti u izvještaju tako da proračun sklopa ostane tačan.
