软包锂离子电池边电压不良的检测分析、修复方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体公开了软包锂离子电池边电压不良的检测分析、修复方法及装置。该软包锂离子电池边电压不良的检测分析方法包括：(1)在软包锂离子电池的极耳和铝塑膜的铝层间以电压逐渐升高的方式施加高电压；(2)获取步骤(1)施加所述高电压过程中软包锂离子电池的温度分布信息；(3)根据步骤(2)的温度分布信息辨析所述软包锂离子电池的发热位置。本发明专利技术还提供一种软包锂离子电池边电压不良的修复方法及用于上述方法的装置。本发明专利技术方法简单、快捷，能够快速、准确、实时的判断边电压异常发生位点，指导产线及时调整。且检测无损、安全，还可应用于边电压不良电池的修复。

Detection, analysis, repair method and device of edge voltage defect of soft pack lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
软包锂离子电池边电压不良的检测分析、修复方法及装置
本专利技术涉及电池
，具体地说，涉及软包锂离子电池边电压不良的检测分析、修复方法及装置。
技术介绍
边电压不良是软包锂离子电池制造过程中常见不良，软包锂离子电池边电压不良发生的根源是铝塑膜PP层破损，使得铝塑膜铝层与电池极耳或内部电解液直接或间接接触。从而引起铝塑膜铝层腐蚀，进而造成电池鼓胀、漏液，造成安全隐患。有诸多专利涉及边电压不良的检测。例如：CN205333826U(201521048319.8)、CN205720383U(申请号201620641468.3)、CN207215965U(申请号201721237246.6)、CN207248935U(申请号201721245013.0)、CN208513103U(申请号201820765074.8)、CN208334591U(申请号201820772789.6)、CN108226801A(申请号201810031705.8)等中国专利/申请公布并完善了边电压测试装置及方法。但上述专利/申请提供的方法虽然可以有效检测边电压不良、及时筛选不良电池，却不能解析边电压不良的位点、原因，从而不能针对不良的原因及时调整以提升制造良率。针对不良位点的确认，现有文献《软包锂离子电池内腐机理研究》(电池工业、第22卷第4期、180-186页)阐述了通过样品处理(切片电镜法、强酸腐蚀法、电解法)可以观测到边电压不良点位，但是这些方法不能在制造过程中实时、快速、准确的分析不良，进而指导制程及时调整。现有中国专利CN104330710B公开了一种快速判定软包锂离子电池铝塑膜绝缘不良的方法，该方法将探针刺入软包锂离子电池的任一封边，使探针与该封边铝塑膜中的铝层接触，再通过导线将探针及该软包锂离子电池的正极耳或负极耳分别与可调电压直流电源的两极连接，通过高压击穿，烧焦铝塑膜绝缘不良的位点来判断不良位点的位置，但该方法存在不确定性，并非所有不良位点都将在所设定的电压下被击穿，且电池击穿后即报废无法使用，造成了检测浪费。此外，在边电压不良位点修复中，现没有成熟的技术方案。因此，需要提供一种新的软包锂离子电池边电压不良的检测分析、修复方法及装置以解决现有技术中的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种更加方便准确，安全性高的无损软包锂离子电池边电压不良的检测分析方法。为了实现本专利技术该目的，本专利技术的技术方案如下：一种软包锂离子电池边电压不良的检测分析方法，包括：(1)在所述软包锂离子电池的极耳和铝塑膜的铝层间以电压逐渐升高的方式施加高电压；(2)获取步骤(1)施加所述高电压过程中所述软包锂离子电池的温度分布信息；(3)根据步骤(2)的所述温度分布信息辨析发热位置。现有技术中已知有通过对电气元器件加压后，通过判定发热位置确定缺陷点的方案，但软包锂电池与常规的电器元件不同，常规电器元件属于一类导体，而锂离子电池是包含一类导体、二类导体以及绝缘体的复杂体系，其边电压不良并非电子短路，即便是边电压不良的软包锂电池，其极耳与铝塑膜铝层间的电阻也能达到兆欧量级，故而不适用传统的电气元器件加压缺陷判断方法。而本专利技术的检测方法在锂电极耳与铝塑膜铝层间引起极化，并通过电压的调整，引起缺陷位点微弱的漏电流，从而使得缺陷位点产生热量，得以被识别，获得了无损、可准确判定不良位点的软包锂离子电池边电压不良的检测分析方法。本专利技术在软包锂离子电池的极耳与铝塑膜铝层间施加可调高电压，引起电池内部极化，内层pp层不良位点产生微弱的漏电流，进而产热，从而可通过分析软包锂离子电池的温度分布信息，探测到发热点，确定边电压异常位点。本专利技术通过逐渐加压方式配合温度分布信息的不断收集判断，当辨析出发热位置时(即不良位点)即停止施加高电压，可针对各种程度的边电压不良情况进行无损检测，相比于现有的直接施加特定的高压击穿检测方式，更加方便、准确、安全(无漏液、冒烟)，且经检测后边电压不良电池可降级使用，无需直接报废，避免了检测浪费。本专利技术的方法中，所述高电压为100-1500V，所述高电压的升压速率为300-1000V/min，优选为500-900V/min。本专利技术通过特定高压范围的选择既保证了各种程度的边电压不良的检出，又可避免电压不当引起的缺陷击穿、电池损坏，且该升压速率有利于电池内部电场建立，促使缺陷位点漏电流产生。本专利技术的方法中，通过红外成像仪获取步骤(2)中的所述温度分布信息，所述红外成像仪的温度分辨率高于0.1℃。本专利技术的步骤(1)中，通过导电硅胶与所述铝层接触传导所述高电压。本专利技术的方法中，在所述导电硅胶与所述铝层接触前，对所述铝层进行打磨处理。本专利技术利用微电流的热效应，温升较低，需要高精度红外成像仪(温度分辨率高于0.1℃)以保证测试灵敏度，避免过度加压引起的电池结构损坏。本专利技术使用导电硅胶与铝塑膜接触，避免接触不良引起的误判，在导电硅胶与铝塑膜接触前，可对铝塑膜的铝层进行打磨处理，以保证接触良好。优选的，本专利技术通过红外成像仪获取温度分布信息时，将红外成像仪固定于距离待测软包锂离子电池1.5米的位置，视场与电池平面夹角为45度，以既有利于观测电池各个位点，又保证足够的空间分辨率。本专利技术的另一目的在于提供一种简便、有效的软包锂离子电池边电压不良的修复方法。该软包锂离子电池边电压不良的修复方法包括上述软包锂离子电池边电压不良的检测分析方法的步骤(1)-(3)，还包括：(4)若辨析出所述软包锂离子电池的发热位置时的所述高电压为500-1500V时，保持所述高电压0.5-2分钟。本专利技术的修复方法，特别适用于以本专利技术的检测分析方法对软包锂离子电池检测时，发现发热位置的高电压为500-1500V时的边电压不良电池，该方式仅通过保持发现发热位置时的高电压一较短时间，即可实现不良位点的修复，获得边电压合格的电池。本专利技术的修复时的高电压保持时间既有利于不良位点的修复，又能防止高电压施加时间过长、温度较高引起PP层进一步损坏。本专利技术的再一目的在于提供一种用于上述软包锂离子电池边电压不良的检测分析方法或上述软包锂离子电池边电压不良的修复方法的装置。该装置包括：电压施加单元，用于在所述软包锂离子电池的极耳和铝塑膜的铝层间以电压逐渐升高的方式施加高电压；温度分布信息获取单元，用于获取施加所述高电压过程中所述软包锂离子电池的温度分布信息；温度分布信息显示单元，用于显示获取的所述温度分布信息。本专利技术的装置可连接控制系统，集成在产线，实现在线监控。本专利技术的装置还包括导电硅胶，用以与所述铝层接触传导所述高电压。本专利技术的装置中，所述电压施加单元的输出电压为100-1500V。本专利技术的装置中，由红外成像仪构成所述温度分布信息获取单元和所述温度分布信息显示单元，所述红外成像仪的温度分辨率高于0.1℃。本专利技术也可选用红外摄像机结合显示器的形式来获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软包锂离子电池边电压不良的检测分析方法，其特征在于，包括：/n(1)在所述软包锂离子电池的极耳和铝塑膜的铝层间以电压逐渐升高的方式施加高电压；/n(2)获取步骤(1)施加所述高电压过程中所述软包锂离子电池的温度分布信息；/n(3)根据步骤(2)的所述温度分布信息辨析所述软包锂离子电池的发热位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种软包锂离子电池边电压不良的检测分析方法，其特征在于，包括：
(1)在所述软包锂离子电池的极耳和铝塑膜的铝层间以电压逐渐升高的方式施加高电压；
(2)获取步骤(1)施加所述高电压过程中所述软包锂离子电池的温度分布信息；
(3)根据步骤(2)的所述温度分布信息辨析所述软包锂离子电池的发热位置。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高电压为100-1500V，所述高电压的升压速率为300-1000V/min，优选为500-900V/min。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过红外成像仪获取步骤(2)中的所述温度分布信息，所述红外成像仪的温度分辨率高于0.1℃。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，通过导电硅胶与所述铝层接触传导所述高电压。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述导电硅胶与所述铝层接触前，对所述铝层进行打磨处理。


6.一种软包锂离子电池边电压不良的修复方法，其特征在于，包括根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵挺，李昂，李翔，苏子龙，蒲刚，赵卫国，张向军，
申请(专利权)人：国联汽车动力电池研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11