Prüfgerät für Aluminium-Verbundfolien-Kurzschlüsse

Aluminium-Verbundfolien-Kurzschlussprüfgerät für Pouch-Zellen - TOB-ADT-001

Dreipunkt-Isolationsprüfung zwischen den Zellableitern und der Aluminiumschicht der Verbundfolie nach der Top- und Side-Siegelung und vor der Elektrolytbefüllung

Produktübersicht und ideale Anwendungen

Eine Pouch-Zelle ist in eine dreischichtige Verbundfolie eingewickelt: Nylon außen, Aluminiumfolie in der Mitte, eine CPP-Heißsiegelschicht innen. Die Siegelnaht entsteht durch das Aufschmelzen dieser inneren Schicht; wenn die Siegeltemperatur zu hoch ist oder der Druck ungleichmäßig wirkt, wird das CPP ausgedünnt oder durchbrochen. Das Aluminium liegt dann blank an einem Ableiter an, und eine Zelle, die jede andere Prüfung besteht, gelangt mit einem Kurzschluss in die Befüllung. Das TOB-ADT-001 ist das Gerät, das diesen Fehler erkennt, solange die Zelle noch trocken ist.

Die Prüfung ist eine Dreipunktmessung und keine einfache Durchgangsprüfung: eine Prüfspitze am positiven Ableiter, eine am negativen Ableiter und eine an der Aluminiumschicht der Folie selbst, wobei das Prüfgerät Yangzi YD9820A dazwischen misst. Eine einwandfreie Zelle zeigt Werte im Megaohm-Bereich und darüber in beiden Richtungen; eine beschädigte Siegelnaht liefert niedrige Werte und wird aussortiert, bevor Elektrolyt dafür verschwendet wird. Die Maschine befindet sich direkt nach dem automatischen Top- und Side-Siegelgerät für Pouch-Zellen und vor der Befüllung.

Der Durchsatz wird mit 600 Zellen pro Stunde und mehr angegeben, bei Zellen bis zu 200 x 200 x 12 mm. Die Prüfspitzen sind in ihrer Position verstellbar, die Aufnahmeplatte passt sich an die Zelle an und die Einstechvorrichtung kontaktiert die Folie durch ihre Außenfläche hindurch, ohne dass eine Probenvorbereitung erforderlich ist. Mit 530 x 450 x 465 mm und 30 kg findet das Gerät auf einem Arbeitstisch Platz, was eine 100-Prozent-Prüfung anstelle einer bloßen Stichprobenprüfung praktikabel macht.

• Pouch-Zelllinien mit einer 100-Prozent-Prüfung zwischen Top-Side-Siegelung und Befüllung.
• Zellen bis zu 200 x 200 x 12 mm, einschließlich einer tiefgezogenen Tasche und ihrer Ableiter.
• Siegelparameter-Studien: Nachweis einer neuen Temperatur oder eines neuen Drucks vor der Aufnahme in die Standardarbeitsanweisung (SOP).
• Wareneingangsprüfungen von Folien und gesiegelten Zellen eines Lieferanten.
• Keine Hochspannungs- (Hipot-) oder Überladungsprüfung auf Zellebene und kein Ersatz für die abschließende Isolationsprüfung.

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Vollständige Spezifikationen

1. Maschine und Prozess

Der Tester im Lieferzustand: Prüfstand und Messkopf links, Messgerät und Steuerkasten unten, Schutzplatte zwischen Bediener und Messspitzen.

2. Isolationstester: Yangzi YD9820A

Das Messgerät ist ein programmierbarer Isolationswiderstandstester vom Typ Yangzi YD9820A, der in den Steuerkasten integriert und nicht als separates Tischgerät ausgeführt ist. Seine Spezifikation bestimmt die Auflösung des Prüfergebnisses, weshalb sie unten vollständig aufgeführt ist.

Der im Steuerkasten montierte YD9820A: Spannung und Widerstand auf dem Display, Sortierschwelle per Taste eingestellt.

Die Spannung ist ab 10 V einstellbar, was bei dünnen CPP-Schichten wichtig ist: Eine zu hohe Prüfung kann eine intakte Siegelnaht selbst durchschlagen und den Defekt erzeugen, nach dem sie gesucht hat.

3. Stromversorgung und Anschlüsse

Wie der Dreipunkt-Test einen Siegeldefekt findet

Eine einzelne Durchgangsprüfung zwischen einer Lasche und der Folie kann Ihnen nicht sagen, wo das Problem liegt, und sie kann nicht zwischen einem echten Leck und einer Prüfspitze unterscheiden, die einfach keinen Kontakt herstellen konnte. Drei Punkte lösen dieses Problem: Das Instrument misst Lasche zu Folie für die positive Seite, Lasche zu Folie für die negative Seite sowie Lasche zu Lasche, sodass ein niedriger Messwert bei einem Paar und ein sauberer Messwert bei den anderen auf eine bestimmte Siegelkante anstatt auf die gesamte Zelle hinweist.

Das Kontaktieren der Folie ist der knifflige Teil, da die Außenfläche aus Nylon besteht. Genau dafür ist die Anstechvorrichtung da: Sie stellt einen definierten Kontakt durch die Außenschicht an einer vom Bediener gewählten Position her, anstatt jemanden zu bitten, eine Prüfspitze von Hand gegen einen glatten, rutschigen Beutel zu halten. Eine Schutzplatte befindet sich zwischen dem Bediener und dem Prüfkopf, und der Kopf fährt erst dann unter Luftdruck nach unten, wenn sich die Zelle an ihrem Platz befindet.

Die Sondengruppen: Jede davon ist in ihrer Position verstellbar, sodass derselbe Kopf eine kleine Telefonzelle und einen 200-mm-Beutel ohne Umrüstteile abdeckt.

Die Wiederholgenauigkeit kommt von der Positionierplatte, nicht vom Auge des Bedieners. Die Platte wird einmal auf die Zellenkontur eingestellt, die Zelle fällt jedes Mal in dieselbe Position, und die Sondenpositionen bleiben dort, wo sie eingestellt wurden. Das ist es, was es ermöglicht, den Test manuell mit 600 Zellen pro Stunde durchzuführen: Der Bediener legt gegen einen Anschlag an, anstatt auf eine Lasche zu zielen.

Das Testbett mit seinem einstellbaren Anschlag: Die Zelle sitzt an der Platte an, die Sonden setzen auf den Laschen auf, und das Ergebnis erscheint auf dem Instrument.

Das Ergebnis selbst ist ein Sortiersignal. Das YD9820A vergleicht den Messwert mit einem voreingestellten Schwellenwert und gibt Gut oder Schlecht aus, mit einem Summer, der so eingestellt werden kann, dass er nur bei Fehlern ertönt – die Einstellung, die die meisten Linien verwenden, da ein Summer, der bei jeder guten Zelle ertönt, nach der ersten Stunde nicht mehr wahrgenommen wird.

Konfiguration und Ersatzteile

Die Maschine wird als kompletter Prüfplatz und nicht als Gestell mit einem Platz zum Anschrauben eines Instruments geliefert. Die acht Punkte unten machen sie zu einer Einheit.

• Prüfbettvorrichtung – die Plattform, auf der die Zelle sitzt, mit der Positionierplatte.
• Anstechvorrichtung – stellt den elektrischen Kontakt durch die Nylonschicht der Folie her.
• Sicherheitsschutzplatte – steht zwischen dem Bediener und dem nach unten fahrenden Prüfkopf.
• Einstellbare Positionierplatte – legt die Zellenposition und damit die Wiederholgenauigkeit fest.
• Führungsvorrichtung – hält den Kopf bei seiner Abwärtsbewegung in der Spur.
• Elektrischer Steuerkasten – beherbergt das Instrument und die pneumatischen Steuerungen.
• Ein Satz Prüfinstrumente – das Yangzi YD9820A, im Kasten verdrahtet.
• Ersatzteilliste – die unten aufgeführten Verbrauchsmaterialien, die mit der Maschine angeboten werden.

Wichtige technische Merkmale

• Drei Punkte statt einer Durchgangsprüfung.Positiver Laschen-zu-Folie-, negativer Laschen-zu-Folie- und Laschen-zu-Laschen-Test, daher zeigt ein niedriger Messwert auf eine Siegelkante anstatt auf die gesamte Zelle.
• Prüfspannung von 10 V bis 1000 V. Der untere Bereich ist wichtig: Eine dünne CPP-Schicht kann durch einen zu energischen Test durchstoßen werden, und ein Prüfgerät, das Defekte verursacht, ist schlimmer als gar keines.
• 1 kΩ bis 1 TΩ Messung mit Gut-/Schlecht-Ausgang. Das Instrument sortiert anhand eines voreingestellten Schwellenwerts und steuert einen Summer an, sodass das Ergebnis nicht davon abhängt, dass der Bediener ein Display abliest.
• Anstechvorrichtung für die Nylonseite. Der Kontakt wird an einer gewählten Stelle durch die Außenschicht hergestellt, ohne eine Probe vorzubereiten oder eine Sonde von Hand gegen einen rutschigen Beutel zu halten.
• Einstellbare Sonden plus eine Positionierplatte. Die Zelle sitzt an einem Anschlag und die Sonden bleiben an ihrer eingestellten Position, was bei manueller Beschickung 600 Zellen pro Stunde ermöglicht.
• Tischgerät. 530 x 450 x 465 mm und 30 kg, läuft mit einphasigem 220 V und 0,4 bis 0,8 MPa Druckluft, sodass sie am Ende einer Siegelmaschine statt in einem separaten Bereich stehen kann.
• Sicherheitsplatte und pneumatischer Abstieg.Der Kopf senkt sich erst, wenn die Zelle richtig sitzt und die Hände des Bedieners hinter der Schutzvorrichtung bleiben.
• Instrument integriert, nicht lose.Der YD9820A ist in den Schaltkasten verkabelt, sodass Messwert, Schwellenwert und Aussortiersignal ein einziges System bilden und kein Tischmessgerät sind, das jemand überwachen muss.

Warum dieser Test zwischen Abdichten und Füllen liegt

Die oberseitige Siegelung ist ein Hitze- und Druckvorgang, und ihre Ausfallart verläuft unauffällig. Die CPP-Schicht ist die dünnste der drei, und ein paar Grad zu viel Hitze oder eine Lücke in der Siegelbacke dünnt sie so weit aus, dass das darunterliegende Aluminium freiliegt. Äußerlich ändert sich nichts. Die Siegelung sieht intakt aus, die Zelle besteht ihre Maßprüfung, und der Fehler zeigt sich erst, wenn sich Elektrolyt im Inneren befindet – zu diesem Zeitpunkt ist die Zelle Ausschrottungsware und im schlimmsten Fall eine Zelle, die erst nach dem Versand versagt hat.

Das Testen vor dem Befüllen verändert eher die Wirtschaftlichkeit als die Physik. Eine trockene Zelle, die versagt, ist eine Zelle plus ein Stück Folie; eine gefüllte Zelle, die versagt, ist eine Zelle, die Folie, der Elektrolyt, der Formierungszyklus und die Arbeit für alle drei. Bei einer Linie, die Hunderte von Zellen pro Stunde durchläuft, ist das Erkennen von Leckagen im trockenen Zustand eines der günstigsten verfügbaren Qualitätstore, weshalb dieser Schritt normalerweise eine 100-Prozent-Prüfung und keine Stichprobe ist.

Die Messung ist ein Isolationswiderstand, daher lautet die Frage, wo der Schwellenwert angesetzt werden soll. Ist er zu niedrig, wird eine grenzwertige Dichtung durchgelassen; ist er zu hoch, werden intakte Zellen aussortiert, weil eine trockene CPP-Oberfläche niedrigere Werte liefert als eine vollständig benetzte. Das übliche Vorgehen besteht darin, ihn anhand der eigenen Charge festzulegen: Man misst einige hundert gute Zellen, betrachtet die Verteilung und setzt das Limit deutlich unter den niedrigsten Messwert einer guten Zelle, aber weit über einen echten Defekt, der um Größenordnungen niedriger liegt.

Dieser Schritt ersetzt nicht die Hochspannungsprüfung (Hipot-Test), die später in der Linie erfolgt. EinBatteriezellen-Hochspannungs-, Heißpress- und Kurzschlussprüfgerät arbeitet an der montierten Zelle bei höherer Spannung und prüft das fertige Isolationssystem; diese Maschine prüft die Dichtungsschnittstelle, während die Zelle am Füllanschluss noch offen ist. Beide laufen zu lassen ist normal, und sie erkennen unterschiedliche Defekte.

Was das Instrument nicht kann, ist Ihnen zu sagen, wo entlang der Dichtung die Undichtigkeit sitzt oder wie stark die Dichtung ist. Es liefert ein Urteil, keine Diagnose. Wenn eine Charge auszufallen beginnt, sind die nächsten Schritte ein Dichtungsfestigkeits-Schältest und ein Blick auf das Profil der Siegelbacke – das Prüfgerät sagt Ihnen, dass sich etwas geändert hat, nicht was.

Betriebshinweise und Sicherheit

1. Vor einem Durchlauf

• Wärmen Sie das Instrument auf. Etwa 15 Minuten sind erforderlich, bevor das YD9820A innerhalb seiner Nenngenauigkeit arbeitet; ein erster im kalten Zustand abgelesener Messwert ist eine Zahl, keine Messung.
• Auf Leerlauf nullstellen mit den Messspitzen frei von allem, stellen Sie dann die Prüfspannung und den Gut-/Schlecht-Schwellenwert für den Zelltyp vor Ihnen ein.
• Prüfen Sie die Luft. 0,4 bis 0,8 MPa trockene Luft und ein Kopf, der sanft und ohne Schleifen absinkt und zurückkehrt.
• Positionierungsplatte einstellenzur Zellenumrandung und stelle sicher, dass alle drei Prüfspitzen auf Metall landen, nicht auf Folie oder in der Luft.

2. Während des Betriebs

Dieselbe Zelle vor dem Absenken der Sonden und mit dem Kopf in Kontakt – die Sequenz, die die Verriegelung erzwingt.

Legen Sie die Zelle bis zum Anschlag ein, halten Sie die Hände hinter der Schutzplatte und lassen Sie den Kopf selbstständig herunterfahren. Lesen Sie das Prüfergebnis am Sortiersignal statt am Display ab und legen Sie Ausschuss sofort in einen separaten Behälter – eine fehlerhafte Zelle, die wieder in das Gutteil-Fach gelangt, ist genau der Fehler, den diese Maschine verhindern soll. Bei 600 Zellen pro Stunde stehen etwa sechs Sekunden pro Zelle zur Verfügung, sodass der Handhabungsablauf aus einer einzigen Bewegung bestehen muss, nicht aus dreien.

3. Wartung

• Proben(PH-5H, zehn Stück im Lieferumfang) sind das Verbrauchsmaterial: Eine stumpfe oder verschmutzte Spitze misst zu hohe Werte und erzeugt falsche Bestanden-Ergebnisse. Ersetzen Sie diese nach Zeitplan statt erst bei einem Ausfall.
• Stechklinge wird intern hergestellt; halten Sie ihn scharf und ersetzen Sie ihn, wenn der Kontakt unzuverlässig wird.
• Luftkreislauf: Halten Sie Filter und Regler sauber und prüfen Sie das Magnetventil 4V210 auf Klemmen, was sich darin äußert, dass der Kopf langsam absinkt.
• Messgerät: zu Beginn jeder Schicht bei offenem Stromkreis neu nullsetzen; die Messwerte driften stärker mit der Temperatur, als die Spezifikation vermuten lässt.

Vorherige Version und was dieses Upgrade geändert hat

Der Modellcode hat sich nicht geändert, aber die Maschine schon. Die jetzt gelieferte Ausführung ist mit einem programmierbaren Isolationsprüfgerät anstelle des zuvor verwendeten analogen Geräts ausgestattet, in einem kleineren und leichteren Gehäuse, mit einem angegebenen Durchsatz und einem höheren Mindestluftdruck. Die beiden folgenden Fotos zeigen die vorherige Version: Sie wurden beibehalten, da sie die einzige Aufzeichnung dieses Schaltschranks und seines Instruments sind und seit Januar 2024 Teil dieser Seite sind.

Ein Rundgang durch die vorherige Version ist unten eingebettet. Die Maschine im Video ist der frühere Schaltschrank mit dem analogen Instrument, der beibehalten wurde, weil er zeigt, wie der Test vor dem Upgrade durchgeführt wurde – nicht als Beschreibung der aktuellen Version.

Video, das von der vorherigen Version vor dem Upgrade 2026 aufgenommen wurde.

Es folgen zwei Standbilder aus demselben Zeitraum. Ein Video zeigt das Instrumentenbrett nicht deutlich genug, um die Modellnummer abzulesen, und diese Nummer – YD2661A – ist der deutlichste Beleg dafür, was sich geändert hat.

Vorherige Version: der frühere Schaltschrank, zwei Einheiten nebeneinander.

Vorherige Version: analoges Instrument YD2661A, inzwischen durch das YD9820A ersetzt.

Fotografien der vorherigen Version, zu Referenzzwecken aufbewahrt. Die aktuelle Lieferung entspricht der in den obigen Tabellen angegebenen Version.

Zertifizierung, Patente und Liefernachweis

1. Managementsystem-Zertifikate

Das Werk, das diesen Tester baut, verfügt über eine ISO 9001-Zertifizierung unter der Nummer 3050260408100Q, ausgestellt am 8. April 2026 und gültig bis zum 7. April 2029, zusammen mit ISO 14001 (305026082585E) und ISO 45001 (305026082584HS). Für den TOB-ADT-001 liegt derzeit kein CE-Zertifikat vor, aber die CE-Kennzeichnung kann auf Anfrage bereitgestellt werden und wird zusammen mit dem Auftrag angeboten.

2. Patente des Gründers

Dany Huang, Ph.D., Gründer und CEO, trat 2002 über Pouch-Zellen-Materialien in die Branche ein, beschäftigte sich mit zylindrischen und prismatischen Aluminiumbecherzellen und gründete 2012 TOB NEW ENERGY. Mit Stand September 2026 hält er 55 chinesische Patente: 5 erteilte Erfindungspatente, 45 Gebrauchsmuster und 5 veröffentlichte Anmeldungen. Die Ansprüche beziehen sich auf die Zell- und Prozessseite – Elektrodenstrukturen, Rezepturen und Gasmanagement – und nicht auf dieses Instrument.

3. Forschungsnachweis

Unser Zitationsindex enthält 707 Einträge, von denen 70 ein spezifisches TOB-Modell nennen; keines nennt den TOB-ADT-001. Zwei Einträge befassen sich zwar mit dem Kurzschlussverhalten von Zellen, nennen TOB jedoch als Lieferanten von Ausrüstung und Materialien für die Arbeit der Autoren und nicht diesen Tester, weshalb sie hier nicht als Nachweis dafür angeführt werden. Ein Instrument dieser Art wird aufgrund seiner Messspezifikation und seiner Position in einer Linie gekauft, nicht aufgrund von Veröffentlichungen.

4. Referenzprojekte

Keines der nachstehenden Projekte hat diesen Tester bestellt; sie werden aufgeführt, weil sie die beiden Pouch-Zellen-Umgebungen darstellen, in die ein Siegel-bis-Befüllung-Prüfschritt gehört. Die Projekte zum Aufbau einer Laborlinien-Großserienfertigung für Lithium-Ionen-Pouch-Zellen in Brasilien ist eine von Anfang bis Ende aufgebaute Laborlinie, und die 20 MWh automatisierte Produktionsbasis für hochflexible Li-Ionen- und Na-Ionen-Pouch-Zellen ist das Produktionsende desselben Spektrums.

Labor-Pouch-Zellenlinie, Brasilien.

Formierungswerkstatt, 20-MWh-Pouch-Zellen-Basis.

Engineering-FAQ

F1: Was misst das Prüfgerät eigentlich?

Isolationswiderstand zwischen drei Punkten: dem positiven Pol, dem negativen Pol und der Aluminiumschicht der Folienverpackung. Eine intakte Zelle weist zwischen jedem Pol und dem Aluminium einen hohen Widerstand auf, da die CPP-Schicht sie trennt. Eine überhitzte Siegelnaht zeigt einen niedrigen Widerstand, da das Aluminium freiliegt und einen Pol berührt.

F2: Warum drei Punkte, wenn zwei ausreichen würden?

Weil zwei Punkte eine schlechte Siegelnaht nicht von einem schlechten Kontakt unterscheiden können. Mit dem dritten Punkt weist ein niedriger Messwert auf der positiven Seite und ein sauberer Messwert auf der negativen Seite auf eine Siegelnahtkante hin; ein niedriger Messwert an beiden Punkten weist auf die Folie selbst oder auf die Ausrichtung der Zelle hin. Drei Messungen machen aus einem Urteil eine Richtung.

F3: Welche Prüfspannung sollten wir einstellen?

Beginnen Sie niedrig. Das Instrument geht bis auf 10 V herunter, und für dünne CPP-Schichten lohnt sich das: Eine Spannung, die hoch genug ist, um eine intakte Siegelnaht zu zerstören, erzeugt den Defekt, nach dem der Test sucht. Die meisten Linien pendeln sich nach der Messung einer Charge guter Zellen auf einen Wert zwischen den beiden Extremen ein und bestätigen, dass der Messwert stabil und weit über der Ausschussschwelle liegt.

F4: Kann uns das Gerät sagen, an welcher Stelle der Siegelnaht sich die Undichtigkeit befindet?

Nein. Er liefert ein Bestanden- oder Nicht-bestanden-Ergebnis für die Zelle, aber keinen Ort. Die Lokalisierung des Defekts bedeutet, das Siegel zu öffnen und nachzusehen, was eine zerstörende Prüfung an einer Probe ist und kein Inline-Test an jeder Zelle. Nutzen Sie den Tester, um die Linie zu halten, und Querschnittsprüfungen oder einen Schältest zur Diagnose einer Charge, die fehlerhaft zu werden beginnt.

F5: Was sollte mit einer fehlerhaften Zelle geschehen?

Sie verlässt die Linie sofort in einen separaten Ausschußkasten, bevor etwas anderes mit ihr gemacht wird. Eine fehlerhafte Zelle, die wieder in das Gut-Tray gelegt wird, ist die eine Fehlerart, gegen die diese Maschine sich nicht schützen kann, und bei sechs Sekunden pro Zelle passiert das leicht, wenn der Ausschußkasten nicht in Reichweite ist.

F6: Ersetzt er den Hipot-Test nach dem Befüllen?

Nein, sie klammern den Prozess ein. Diese Maschine prüft die Siegelkontaktfläche, während die Zelle trocken und offen ist; ein Hipot-Tester prüft die fertige Zelle bei höherer Spannung, sobald sie montiert und befüllt ist. Beides ist auf einer Pouch-Linie normal, und sie fallen aus unterschiedlichen Gründen aus.

F7: Welche Luftversorgung und Verbrauchsmaterialien benötigt er?

Troke, ölfreie Druckluft bei 0,4 bis 0,8 MPa, einphasig 220 V sowie günstige und bekannte Verbrauchsmaterialien: PH-5H-Sonden (zehn im Lieferumfang enthalten), die hauseigene Anstechmesserklinge und das Magnetventil 4V210. Sonden sind das Teil, das sich am schnellsten abnutzt, und eine abgenutzte Sonde misst zu hoch, was sich eher als falsche Freigaben denn als offensichtlicher Fehler zeigt.

Nennen Sie uns die Folienstruktur, das Laschen-Layout und die Zellen pro Stunde, die Sie prüfen müssen, und wir bestätigen die Sondenanordnung und das Prüfspannungsfenster.

E-Mail: tob.amy@tobmachine.com | Mobiltelefon: +86-18120715609

Geprüft von: Science Wang, Six Sigma Black Belt, Battery Lines | Zuletzt aktualisiert: 12.11.2026