鋰電池的電性檢測方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋰電池的電性檢測方法及設(shè)備，方法包含下列步驟：將二個(gè)超音波探頭分別貼附于一鋰電池的二側(cè)；利用二個(gè)超音波探頭對鋰電池傳遞一非破壞性的檢測超音波信號，并由二個(gè)超音波探頭感測來自鋰電池的一共振壓力波信號，檢測超音波信號系經(jīng)穿透及反射于鋰電池中；以及將共振壓力波信號與一參考共振壓力波信號進(jìn)行比對而產(chǎn)生一電性分析結(jié)果，藉此檢測鋰電池的電性特性。
【專利說明】鋰電池的電性檢測方法及設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明系關(guān)于一種鋰電池的檢測方法及設(shè)備，特別是關(guān)于一種鋰電池的電性檢測方法及設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池具有高能量密度、平穩(wěn)的放電特性、允許快速充電、循環(huán)使用壽命長、及極低的自放電，所以被應(yīng)用在許多領(lǐng)域，從微小的手表電池到汽車的蓄電池都存在其身影。鋰電池中的正負(fù)極材料、電解液、隔離膜材料、罐體、以及組裝的質(zhì)量都影響著鋰電池的電性特性。
[0003]然而，習(xí)知檢測鋰電池的方式需不斷的對鋰電池進(jìn)行充電及放電，而檢測出電容容量、充電效率、蓄電率、自放電電壓、或自放電速率等的電性特性。而每一次的充電及放電都需要耗費(fèi)許久的時(shí)間，所以導(dǎo)致檢測的不便。再者，因?yàn)殇囯姵氐某潆姶螖?shù)也是有限的，習(xí)知的檢測方式反而會降低鋰電池的使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種鋰電池的電性檢測方法及設(shè)備，對鋰電池進(jìn)行非破壞性的快速檢測，以解決習(xí)知的問題。
[0005]本發(fā)明為解決習(xí)知技術(shù)的問題所采用的技術(shù)手段系提供一種鋰電池的電性檢測方法，包含下列步驟:將二個(gè)超音波探頭分別貼附于一鋰電池的二側(cè)；利用二個(gè)超音波探頭對鋰電池傳遞一非破壞性的檢測超音波信號，并由二個(gè)超音波探頭感測來自鋰電池的一共振壓力波信號，檢測超音波信號系經(jīng)穿透及反射于鋰電池中；以及將共振壓力波信號與一參考共振壓力波信號進(jìn)行比對而產(chǎn)生一電性分析結(jié)果，其中參考共振壓力波信號系為感測來自一參考鋰電池的共振壓力波信號。
[0006]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，電性分析結(jié)果系為根據(jù)共振壓力波信號與基準(zhǔn)共振壓力波信號的波形數(shù)據(jù)的相似度進(jìn)行比對而產(chǎn)生。
[0007]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，電性分析結(jié)果系包括一電容容量、一充電效率、一蓄電率、一自放電電壓、一自放電速率、且/或一內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷。
[0008]本發(fā)明為解決習(xí)知技術(shù)的問題所采用的另一技術(shù)手段系提供一種鋰電池的電性檢測設(shè)備，用于檢測一鋰電池的電性特性，電性檢測設(shè)備包含二個(gè)超音波探頭、一信號發(fā)出控制裝置、信號接收整合裝置、以及一分析裝置。二個(gè)超音波探頭用于貼附于鋰電池的二偵U，其中各個(gè)超音波探頭為發(fā)出一超音波信號并接收一超音波信號。信號發(fā)出控制裝置控制二個(gè)超音波探頭對鋰電池傳遞一非破壞性的檢測超音波信號。信號接收整合裝置接收整合而得到由二個(gè)超音波探頭感測來自鋰電池的一共振壓力波信號。分析裝置電連接于信號接收整合裝置而分析超音波探頭所感測的共振壓力波信號而得到一電性分析結(jié)果。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，超音波探頭與鋰電池之間系墊置有一耦合構(gòu)件，耦合構(gòu)件具有一耦合介質(zhì)。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，I禹合構(gòu)件為一 I禹合布。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，耦合介質(zhì)為無水酒精。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，還包括一輸送機(jī)構(gòu)，用以輸送鋰電池至對應(yīng)超音波探頭的一檢測位置。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，電性分析結(jié)果系包括一電容容量、一充電效率、一蓄電率、一自放電電壓、一自放電速率、且/或一內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷。
[0014]經(jīng)由本發(fā)明所采用的技術(shù)手段，利用非破壞性的超音波檢測方式檢測鋰電池，無需耗費(fèi)時(shí)間去對鋰電池進(jìn)行充放電就可以快速地檢測出鋰電的各種電性特性，藉以篩選出有問題的鋰電池，而可以立即知道問題為何而作對應(yīng)的修復(fù)，因而有機(jī)會使這些有問題的鋰電池能重新使用而不需將之報(bào)廢掉，既節(jié)省成本也達(dá)到環(huán)保的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1系顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例的鋰電池的電性檢測方法的流程圖；
[0016]圖2系顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例的鋰電池的電性檢測設(shè)備的示意圖；
[0017]圖3系顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例的鋰電池的剖面示意圖；
[0018]圖4系顯示本發(fā)明的第二實(shí)施例的鋰電池的電性檢測設(shè)備的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明所采用的具體實(shí)施例，將藉由以下的實(shí)施例及附呈圖式作進(jìn)一步的說明。
[0020]請參閱圖1，本發(fā)明的鋰電池的電性檢測方法，用于檢測一鋰電池的電性特性，其方法包括下列步驟:將二個(gè)超音波探頭分別貼附于一鋰電池的二側(cè)(步驟S10);利用二個(gè)超音波探頭對鋰電池傳遞一非破壞性的檢測超音波信號，并由二個(gè)超音波探頭感測來自鋰電池的一共振壓力波信號，檢測超音波信號系經(jīng)穿透及反射于鋰電池中(步驟S20);以及將共振壓力波信號與一參考共振壓力波信號進(jìn)行比對而產(chǎn)生一電性分析結(jié)果，其中參考共振壓力波信號系為感測來自一參考鋰電池的共振壓力波信號(步驟S30)。
[0021]在本實(shí)施例中，系藉由一鋰電池的電性檢測設(shè)備100以實(shí)施本發(fā)明的鋰電池的電性檢測方法。如圖2所示，鋰電池的電性檢測設(shè)備100包括二個(gè)超音波探頭la、lb、一信號發(fā)出控制裝置2、一信號接收整合裝置3、及一分析裝置4。二個(gè)超音波探頭la、Ib貼附于鋰電池B的二側(cè)，其中各個(gè)超音波探頭la、lb為發(fā)出超音波信號并接收超音波信號。信號發(fā)出控制裝置2控制二個(gè)超音波探頭la、lb對鋰電池B傳遞一非破壞性的檢測超音波信號。信號接收整合裝置3接收整合而得到由二個(gè)超音波探頭la、lb感測來自鋰電池B的一共振壓力波信號。分析裝置4電連接于信號接收整合裝置3而分析超音波探頭la、lb所感測的共振壓力波信號而得到一電性分析結(jié)果。
[0022]首先，利用二個(gè)超音波探頭la、Ib貼附于一參考鋰電池的兩側(cè)，并以非破壞性的超音波檢測方式而感測到參考鋰電池的共振壓力波信號(步驟S01)，參考鋰電池的共振壓力波信號即為參考共振壓力波信號。其中，參考鋰電池的電性特性系經(jīng)由其它電性量測方式所測得，且選定一電性特性良好且與待測的鋰電池種類相同的鋰電池作為參考鋰電池，以用來作為進(jìn)行比對時(shí)的參考標(biāo)準(zhǔn)。而在需要測量其它種類的鋰電池的時(shí)候，則將另一種類且電性特性良好的鋰電池作為參考鋰電池，然后藉由本發(fā)明的二個(gè)超音波探頭感測出其共振壓力波來作為參考共振壓力波。
[0023]接著，將二個(gè)超音波探頭la、Ib貼附于一待測的鋰電池B (步驟S10)，而且在超音波探頭la、lb與鋰電池B之間系墊置有一耦合構(gòu)件51，用來作為傳導(dǎo)超音波的介質(zhì)而克服超音波于空氣中傳導(dǎo)不良的問題。耦合構(gòu)件51具有一耦合介質(zhì)，在本實(shí)施例中，耦合構(gòu)件51為一稱合布,而稱合介質(zhì)為一無水酒精,并且通過一稱合介質(zhì)補(bǔ)給裝置5適時(shí)的補(bǔ)充稱合介質(zhì)至耦合構(gòu)件51，以確保每次量測時(shí)，超音波的傳遞式一樣的。
[0024]然后，信號發(fā)出控制裝置2控制二個(gè)超音波探頭la、lb對鋰電池B傳遞非破壞性的檢測超音波信號，并且通過信號接收整合裝置3接收整合二個(gè)超音波探頭la、lb接收的超音波，而得到由二個(gè)超音波探頭la、lb感測來自鋰電池B的共振壓力波信號(步驟S20)。
[0025]詳細(xì)而言，如圖3所示，檢測超音波信號于鋰電池B中經(jīng)過多次的反射、折射及穿透等，而傳遞經(jīng)過鋰電池B中的各個(gè)部位,如電解液(electrolyte)、殼體(shell)、隔離膜(separat1n film)、電極(electrode),這些部位的質(zhì)量的好壞則決定出鋰電池B的電性特性。而各個(gè)部位對于檢測超音波會對應(yīng)產(chǎn)生不同的信號而回傳相應(yīng)的共振壓力波信號至二個(gè)超音波探頭la、lb。藉由將這些共振壓力波信號與參考電池的參考共振壓力波信號作比對而判斷出鋰電池B的電性特性。
[0026]接著，分析裝置4將共振壓力波信號與參考共振壓力波信號進(jìn)行比對而產(chǎn)生一電性分析結(jié)果(步驟S30)。其中，電性分析結(jié)果系為根據(jù)共振壓力波信號與基準(zhǔn)共振壓力波信號的波形數(shù)據(jù)的相似度進(jìn)行比對而產(chǎn)生。詳細(xì)而言，比對系根據(jù)波形數(shù)據(jù)中的頻率波段、波鋒強(qiáng)度、波包的寬度等所對應(yīng)的電性特性而比對出共振壓力波信號對應(yīng)的電性分析結(jié)果。而電性分析結(jié)果則包括一電容容量、一充電效率、一蓄電率、一自放電電壓、一自放電速率、且/或一內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷等的電性特性。舉例而言，當(dāng)一待測的鋰電池的電解液的濃度與參考鋰電池不同，所以兩者的共振壓力波也會不相同，因此經(jīng)過分析裝置4進(jìn)行比對后就可得知待測的鋰電池是電解液的濃度有異常，并且分析出所對應(yīng)的電性特性結(jié)果。如此一來，藉由非破壞性的超音波檢測方式，可以快速地檢測出鋰電池B的各種電性特性，而不用耗費(fèi)時(shí)間去對鋰電池B進(jìn)行充放電。此外，經(jīng)過檢測篩選有問題的鋰電池，也可以立即知道問題出在哪里而作對應(yīng)的修復(fù)，而不用報(bào)廢這些有問題的鋰電池并且將之重新使用，既節(jié)省成本也達(dá)到環(huán)保的效果。
[0027]參閱圖4，本發(fā)明的第二實(shí)施例的鋰電池的電性檢測設(shè)備10a還包括一輸送機(jī)構(gòu)
6。輸送機(jī)構(gòu)6用以輸送待測的鋰電池B至對應(yīng)超音波探頭la、lb的一檢測位置，并將量測好的鋰電池B輸送至其它地方。檢測完之后，輸送機(jī)構(gòu)6將已測好的鋰電池B傳送至其它位置，并且輸送下一個(gè)待測的鋰電池B至檢測位置，藉此可以提供自動化的檢測，將每一顆鋰電池于在生產(chǎn)在線經(jīng)過自動化的電性特性檢測篩選后才出貨，可以確保送到消費(fèi)者的鋰電池都是良好的，進(jìn)而提升消費(fèi)者的滿意度。
[0028]以上的敘述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例說明，凡精于此項(xiàng)技藝者當(dāng)可依據(jù)上述的說明而作其它種種的改良，然而這些改變?nèi)詫儆诒景l(fā)明的發(fā)明精神及所界定的專利范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰電池的電性檢測方法，其特征在于，其包含下列步驟: (a)將二個(gè)超音波探頭分別貼附于一鋰電池的二側(cè)； (b)利用該二個(gè)超音波探頭對該鋰電池傳遞一非破壞性的檢測超音波信號，并由該二個(gè)超音波探頭感測來自該鋰電池的一共振壓力波信號，該檢測超音波信號系經(jīng)穿透及反射于該鋰電池中；以及 (C)將該共振壓力波信號與一參考共振壓力波信號進(jìn)行比對而產(chǎn)生一電性分析結(jié)果，其中該參考共振壓力波信號系為感測來自一參考鋰電池的共振壓力波信號。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰電池的電性檢測方法，其特征在于，在步驟(C)中，該電性分析結(jié)果系為根據(jù)該共振壓力波信號與該基準(zhǔn)共振壓力波信號的波形數(shù)據(jù)的相似度進(jìn)行比對而產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1所述的鋰電池的電性檢測方法，其特征在于，在步驟(c)中，該電性分析結(jié)果系包括一電容容量、一充電效率、一蓄電率、一自放電電壓、一自放電速率、且/或一內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷。
4.一種鋰電池的電性檢測設(shè)備，用于檢測一鋰電池的電性特性，其特征在于，該電性檢測設(shè)備包含: 二個(gè)超音波探頭，用于貼附于該鋰電池的二側(cè)，其中該各個(gè)超音波探頭為發(fā)出一超音波信號并接收一超音波信號； 一信號發(fā)出控制裝置，控制該二個(gè)超音波探頭對該鋰電池傳遞一非破壞性的檢測超音波信號； 一信號接收整合裝置，接收整合而得到由該二個(gè)超音波探頭感測來自該鋰電池的一共振壓力波信號；以及 一分析裝置，電連接于該信號接收整合裝置而分析該超音波探頭所感測的共振壓力波信號而得到一電性分析結(jié)果。
5.如權(quán)利要求4所述的鋰電池的電性檢測設(shè)備，其特征在于，該超音波探頭與該鋰電池之間系墊置有一耦合構(gòu)件，該耦合構(gòu)件具有一耦合介質(zhì)。
6.如權(quán)利要求5所述的鋰電池的電性檢測設(shè)備，其特征在于，該耦合構(gòu)件為一耦合布。
7.如權(quán)利要求5所述的鋰電池的電性檢測設(shè)備，其特征在于，該耦合介質(zhì)為無水酒精。
8.如權(quán)利要求4所述的鋰電池的電性檢測設(shè)備，其特征在于，還包括一輸送機(jī)構(gòu)，用以輸送該鋰電池至對應(yīng)該超音波探頭的一檢測位置。
9.如權(quán)利要求4所述的鋰電池的電性檢測設(shè)備，其特征在于，該電性分析結(jié)果系包括一電容容量、一充電效率、一蓄電率、一自放電電壓、一自放電速率、且/或一內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷。
【文檔編號】G01N29/04GK104422887SQ201310370759
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】林裕強(qiáng) 申請人:臺灣動力檢測科技股份有限公司