Das Batteriezellen-Überspannungsprüfgerät der Chroma 19311-Serie ist für die Prüfung der Isolationsqualität zwischen den positiven und negativen Platten von Bleibatteriezellen vorgesehen. Dies geschieht durch Zuführung eines Hochspannungsstromstoßes/-impulses vor der Elektrolyteinspritzung. Seine Ausgangsspannung kann bis zu 6 kV erreichen. Es besitzt auch vier Anschlussmessungen und eine 200-MHz-Abtastrate. Die Chroma 19311-Serie umfasst ein Einkanalprüfgerät (19311) und ein Mehrkanalprüfgerät (19311-10).
Das 19311-10-Gerät besitzt 10 Kanäle, die mit einem einzelnen Gerät bis zu 9 Batteriezellen einer Scanprüfung unterziehen können. Bei Anschluss eines externen Scanners (A190362) können bis zu 25 Kanäle unterstützt werden, um bis zu 24 Zellen der Reihe nach zu prüfen. Die Geschwindigkeit der Scanprüfung von mehreren Zellen durch das 19311-10-Gerät ist extrem effizient, spart Prüfungszeit und senkt Arbeitskosten. Zudem steigert es die Produktionskapazität der Fertigungsanlage.
Die Prüfung einer Bleibatteriezelle mit Hochspannungsstromstoß vor der Elektrolyteinspritzung überprüft den Isolationsabstand und die Isolationsqualität zwischen den positiven und negativen Platten, ermittelt die Trennschicht zwischen den positiven und negativen Platten und findet heraus, ob die positiven und negativen Platten nicht kurzgeschlossen sind. Die Stromstoßprüfung kann die Fehlerrate von Bleibatterien während der Produktion senken und die Isolationsqualität von Bleibatterien erhöhen.
Die Chroma 19311-Serie kann die Unterschiede in der Isolationsqualität anhand von mitschwingenden Wellenformen analysieren. Für die Analyse gibt es 8 Beurteilungsarten: Fläche, Differenzfläche, Flutter, Laplacian, V1, V3, Spitzenverhältnis und ΔSpitze %.
STROMSTOSSPRÜFUNG
Die Stromstoßprüfung setzt die Bleibatterie einer „zerstörungsfreien“, kurzzeitigen Impulsspannung niedriger Energie aus. Während der Stromstoßprüfung schwingt die Bleibatteriezelle mit dem internen Induktor mit, der sich im 19311/19311-10-Gerät befindet. Das 19311/19311-10-Gerät kann durch Analyse der mitschwingenden Wellenform oder durch Vergleich der Prüfwellenform mit der Musterwellenform beurteilen, ob die Bleibatteriezelle in gutem Zustand ist oder nicht. Die Prüfung einer Bleibatteriezelle mit Hochspannungsstromstoß vor der Elektrolyteinspritzung dient hauptsächlich zur Überprüfung, ob der Isolationsabstand zwischen den positiven und negativen Platten ausreicht, ob die Isolationsqualität zwischen den positiven und negativen Platten gut ist, ob die Trennschicht zwischen den positiven und negativen Platten vorhanden ist und ob die positiven und negativen Platten nicht kurzgeschlossen sind. Durch Erkennung einer fehlerhaften Batteriezelle vor der Elektrolyteinspritzung kann die Fehlerrate von Bleibatterien während der Produktion gesenkt werden. Nach dem Abschalten mit dem Schalter weist die Absenkung der Spitzenspannung auf die Isolationsqualität der Batteriezelle hin.
FUNKTIONEN FÜR 8 BEURTEILUNGSARTEN
FlächeMit Fläche, die den Unterschied der Gesamtfläche zwischen der Prüfwellenform und der Musterwellenform miteinander verglicht, kann überprüft werden, ob die Isolierung zwischen den positiven und negativen Platten schlecht ist oder ob eine Trennschicht zwischen den positiven und negativen Platten vorhanden ist. Fläche steht für den Isolationszustand der Bleibatteriezelle. Wenn die Isolierung zwischen den positiven und negativen Platten schlecht ist, der Isolationsabstand zwischen den positiven und negativen Platten zu kurz ist oder die Trennschicht zwischen den positiven und negativen Platten nicht vorhanden ist, kommt es zu einer Entladung, sofern die elektrische Feldstärke/Spannung hoch genug ist. Die freigegebene Energie sorgt dafür, dass die Fläche der Prüfwellenform kleiner wird als die Fläche der Musterwellenform.
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DifferenzflächeMit Differenzfläche, welche die zwischen der Prüfwellenform und der Musterwellenform erstellte Fläche mit der Gesamtfläche der Musterwellenform vergleicht, wird die Differenz der Kapazität der Batteriezelle überprüft. Wenn die Kapazität der Batteriezelle größer ist, ist die mitschwingende Frequenz niedriger. Ist demzufolge die Kapazität der Batteriezelle kleiner, ist auch die mitschwingende Frequenz höher.
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FlutterMit Flutter, das den Gesamtwert der Wellenform darstellt, die mittels der 1. Ableitung der Differenzialgleichung berechnet wurde, kann die Kontaktprüfung durchgeführt werden. Wenn der Tester nicht mit der Batteriezelle in Kontakt tritt, ist die Kapazität kleiner als die Kapazität bei gutem Kontakt, sodass die mitschwingende Frequenz nach dem Abschalten mit dem Schalter sehr hoch wird, wodurch sich der Flutter-Wert erhöht. Flutter kann daher ermitteln, ob der Tester mit der Batteriezelle in Kontakt tritt.
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LaplacianMit Laplacian, dessen Wert mit der 2. Ableitung der Differenzialgleichung berechnet wurde, kann überprüft werden, ob kleine Entladungen auftreten. Schnelle Änderungen in der Prüfwellenform, die während der Stromstoßprüfung von kleinen Entladungen verursacht werden, können damit erkannt werden.
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V1V1 ist die 1. Spitzenspannung der mitschwingenden Wellenform. Wenn die Isolierung schlecht oder die Trennschicht zwischen den positiven und negativen Platten nicht vorhanden ist, kommt es zu einer Entladung, sofern die elektrische Feldstärke/Spannung hoch genug ist. Die freigegebene Energie sorgt dafür, dass die 1. Spitzenspannung (V1) kleiner ist als die in der guten Batteriezelle.
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V3V3 ist die 3. Spitzenspannung der mitschwingenden Wellenform. Wenn die Isolierung schlecht oder die Trennschicht zwischen den positiven und negativen Platten nicht vorhanden ist, kommt es zu einer Entladung, sofern die elektrische Feldstärke/Spannung hoch genug ist. Die freigegebene Energie sorgt dafür, dass die 3. Spitzenspannung (V3) kleiner ist als die in der guten Batteriezelle. Wenn die Isolationsqualität der geprüften Batteriezelle aufgrund des erhöhten Energieverlusts nicht gut ist, ist die 3. Spitzenspannung (V3) kleiner als die in der guten Batteriezelle.
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SpitzenverhältnisMit Spitzenverhältnis, welches das Verhältnis zwischen der 5. Spitzenspannung (V5) und der 3. Spitzenspannung (V3) der Wellenform misst, wird die Isolationsqualität zwischen den positiven und negativen Platten der Bleibatteriezelle geprüft. Verschlechtert sich aufgrund von mehr Energieverlust die Isolationsqualität oder lässt der parallele Widerstand (Rp) nach, wird die Spannung der 5. Spitzenspannung kleiner. Demzufolge ist das Spitzenverhältnis einer schlechten Isolationsqualität niedriger als das Spitzenverhältnis einer guten Isolationsqualität. Der Wert des Spitzenverhältnisses stellt den Zustand der Isolationsqualität zwischen den positiven und negativen Platten von Bleibatteriezellen dar.
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ΔSpitze %ΔMit Spitze % wird geprüft, ob die Isolationsqualität zwischen den positiven und negativen Platten von Bleibatteriezellen derjenigen des perfekten Musterteils nahe kommt. ΔSpitze % ist der Unterschied des Spitzenverhältnisses zwischen der Prüfwellenform und der Musterwellenform. Hiermit können Batteriezellen aussortiert werden, deren Isolationsqualität derjenigen des perfekten Musterteils nicht nahe kommt. Ist die Isolationsqualität der geprüften Batteriezelle gleich der Isolationsqualität des perfekten Musterteils, weil das Spitzenverhältnis der Prüfwellenform und der Musterwellenform ebenfalls gleich ist, ist ΔSpitze % gleich 0 %. Ist die Isolationsqualität der geprüften Batteriezelle schlechter als die Isolationsqualität des perfekten Musterteils, weil das Spitzenverhältnis der Prüfwellenform niedriger ist als das Spitzenverhältnis der Musterwellenform, erhält ΔSpitze % einen negativen Wert.
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ANWENDUNGSBEREICHE
Kontaktprüfung
Die Funktion Kontaktprüfung überprüft anhand des Frequenzunterschieds, ob das DUT verbunden ist oder nicht. Ist die Batteriezelle getrennt, ist ihre Kapazität sehr viel kleiner als wenn die Batteriezelle verbunden wäre, sodass die mitschwingende Frequenz sehr hoch wird. Aus diesem Grund kann der Frequenzunterschied für die Kontaktprüfung verwendet werden. Die Bediener können die Empfindlichkeit der Kontaktprüfung ihren eigenen Anforderungen entsprechend anpassen. Die Empfindlichkeit der Kontaktprüfung kann durch Erhöhung des Grenzwerts erhöht oder durch Verringerung des Grenzwerts verringert werden.
Durchschlagspannung (B.D.V)
Die 19311-Serie verfügt über einen Durchschlagspannungsmodus für die Analyse, wobei die Start- und die Endspannung einstellbar ist. Während die Prüfspannung ab der Startspannung bis zur Endspannung ansteigt, wird überprüft, ob die Werte für Fläche, Laplacian und Spitzenverhältnis die Grenzwerte überschreiten, um die maximale Spannungsfestigkeit der Batteriezelle ausfindig zu machen. Mit dem BDV-Modus können die Techniker in der Forschung und Entwicklung Bleibatteriezellen analysieren und erforschen und die Prüfspannung der Stromstoßprüfung für die Produktion ermitteln.
Scanprüfung von 10/25 Kanälen
Ein einzelnes 19311-10-Gerät besitzt 10 Kanäle. Während eines Testdurchlaufs können bis zu 9 Zellen (maximal) geprüt werden. Mit einer Scanbox (A190362) können die Kanäle auf eine Anzahl von 25 (maximal) erweitert werden, sodass bis zu 24 Zellen (maximal) in einem Testdurchlauf geprüft werden können.
Screenshot
Der Bediener kann mit dem Hotkey Screenshots vom angezeigten Bildschirm erstellen. Die Screenshot-Datei wird auf dem angeschlossenen USB-Flash-Laufwerk abgespeichert.
Exportieren
Der Bediener kann mit der Exportfunktion die Daten der Stromprüfungsergebnisse zum angeschlossenen USB-Flash-Laufwerk exportieren und die Daten der Stromprüfungsergebnisse analysieren. Die Daten werden im CSV-Format (Comma Separated Values) abgespeichert.
