一种软包电池泄露检测方法及其应用方法与流程

1.本发明涉及软包电池检测领域，尤其涉及一种软包电池泄露检测方法及其应用方法。


背景技术：

2.锂离子电池是一种有机电解液体系，对水及空气异常敏感，其封装失效会导致电池性能出现异常，严重时还会导致使用过程中的安全问题，而针对这一问题，电池生产企业通常会在生产过程中增加泄露检测装置，以便识别生产中的不良品，避免问题电池流出。
3.一种在中国专利文献上公开的“软包锂电池微孔漏液自动检测装置”，其公告号cn212059287u，包括用于转运物料的输送机构，所述输送机构之间设有正压测试组件，所述输送机构且位于正压测试组件的出料端处设有进行表面平面度检测的感应器组件，所述感应器组件与外部的控制终端电性连接。本实用新型中，由压模构成的密闭模腔中对电池进行正压检测，当上、下压模闭合，上、下压模内壁上的检测吸盘分别与电池上、下面紧密接触，在通过气管以一定的设定值给压模构成的密闭腔体进行充气，经压力阀检测达到设定值之后保压36s，如果电池表面有漏孔，或者封边有失效开裂，则高压气体会通过失效位置进入电池内部，与吸盘覆盖区域形成压力差，从而使吸盘覆盖位置或整个电池表面鼓起。其不足之处是：软包锂电池包装柔软，吸附盘会在包装表面产生印痕，影响产品销售，同时，当前软包电池表面并不是绝对的平整，吸附盘密封的有效性难以保证，再者，电池膨胀的气体来源为外界充气，见效慢。
4.专利(授权公告号cn 209296241 u)公开了一种电芯漏液检测设备，其采用了抽真空加速电解液外流挥发，voc检测装置检测的方法识别漏液问题。这一检测方式虽然可以检测出不良电芯，但是其检测时间大于15s，负压为-95kpa，要保证电解液挥发且被高灵敏检测装置探测到，设备效率较低，同时，挥发气在下一包电芯进来时需要充分消散，保证生产连续性，设备要求高，技术复杂。


技术实现要素：

5.本发明主要是为了解决现有锂离子电池泄露检测设备效率低，设备要求高的问题，提供一种软包电池泄露检测方法及其应用方法，同时，这一方法可以避免正常电池因其内部微量气体析出或溶剂挥发被误判，或者因析出气体溶解不可逆残留而被损伤。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种软包电池泄露检测方法，包括以下步骤：q1：将软包电池放入密闭空间；q2：对密闭空间进行抽真空处理，使软包电池在特定抽空气压下保压特定抽空时间；q3：对保压完成的电池进行厚度检测；q4：厚度膨胀值与厚度膨胀判定标准进行比对，膨胀超出标准值的即为不合格品。
7.作为优选，所述厚度膨胀判定标准为厚度变化小于3毫米。
8.厚度膨胀变化为3毫米，是判断一个电池是否合格的标准，因此以厚度变化小于设定所述厚度膨胀判定标准，可以更好地提高本方法的准确性。
9.作为优选，所述厚度膨胀判定标准为厚度变化小于1毫米。
10.厚度膨胀变化为1毫米，是判断一个电池是否优良的标准，因此以厚度变化小于设定所述厚度膨胀判定标准，可以更好地提高本方法的准确性。厚度膨胀变化为0.5毫米，是判断一个电池是否高端的标准，可以作为后续电池评判的标准。
11.为了保证软包电池泄露检测方法的顺利实施，本发明还包括上述一种软包电池泄露检测方法的应用方法，以确定特定抽空气压下和特定抽空时间，包括以下步骤：s1：将软包电池放入密闭空间；s2：设定抽空气压大于等于初始抽空气压，设定抽空时间，对密闭空间进行抽真空处理，并进行软包电池膨胀厚度检测，测量后确认电池气体残留量；s3：更改抽空时间，重复步骤s2；s4：分析厚度膨胀和气体残留量随抽空时间增加的变化，以电池厚度和气体残留量不再发生明显变化的时间为泄露检测使用的测试时间；s5：设定步骤s3确定的测试时间为抽空时间，设定抽空气压为初始抽空气压，对密闭空间进行抽真空处理，并进行厚度膨胀检测，测量后确认电池气体残留量；s6：更改抽空气压，重复步骤s5；s7：分析厚度膨胀和气体残留量随抽空气压增加的变化，以电池厚度和气体残留量不再发生明显变化的气压为泄露检测使用的抽空气压。
12.步骤s2和s5采用在密闭空间内抽真空，使放置于其中的软包电池因内外气压差而厚度膨胀，从而被厚度检测装置识别判定。所述厚度检测装置采用的厚度检测方法为激光测距法。采用抽真空法，因不需要通过强力充气，而由电池内部的气体析出造成电池厚度变化，电池膨胀速度快，测试迅速。
13.步骤s2和步骤s5中所述初始抽空气压为抽空气压下限，即电池最后一次抽真空的气压值。
14.通过步骤s2-s7，使用迭代验证法，以避免正常电池因其内部微量气体析出或溶剂挥发被误判，或者因析出气体溶解不可逆残留而被损伤，保证此方法顺利应用于检测条件的制定。
15.本方法在一定真空条件下，软包电池内部气体析出或溶剂挥发会使电池膨胀，从而依据电池厚度变化识别漏液电池，而漏液电池内部溶解的气体更多，真空度要求低。
16.作为优选，步骤s3中包括以下步骤：s31：逐步增加1～5秒的抽空测试时间；s32：重复步骤s2，直至软包电池厚度膨胀不再发生明显变化。
17.通过逐步增加抽空测试时间的方式，分析厚度膨胀与抽空时间的关系，直至电池厚度不再发生明显变化，确定泄露检测使用的测试时间。这种方式可以精准的确定测试时间，且每次增加1～5秒，可以防止由于抽空时间过长，导致抽空过度的情况发生，提高本方法的准确性。
18.作为优选，步骤s31中所述逐步增加抽空测试时间为2秒。
19.每次增加时间为2秒，可以更加精确的确定测试时间。
20.作为优选，步骤s6中包括以下步骤：s61：逐步增加5～20torr的抽空气压；s62：重复步骤s5，直至软包电池厚度膨胀不再发生明显变化。
21.通过逐步增加抽空气压的方式，分析厚度膨胀与抽空气压的关系，直至电池厚度不再发生明显变化，确定泄露检测使用的抽空气压。这种方式可以精准的确定测试时间，且每次增加5～20torr，可以防止由于抽空气压增加过多，导致抽空过度的情况发生，提高本方法的准确性。
22.作为优选，逐步增加抽空气压的增加值为10torr。
23.每次增加抽空气压为10torr，可以更加精确的确定抽空气压。
24.作为优选，所述确认电池气体残留量的方法为超声波检测法。
25.超声波检测法可以在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查，提高了本方法的准确性。
26.所述超声波检测法识别气体残留的标准为小于10％，更精准的可以是小于5％，可以根据需求使用最适标准。
27.本发明的有益效果是：(1)本方法可以避免正常电池因其内部微量气体析出或溶剂挥发被误判，或者因析出气体溶解不可逆残留而被损伤。
28.(2)采用抽真空法，因不需要通过强力充气，而由电池内部的气体析出造成电池厚度变化，电池膨胀速度快，测试迅速。
29.(3)采用一种软包电池泄露检测方法的应用方法的步骤s2-步骤s7，可以针对不同产品制定最佳的测试参数，产品实用性强。
30.(4)抽空气压以抽空气压下限为初始抽空气压，并逐步放宽测试条件，最终确定的抽空气压不仅能识别出漏液电池，而且不会损伤正常电池，电池内部析气量可控，避免气泡残留，影响电池的使用。
附图说明
31.图1是检测方法的流程示意图。
32.图2是应用方法的流程示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施方式对本发明一种软包电池泄露检测方法及其应用方法做进一步的描述。
34.实施例一：一种软包电池泄露检测方法，包括以下步骤：q1：将软包电池放入密闭空间；q2：对密闭空间进行抽真空处理，使软包电池在特定抽空气压下保压特定抽空时间；q3：对保压完成的电池进行厚度检测；
q4：厚度膨胀值与厚度膨胀判定标准进行比对，膨胀超出标准值的即为不合格品。
35.厚度膨胀判定标准为厚度变化小于3毫米。
36.厚度膨胀变化为3毫米，是判断一个电池是否合格的标准，因此以厚度变化小于设定厚度膨胀判定标准，可以更好地提高本方法的准确性。
37.厚度膨胀判定标准为厚度变化小于1毫米。
38.厚度膨胀变化为1毫米，是判断一个电池是否优良的标准，因此以厚度变化小于设定厚度膨胀判定标准，可以更好地提高本方法的准确性。厚度膨胀变化为0.5毫米，是判断一个电池是否高端的标准，可以作为后续电池评判的标准。
39.如图1所示，一种软包电池泄露检测方法的应用方法，包括以下步骤：s1：将软包电池放入密闭空间；s2：设定抽空气压为150torr，设定抽空时间为1s，对密闭空间进行抽真空处理，并进行软包电池膨胀厚度检测，测量后确认电芯气体残留量；s3：更改抽空时间依次为2s,5s,10s,15s，重复步骤s2；s4：分析厚度膨胀和气体残留量随抽空时间增加的变化，以电池厚度和气体残留量不再发生明显变化的时间5s为泄露检测使用的测试时间；s5：设定s3所确定的测试时间为抽空时间，设定抽空气压为初始抽空气压，对密闭空间进行抽真空处理，并进行厚度膨胀检测，测量后确认电芯气体残留量；s6：更改抽空气压，重复步骤s5；s7：分析厚度膨胀和气体残留量随抽空气压增加的变化，以电池厚度和气体残留量不再发生明显变化的抽空气压35torr为泄露检测使用的抽空气压。
40.本应用方法的实验数据如下所示：抽空气压150torr下，验证电芯的厚度膨胀(mm)：抽空气压150torr下，验证电芯的气体残留量随时间的变化：抽空时间5s下，验证电芯的厚度膨胀(mm)：
抽空时间5s下，验证电芯的气体残留量随抽空气压的变化：最终，通过本应用方法，确定泄漏检测的测试条件为5s检测时间，35torr抽空气压。
41.步骤s2和s5采用在密闭空间内抽真空，使放置于其中的软包电池因内外气压差而厚度膨胀，从而被厚度检测装置识别判定。所述厚度检测装置采用的厚度检测方法为激光测距法。采用抽真空法，因不需要通过强力充气，而由电池内部的气体析出造成电池厚度变化，电池膨胀速度快，测试迅速。
42.步骤s2和步骤s5中所述初始抽空气压为抽空气压下限，所述抽空气压下限为20torr，即电池最后一次抽真空的气压值。
43.通过步骤s2-s7，使用迭代验证法，以避免正常电池因其内部微量气体析出或溶剂挥发被误判，或者因析出气体溶解不可逆残留而被损伤，保证此方法顺利应用于检测条件的制定。
44.本方法在一定真空条件下，软包电池内部气体析出或溶剂挥发会使电池膨胀，从而依据电池厚度变化识别漏液电池，而漏液电池内部溶解的气体更多，真空度要求低。
45.步骤s3中包括以下步骤：s31：逐步增加1～5秒抽空测试时间；s32：重复步骤s2，直至软包电池厚度膨胀不再发生明显变化。
46.通过逐步增加抽空测试时间的方式，分析厚度膨胀与抽空时间的关系，直至电池厚度不再发生明显变化，确定泄露检测使用的测试时间。这种方式可以精准的确定测试时间，且每次增加1～5秒，可以防止由于抽空时间过长，导致抽空过度的情况发生，提高本方法的准确性。
47.步骤s31中逐步增加抽空测试时间为2秒。
48.每次增加时间为2秒，可以更加精确的确定测试时间。
49.步骤s6中包括以下步骤：s61：逐步增加5～20torr抽空气压；s62：重复步骤s5，直至软包电池厚度膨胀不再发生明显变化。
50.通过逐步增加抽空气压的方式，分析厚度膨胀与抽空气压的关系，直至电池厚度不再发生明显变化，确定泄露检测使用的抽空气压。这种方式可以精准的确定测试时间，且每次增加5～20torr，可以防止由于抽空气压增加过多，导致抽空过度的情况发生，提高本方法的准确性。
51.逐步增加抽空气压的增加值为10torr。
52.每次增加抽空气压为10torr，可以更加精确的确定抽空气压。
53.确认验证电池的气体残留的方法为超声波检测法。
54.超声波检测法可以在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查，避免检测过程中由于检测方法不当导致检测结果错误，提高了本方法的准确性。
55.超声波检测法识别气体残留的标准为小于10％，更精准的可以是小于5％，可以根据需求使用最适标准。
56.应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。