CN100523854C - 锂离子电池内部产气量的检测方法及其检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子电池内部产气量的检测方法，其步骤为：取待侧电池芯，放入有机溶剂中进行浸泡，除去其中的电解液；25-35分钟后，放置在氮气气氛下晾干；后置于检测装置中，记录其刻度值；吸入电解液，记录其刻度值；真空干燥；密封；高温存储；5-9天后，用最后刻度值减去第二次刻度数值，即得到实际产气量值。本发明装置为：腔体的上表面设置有通孔，所述通孔内设置有密封塞，所述腔体内设置有通过腔体下端部推入的与推拉杆固定连接的挡板，所述推拉杆和腔体的侧表面上分别设置有刻度，所述密封塞的端面和挡板的端面分别设置有用于连接电池正负极的金属引线。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池检测方法及其装置，特别涉及一种锂离子电池内部产气量的检测方法及其装置。
背景技术
锂离子电池是由正极、负极、电解液、隔膜等元件组成。目前，正极使用钴酸锂、镍钴锰酸锂等过渡金属氧化物；负极使用碳或者石墨以及金属等物质；电解液使用非水性电解液；隔膜为聚丙烯等材质的多孔性膜。众所周知锂离子电池在充放电过程中，正、负极材料会与电解液反应，同时产生气体，气体的压力达到一定程度就会造成电池壳破裂引起安全事故，所以只有掌握电池内部的产气量，才能制造出适合具有一定抗压强度的电池壳，但到目前为止，没有一种行之有效、方便快捷的技术来解决这个难题。
发明内容
本发明的目的正是为了解决上述现有技术中存在的不足，提供一种结构合理，操作方法简便，能够准确掌握电池内部产气量，为制造出适合具有一定抗压强度电池外壳的锂离子电池内部产气量的检测方法及其装置。
本发明是通过下述技术方案予以实现的：
本发明一种锂离子电池内部产气量的检测方法，包括下述步骤：
①取检测装置备用，所述检测装置腔体的上表面设置有通孔，所述通孔内设置有密封塞，所述腔体内设置有通过腔体下端部推入的与推拉杆固定连接的挡板，所述推拉杆和腔体的侧表面上分别设置有刻度，所述密封塞的端面和挡板的端面分别设置有用于连接电池正负极的金属引线；
②取待测电池芯，将其放入有机溶剂中进行浸泡，以除去其中的电解液；
③25-35分钟后，将电池芯取出，放置在氮气气氛下晾干；
④通过步骤①检测装置中连接有推拉杆的挡板，将晾干的电池芯，推入其腔体内，连接密封塞的端面和挡板的端面分别设置的正、负极引线；
⑤记录检测装置显示的刻度值；
⑥然后向外拔推拉杆，从检测装置顶部的孔向腔体内吸入电解液；
⑦再次记录检测装置的刻度值，得到吸入电解液的值；
⑧然后将检测装置放入真空干燥箱进行干燥，对其内残存气体进行排出；
⑨气体排空后，将密封塞置于检测装置端部的孔内，对其进行密封；
⑩将密封后的检测装置水平放置，进行高温存储，在高温存储过程中被检测的电池芯
将产生气体，气体推动挡板向下移动，进而改变检测装置的刻度值；
所述步骤2中有机溶剂为：DMC、DME、EC或DEC溶剂。
所述步骤6中电解液吸入的量为1.2-2.0g。
所述步骤8中真空干燥箱为：压力-0.08Mpa，干燥温度20℃±2℃。
所述步骤10中高温温度为40-85℃。
所述腔体为长方体或圆柱体形状。
所述检测装置为聚乙烯、聚四氟乙烯或塑料其中的一种制成。
为了实现上述检测方法，本发明的另一项技术方案为：
一种锂离子电池内部产气量的检测装置，包括腔体，所述腔体的上表面设置有通孔，所述通孔内设置有密封塞，所述腔体内设置有通过腔体下端部推入的与推拉杆固定连接的挡板，所述推拉杆和腔体的侧表面上分别设置有刻度，所述密封塞的端面和挡板的端面分别设置有用于连接电池正负极的金属引线。
所述腔体为长方体或圆柱体形状。
所述金属引线为铜、镍或铝其中的一种制成。
本发明的有益效果是：
1.本发明对被检测体采用有机溶剂浸泡、氮气环境下晾干、再置于电解液中、再真空干燥、密封、再进行高温存储，即可得到检测结果，其方法简便，工艺合理，无需投入较大的资金和设备即可实施本发明检测方法。
2.本发明检测装置，根据电池的形状设置为长方体形或圆柱体形状，有利于不同形状的被检测体在检测时方便的放入。
3.检测装置腔体的上表面通孔内设置有密封塞，当被检测体产生气体时，密封的腔体内气体可推动与推拉杆连接的挡板向下移动，由于推拉杆上和腔体侧表面上分别设置有刻度，当检测前的刻度与检测后的刻度不同时，可方便的计算出其数值发生的变化即为产气量的大小。
4.本发明检测装置所用材料广泛，加工工艺简单，易于生产，并且可多次循环使用。
附图说明
图1为方形腔体的检测装置外观结构示意图。
图2为圆形腔体的检测装置外观结构示意图。
附图标记：1腔体，2通孔 3密封塞，4推拉杆，5挡板 6金属引线
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步的说明：
实施例1
①取检测装置备用，所述检测装置包括腔体1，所述腔体1其外形仿照锂离子电池的外壳可以为长方体(如图1所示)也可以是圆柱体形状(如图2所示)材料可以为聚乙烯、聚四氟乙烯或塑料等材料制成，并且可方便地拆卸；所述腔体1的上表面设置有通孔2，所述通孔2内设置有密封塞3；所述腔体1内当需要检测时，将被检测的电池芯体从腔体1的下端部放入，然后推入与推拉杆4固定连接的挡板5；所述推拉杆4和腔体1的侧表面上分别设置有刻度，当被检测的电池芯体产生气体时，密封的腔体1内气体推动与推拉杆4连接的挡板5向下移动，刻度发生变化，显示其产气量的大小，从而可快速的得到电池内部的产气量；所述密封塞3的端面和挡板5的端面可分别设置有用于连接电池正负极的金属引线6，所述金属引线6为铜、镍或铝其中的一种材料制成。
②取待测电池芯，将其放入有机溶剂中进行浸泡，以除去其中的电解液，所述有机溶剂为能够有效地溶解LiPF6、LiCLO4、LiBF4、LiAsF6的有机液体，例如分析纯DMC、DME、EC、DEC等等，优选DMC和DME两种。
③25分钟后，将电池芯取出，放置在氮气气氛下晾干；
④将晾干的电池芯，推入检测装置腔体内，连接密封塞的端面和挡板的端面分别设置的正、负极引线；
⑤记录检测装置显示的刻度值；
⑥然后向外拔推拉杆，从检测装置顶部的孔向腔体内吸入1.2g电解液；
⑦再次记录检测装置的刻度值，
⑧然后将检测装置放入真空干燥箱进行干燥，所述干燥箱压力-0.08Mpa，干燥温度18℃，对其内残存气体进行排出；
⑨气体排空后，将密封塞置于检测装置端部的孔内，对其进行密封，所述密封塞和孔内壁上均分布有螺纹，密封塞和孔可通过螺纹拧紧，并在周围使用密封胶进行涂抹密封；
⑩将密封后的检测装置水平放置，进行高温存储，所述温度为40℃。在高温存储过程中被检测的电池芯将产生气体，气体推动挡板向下移动，进而改变检测装置的刻度值；
实施例二、
检测装置与检测步骤与实施例1相同，所不同的是：
所述步骤③中，时间为35分钟后，将电池芯取出，放置在氮气气氛下晾干；
所述步骤⑥中，从检测装置顶部的孔向腔体内吸入2.0g电解液；
所述步骤⑧中，将检测装置放入真空干燥箱进行干燥，所述干燥温度为22℃，对其内残存气体进行排出；
所述步骤⑩中，将密封后的检测装置水平放置，进行高温存储，所述温度为60℃。
所述步骤中，7天后，再次记录检测装置上面显示的刻度，用最后刻度值减去第二次刻度数值，即得到实际产气量值。
实施例三、
检测装置与检测步骤与实施例1相同，所不同的是：
所述步骤③中，时间为30分钟后，将电池芯取出，放置在氮气气氛下晾干；
所述步骤⑥中，从检测装置顶部的孔向腔体内吸入1.5g电解液；
所述步骤⑧中，将检测装置放入真空干燥箱进行干燥，所述干燥温度为20℃，对其内残存气体进行排出；
所述步骤⑩中，将密封后的检测装置水平放置，进行高温存储，所述温度为80℃。
所述步骤
中，9天后，再次记录检测装置上面显示的刻度，用最后刻度值减去第二次刻度数值，即得到实际产气量值。
实施例四、
检测装置与检测步骤与实施例1相同，所不同的是：
所述步骤③中，时间为25分钟后，将电池芯取出，放置在氮气气氛下晾干；
所述步骤⑥中，从检测装置顶部的孔向腔体内吸入1.3g电解液；
所述步骤⑧中，将检测装置放入真空干燥箱进行干燥，所述干燥温度为22℃，对其内残存气体进行排出；
所述步骤⑩中，将密封后的检测装置水平放置，进行高温存储，所述温度为85℃。
所述步骤中，8天后，再次记录检测装置上面显示的刻度，用最后刻度值减去第二次刻度数值，即得到实际产气量值。
实施例五、
检测装置与检测步骤与实施例1相同，所不同的是：
所述步骤③中，时间为30分钟后，将电池芯取出，放置在氮气气氛下晾干；
所述步骤⑥中，从检测装置顶部的孔向腔体内吸入2.0g电解液；
所述步骤⑧中，将检测装置放入真空干燥箱进行干燥，所述干燥温度为22℃，对其内残存气体进行排出；
所述步骤⑩中，将密封后的检测装置水平放置，进行高温存储，所述温度为70℃。
所述步骤中，6天后，再次记录检测装置上面显示的刻度，用最后刻度值减去第二次刻度数值，即得到实际产气量值。
Claims (10)
1.一种锂离子电池内部产气量的检测方法，其特征是，包括下述步骤：
①取检测装置备用，所述检测装置腔体的上表面设置有通孔，所述通孔内设置有密封塞，所述腔体内设置有通过腔体下端部推入的与推拉杆固定连接的挡板，所述推拉杆和腔体的侧表面上分别设置有刻度，所述密封塞的端面和挡板的端面分别设置有用于连接电池正负极的金属引线；
②取待测电池芯，将其放入有机溶剂中进行浸泡，以除去其中的电解液；
③25-35分钟后，将电池芯取出，放置在氮气气氛下晾干；
④通过步骤①检测装置中连接有推拉杆的挡板，将晾干的电池芯，推入其腔体内，连接密封塞的端面和挡板的端面分别设置的正、负极引线；
⑤记录检测装置显示的刻度值；
⑥然后向外拔推拉杆，从检测装置顶部的孔向腔体内吸入电解液；
⑦再次记录检测装置的刻度值，得到吸入电解液的值；
⑧然后将检测装置放入真空干燥箱进行干燥，对其内残存气体进行排出；
⑨气体排空后，将密封塞置于检测装置端部的孔内，对其进行密封；
⑩将密封后的检测装置水平放置，进行高温存储，在高温存储过程中被检测的电池芯将产生气体，气体推动挡板向下移动，进而改变检测装置的刻度值；
2.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气量的检测方法，其特征是，所述步骤2中有机溶剂为：DMC、DME、EC或DEC溶剂。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气量的检测方法，其特征是，所述步骤6中电解液吸入的量为1.2-2.0g。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气量的检测方法，其特征是，所述步骤8中真空干燥箱为：压力-0.08Mpa，干燥温度20℃±2℃。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气量的检测方法，其特征是，所述步骤10中高温温度为40-85℃。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气量的检测方法，其特征是，所述腔体为长方体或圆柱体形状。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气量的检测方法，其特征是，所述的检测装置以聚乙烯或聚四氟乙烯制成。
8.一种实现权利要求1所述的锂离子电池内部产气量的检测方法的检测装置，包括腔体，其特征是，所述腔体的上表面设置有通孔，所述通孔内设置有密封塞，所述腔体内设置有通过腔体下端部推入的与推拉杆固定连接的挡板，所述推拉杆和腔体的侧表面上分别设置有刻度，所述密封塞的端面和挡板的端面分别设置有用于连接电池正负极的金属引线。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池内部产气量的检测方法的检测装置，其特征是，所述腔体为长方体或圆柱体形状。
10.根据权利要求8所述的锂离子电池内部产气量的检测方法的检测装置，其特征是，所述金属引线为铜、镍或铝其中的一种制成。
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