logo好方法网

一种三元锂离子电池的安全性检测方法

技术摘要:
本发明属于三元锂离子电池领域,尤其涉及一种三元锂离子电池的安全性检测方法,包括以下步骤:将电池充满电,电池电压达到电池材料体系的上限电压;将电池放置在真空箱内;将真空箱升温,抽真空,保持一定时间;检查电池的温度和外观。本发明为非破坏性的检测方法,操  全部
背景技术:
锂电池作为一种高效能、环保的电源存储媒介,已经深入应用到各种电子产品、电 动工具和交通设施中。但是,随着其应用范围的逐渐扩大,且单个锂电池的体积能量密度越 来越高,容量越来越大,越来越多的锂电池爆炸事故的报道,其安全性能越来越受到人们的 关注。 市场上三元锂离子电池一般主材正极采用镍钴锰酸锂,负极采用石墨,电池在制 作过程中因各种加工控制不足,管控不到位等因素,存在电池金属屑、正极耳反折等隐患, 隐患一经形成,会对电池产生安全隐患,严重情况下会出现冒烟着火、甚至爆炸。 传统的锂电池安全性检测方法,以电池的理化指标检测为主,操作过程复杂。申请 号为201510480741.9的中国专利,公开了一种锂电池安全性的检测方法,该方法包括向锂 电池传递一非破坏性的检测超音波信号,穿透及反射于该锂电池中,对锂电池进行充放电 判断,建立模型并三维仿真,判断锂电池的安全性。 本发明提供一种电池的安全性检测方法,操作简单、方便,检测过程安全。
技术实现要素:
本发明提供一种电池的安全性检测方法,将电池充满电后,在一定的温度和负压 条件下,保持一定时间,若电池有温度升高或外观变化,则判断电池为不合格。 本发明提供一种锂电池的安全性检测方法,其特征在于,包括以下步骤: S1:将电池充满电,电池电压达到电池材料体系的上限电压; S2:将电池放置在真空箱内; 53:将真空箱升温,抽真空,保持一定时间; S4:检查电池的温度和外观。 若电池温度升高,电池温度高于设定的真空箱温度,或电池外观异常,则判断该电 池为不合格。 本发明提供的锂电池的安全性检测方法,可以在电池生产工艺中检测使用。例如, 可以在电池生产化成工艺之后检测使用,也可以在电池生产化成、常温老化、振动工艺之后 使用。 本发明提供的锂电池的安全性检测方法,也可以对已经出厂的成品电池使用。 本发明的检测方法,属于锂电池的正常耐受性检测,不会对电池的正常使用造成 损害,不会影响电池的使用性能。 本发明步骤S1中电池充电优选为小电流充电,可以为电池化成充电。 本发明步骤S1中电池电压,可以为4.2V(伏)。 3 CN 111610455 A 说 明 书 2/4 页 本发明步骤S2中电池在真空箱的放置方式优选为倒立放置,为相对于电池正常使 用时放置的倒立。可以为电池负极朝上,电池正极朝下。 本发明步骤S3中真空箱温度为23摄氏度到75摄氏度,优选为25摄氏度到60摄氏 度,更优选为40摄氏度到50摄氏度。 真空箱内温度过低,则电池内活性物质反应不活泼,隐患电池不能及时发现,达不 到检测的效果。 真空箱内温度过高,则会对电池内部产生隐患,可能会对电池产生破坏性的伤害, 电池内的电解液、隔膜等会因为温度过高,产生不可逆的化学反应或损害。 本发明步骤S3中真空箱的真空度为-0.06MPa(表压)到-0.09MPa(表压),优选为- 0.07MPa(表压)到-0.08MPa(表压),更优选为-0.075MPa(表压)到-0.085MPa(表压)。 真空箱内负压不足,则对电池产生的作用力不强,达不到检测的效果。 真空箱内负压过大,则有可能会将电池的盖帽CID(电流切断装置)翻转,使电池断 路,对电池造成损害。 本发明步骤S3中保持的时间为2分钟到45小时,优选为8分钟到9小时,更优选为15 分钟到4小时。 本发明步骤S4中检测温度为,打开真空箱,取出电池,立即检测电池的温度。 本发明的锂电池,优选为三元锂离子电池。 本发明锂电池的安全性检测方法,可以将多个锂电池同时放置在一个真空箱内检 测。 若电池温度相比于设定的真空箱温度有升高,则电池内部发生了故障,有可能为 短路等,判断该电池为不合格。 若电池极耳焊接处有熔化、发黑现象,则电池内部发生了故障,有可能为短路等, 判断该电池为不合格。 若电池外观有变化,如有漏液、体积膨胀、部分变形,则可判断电池不合格。 电池在充满电后,电池电压达到该材料体系的上限电压,电池内部活性物通过正、 负极锂离子的得失等,极片、叠片处于膨胀状态,隔膜处于收缩状态。将电池放置在真空箱 内,将真空箱进行升温,此时电池因制作过程中存在的隐患点开始暴露(因极片、叠片膨胀, 隔膜收缩),一旦电池内部发生安全问题,在真空条件下(缺氧),电池本身不存在燃烧及着 火的隐患,隐患电池最多会温度升高及熔焦,不会出现在空气中类似的冒烟、着火、爆炸等 安全事故。 电池在真空条件下,处于负压状态,相当于整体对电池产生一个外加的力,电池整 体处于“收缩”状态。电池一旦有安全隐患,在此条件下更容易被暴露,可以将问题电池在生 产中暴露,减少了隐患电池流入到客户处的机会。 本发明锂电池的安全性检测方法,电池在真空箱水平放置。 本发明的电池若因为制作过程中的缺陷,存在金属屑、正极耳反折,则在本发明的 检测方法下,电池会因为内部短路而温度升高,被检测出来,判断为不合格。 本发明的电池若因为制作过程中的缺陷,电池封口密封不牢、不严,则在本发明的 检测方法下,会有电解液渗漏出来,从外观上被观察到,判断为不合格。 本发明的电池若因为制作过程中的缺陷,隔膜质量不合格,则电池会温度升高、外 4 CN 111610455 A 说 明 书 3/4 页 观变形,判断为不合格。 有益效果 1.本发明为非破坏性的检测方法,不会对电池的正常使用造成损害,不会影响电池的 使用性能。 2.本发明的检测方法,操作简单、方便,设备简单,投资少。 3.本发明的检测方法,能将隐患电池在生产线上就及时检测出来,防止不合格产 品流入市场,危害公众安全。 4.本发明的检测方法,能及时有效地检测出电池内部的多种隐患,适用性好。
分享到:
收藏