一種鋰電池漏電檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰電池漏電檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池是由正極、負(fù)極、電解液、隔膜等元件組成。目前，正極使用鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰等過(guò)渡金屬氧化物；負(fù)極使用碳或者石墨以及金屬等物質(zhì)；電解液使用非水性電解液；隔膜為聚丙烯等材質(zhì)的多孔性膜。眾所周知鋰離子電池在充放電過(guò)程中，正、負(fù)極材料會(huì)與電解液反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生氣體，氣體的壓力達(dá)到一定程度就會(huì)造成電池殼破裂引起安全事故，所以只有掌握電池內(nèi)部的產(chǎn)氣量，才能制造出適合具有一定抗壓強(qiáng)度的電池殼，但到目前為止，沒(méi)有一種行之有效、方便快捷的技術(shù)來(lái)解決這個(gè)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種鋰電池漏電檢測(cè)方法，該方法能夠準(zhǔn)確的對(duì)鋰電池進(jìn)行漏電檢測(cè)，提高了鋰電池的檢測(cè)速度。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種鋰電池漏電檢測(cè)方法，包括如下步驟:
(1)封閉電池組的反應(yīng)氣體出口和循環(huán)冷卻水的進(jìn)出口，從電池組的反應(yīng)氣體進(jìn)口向電池組的陰極、陽(yáng)極同時(shí)通入惰性氣體，關(guān)閉反應(yīng)氣體進(jìn)口管路上的進(jìn)氣閥門(mén)，檢測(cè)電池組內(nèi)部壓力降低速率；
(2)向封閉電池組的陽(yáng)極和陰極通入等壓的反應(yīng)氣體對(duì)電池進(jìn)行活化，同時(shí)檢測(cè)每一節(jié)單池的性能，確定電池組內(nèi)膜電極性能均勻性；
(3)使用惰性氣體對(duì)電池組的陰極和陽(yáng)極進(jìn)行等壓脈沖吹掃，完全吹出電池組殘存的液態(tài)水，然后采用檢測(cè)氮和空氣作為檢測(cè)氣體，對(duì)電池組進(jìn)行常溫檢測(cè)和加溫檢測(cè)；所述常溫檢測(cè):將檢測(cè)氮和空氣分別作為陽(yáng)極和陰極反應(yīng)氣通入電池組中并穩(wěn)定一定時(shí)間，氣體進(jìn)氣壓力0.02?0.04MPa，穩(wěn)定時(shí)間不低于6min ;電壓巡檢檢測(cè)每一單節(jié)電池的0CV，當(dāng)OCV不低于0.7V時(shí)，所述單節(jié)電池OCV達(dá)標(biāo)，OCV低于0.7V的單電池可以判定為發(fā)生了內(nèi)部串氣；所述加溫檢測(cè):向電池組水腔中通以40?60°C熱水并循環(huán)，對(duì)電池進(jìn)行升溫，穩(wěn)定時(shí)間不低于7min，按照常溫檢測(cè)所述方法，通入經(jīng)過(guò)飽和增濕處理后的檢測(cè)氮和空氣并穩(wěn)定不低于4min，氣體進(jìn)氣壓力0.02?0.04MPa，電壓巡檢檢測(cè)每一單節(jié)電池的0CV，當(dāng)OCV不低于0.9V時(shí)，所述單節(jié)電池OCV達(dá)標(biāo)，OCV低于0.9V的單電池可以判定為內(nèi)部串氣。
[0005](4)根據(jù)鋰電池工作過(guò)程中電子導(dǎo)電、離子導(dǎo)電、接觸電阻、電化學(xué)反應(yīng)以及熵變化所產(chǎn)生的電池內(nèi)能變化，建立鋰電池工作過(guò)程中的的熱學(xué)模型，對(duì)所述鋰電池的產(chǎn)熱過(guò)程進(jìn)行三維仿真，獲取溫度變化仿真曲線(xiàn)；
(5)對(duì)所述鋰電池進(jìn)行充電與過(guò)充電，測(cè)量在充電與過(guò)充電過(guò)程中所述鋰電池實(shí)際的溫度變化曲線(xiàn)以及電壓變化曲線(xiàn)；
(6)設(shè)定熱電檢測(cè)中的溫度閾值與電壓閾值，將所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度閾值及所述溫度變化仿真曲線(xiàn)比較，并將所述電壓變化曲線(xiàn)與所述電壓閾值比較，檢測(cè)所述鋰電池的過(guò)充安全性能。
[0006]進(jìn)一步的，所述鋰電池的過(guò)充安全性能的判斷包括:若所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度變化仿真曲線(xiàn)吻合，且所述溫度變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述溫度閾值，所述電壓變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池符合安全性能要求；若所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度變化仿真曲線(xiàn)不吻合，但所述溫度變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述溫度閾值，所述電壓變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池符合存在內(nèi)部不均勻的缺陷；若所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度變化仿真曲線(xiàn)不吻合且所述溫度變化曲線(xiàn)超過(guò)所述溫度閾值，或者所述電壓變化曲線(xiàn)超過(guò)所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池不符合安全性能要求。
[0007]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過(guò)惰性氣體的檢測(cè)，可以準(zhǔn)確定位開(kāi)路電壓不滿(mǎn)足要求的單節(jié)電池，再結(jié)合電堆漏量的檢測(cè)數(shù)據(jù)，能準(zhǔn)確判斷出現(xiàn)串氣的膜電極，從而提高膜電極的檢漏效率。同時(shí)本發(fā)明通過(guò)充電安全性能的檢測(cè)，將鋰電池的熱效應(yīng)、電化學(xué)性能聯(lián)系起來(lái)，以及引入了熱學(xué)模型，能夠準(zhǔn)確的對(duì)鋰電池漏電進(jìn)行檢測(cè)，提高了鋰電池的檢測(cè)效率。
【具體實(shí)施方式】
[0008]—種鋰電池漏電檢測(cè)方法，包括如下步驟:
51:封閉電池組的反應(yīng)氣體出口和循環(huán)冷卻水的進(jìn)出口，從電池組的反應(yīng)氣體進(jìn)口向電池組的陰極、陽(yáng)極同時(shí)通入惰性氣體，關(guān)閉反應(yīng)氣體進(jìn)口管路上的進(jìn)氣閥門(mén)，檢測(cè)電池組內(nèi)部壓力降低速率；
52:向封閉電池組的陽(yáng)極和陰極通入等壓的反應(yīng)氣體對(duì)電池進(jìn)行活化，同時(shí)檢測(cè)每一節(jié)單池的性能，確定電池組內(nèi)膜電極性能均勻性；
53:使用惰性氣體對(duì)電池組的陰極和陽(yáng)極進(jìn)行等壓脈沖吹掃，完全吹出電池組殘存的液態(tài)水，然后采用檢測(cè)氮和空氣作為檢測(cè)氣體，對(duì)電池組進(jìn)行常溫檢測(cè)和加溫檢測(cè)；所述常溫檢測(cè):將檢測(cè)氮和空氣分別作為陽(yáng)極和陰極反應(yīng)氣通入電池組中并穩(wěn)定一定時(shí)間，氣體進(jìn)氣壓力0.02?0.04MPa，穩(wěn)定時(shí)間不低于6min ;電壓巡檢檢測(cè)每一單節(jié)電池的0CV，當(dāng)OCV不低于0.7V時(shí)，所述單節(jié)電池OCV達(dá)標(biāo)，OCV低于0.7V的單電池可以判定為發(fā)生了內(nèi)部串氣；所述加溫檢測(cè):向電池組水腔中通以40?60°C熱水并循環(huán)，對(duì)電池進(jìn)行升溫，穩(wěn)定時(shí)間不低于7min，按照常溫檢測(cè)所述方法，通入經(jīng)過(guò)飽和增濕處理后的檢測(cè)氮和空氣并穩(wěn)定不低于4min，氣體進(jìn)氣壓力0.02?0.04MPa，電壓巡檢檢測(cè)每一單節(jié)電池的0CV，當(dāng)OCV不低于0.9V時(shí)，所述單節(jié)電池OCV達(dá)標(biāo)，OCV低于0.9V的單電池可以判定為內(nèi)部串氣。
[0009]S4:根據(jù)鋰電池工作過(guò)程中電子導(dǎo)電、離子導(dǎo)電、接觸電阻、電化學(xué)反應(yīng)以及熵變化所產(chǎn)生的電池內(nèi)能變化，建立鋰電池工作過(guò)程中的的熱學(xué)模型，對(duì)所述鋰電池的產(chǎn)熱過(guò)程進(jìn)行三維仿真，獲取溫度變化仿真曲線(xiàn)；
55:對(duì)所述鋰電池進(jìn)行充電與過(guò)充電，測(cè)量在充電與過(guò)充電過(guò)程中所述鋰電池實(shí)際的溫度變化曲線(xiàn)以及電壓變化曲線(xiàn)；
56:設(shè)定熱電檢測(cè)中的溫度閾值與電壓閾值，將所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度閾值及所述溫度變化仿真曲線(xiàn)比較，并將所述電壓變化曲線(xiàn)與所述電壓閾值比較，檢測(cè)所述鋰電池的過(guò)充安全性能。
[0010]該步驟中，鋰電池的過(guò)充安全性能的判斷包括:若所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度變化仿真曲線(xiàn)吻合，且所述溫度變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述溫度閾值，所述電壓變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池符合安全性能要求；若所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度變化仿真曲線(xiàn)不吻合，但所述溫度變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述溫度閾值，所述電壓變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池符合存在內(nèi)部不均勻的缺陷；若所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度變化仿真曲線(xiàn)不吻合且所述溫度變化曲線(xiàn)超過(guò)所述溫度閾值，或者所述電壓變化曲線(xiàn)超過(guò)所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池不符合安全性能要求。
[0011]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰電池漏電檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)封閉電池組的反應(yīng)氣體出口和循環(huán)冷卻水的進(jìn)出口，從電池組的反應(yīng)氣體進(jìn)口向電池組的陰極、陽(yáng)極同時(shí)通入惰性氣體，關(guān)閉反應(yīng)氣體進(jìn)口管路上的進(jìn)氣閥門(mén)，檢測(cè)電池組內(nèi)部壓力降低速率； (2)向封閉電池組的陽(yáng)極和陰極通入等壓的反應(yīng)氣體對(duì)電池進(jìn)行活化，同時(shí)檢測(cè)每一節(jié)單池的性能，確定電池組內(nèi)膜電極性能均勻性； (3)使用惰性氣體對(duì)電池組的陰極和陽(yáng)極進(jìn)行等壓脈沖吹掃，完全吹出電池組殘存的液態(tài)水，然后采用檢測(cè)氮和空氣作為檢測(cè)氣體，對(duì)電池組進(jìn)行常溫檢測(cè)和加溫檢測(cè)；所述常溫檢測(cè):將檢測(cè)氮和空氣分別作為陽(yáng)極和陰極反應(yīng)氣通入電池組中并穩(wěn)定一定時(shí)間，氣體進(jìn)氣壓力0.02?0.04MPa，穩(wěn)定時(shí)間不低于6min ;電壓巡檢檢測(cè)每一單節(jié)電池的OCV，當(dāng)OCV不低于0.7V時(shí)，所述單節(jié)電池OCV達(dá)標(biāo)，OCV低于0.7V的單電池可以判定為發(fā)生了內(nèi)部串氣；所述加溫檢測(cè):向電池組水腔中通以40?60°C熱水并循環(huán)，對(duì)電池進(jìn)行升溫，穩(wěn)定時(shí)間不低于7min，按照常溫檢測(cè)所述方法，通入經(jīng)過(guò)飽和增濕處理后的檢測(cè)氮和空氣并穩(wěn)定不低于4min，氣體進(jìn)氣壓力0.02?0.04MPa，電壓巡檢檢測(cè)每一單節(jié)電池的0CV，當(dāng)OCV不低于0.9V時(shí)，所述單節(jié)電池OCV達(dá)標(biāo)，OCV低于0.9V的單電池可以判定為內(nèi)部串氣； (4)根據(jù)鋰電池工作過(guò)程中電子導(dǎo)電、離子導(dǎo)電、接觸電阻、電化學(xué)反應(yīng)以及熵變化所產(chǎn)生的電池內(nèi)能變化，建立鋰電池工作過(guò)程中的的熱學(xué)模型，對(duì)所述鋰電池的產(chǎn)熱過(guò)程進(jìn)行三維仿真，獲取溫度變化仿真曲線(xiàn)； (5)對(duì)所述鋰電池進(jìn)行充電與過(guò)充電，測(cè)量在充電與過(guò)充電過(guò)程中所述鋰電池實(shí)際的溫度變化曲線(xiàn)以及電壓變化曲線(xiàn)； (6)設(shè)定熱電檢測(cè)中的溫度閾值與電壓閾值，將所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度閾值及所述溫度變化仿真曲線(xiàn)比較，并將所述電壓變化曲線(xiàn)與所述電壓閾值比較，檢測(cè)所述鋰電池的過(guò)充安全性能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池安全性的檢測(cè)方法，其特征在于，所述鋰電池的過(guò)充安全性能的判斷包括:若所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度變化仿真曲線(xiàn)吻合，且所述溫度變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述溫度閾值，所述電壓變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池符合安全性能要求；若所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度變化仿真曲線(xiàn)不吻合，但所述溫度變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述溫度閾值，所述電壓變化曲線(xiàn)未超過(guò)所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池符合存在內(nèi)部不均勻的缺陷；若所述溫度變化曲線(xiàn)與所述溫度變化仿真曲線(xiàn)不吻合且所述溫度變化曲線(xiàn)超過(guò)所述溫度閾值，或者所述電壓變化曲線(xiàn)超過(guò)所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池不符合安全性能要求。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種鋰電池漏電檢測(cè)方法，包括：（1）向電池組的陰極、陽(yáng)極同時(shí)通入惰性氣體，關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)，檢測(cè)電池組內(nèi)部壓力降低速率；（2）向封閉電池組的陽(yáng)極和陰極通入等壓的反應(yīng)氣體對(duì)電池進(jìn)行活化，同時(shí)檢測(cè)每一節(jié)單池的性能，確定電池組內(nèi)膜電極性能均勻性；（3）使用惰性氣體對(duì)電池組的陰極和陽(yáng)極進(jìn)行等壓脈沖吹掃，完全吹出電池組殘存的液態(tài)水，然后對(duì)電池組進(jìn)行常溫檢測(cè)和加溫檢測(cè)；（4）對(duì)鋰電池的產(chǎn)熱過(guò)程進(jìn)行三維仿真，獲取溫度變化仿真曲線(xiàn)；（5）對(duì)鋰電池進(jìn)行充電與過(guò)充電，測(cè)量溫度變化曲線(xiàn)以及電壓變化曲線(xiàn)，檢測(cè)鋰電池的過(guò)充安全性能。本發(fā)明通過(guò)惰性氣體的檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷出現(xiàn)串氣的膜電極，從而提高膜電極的檢漏效率。
【IPC分類(lèi)】G01R31/36
【公開(kāi)號(hào)】CN105158693
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510480743
【發(fā)明人】李義軍
【申請(qǐng)人】安徽普為智能科技有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月9日