CN102411115A

CN102411115A - 一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置

Info

Publication number: CN102411115A
Application number: CN2011104052158A
Authority: CN
Inventors: 王富强; 路家顺; 李梁; 贾学恒
Original assignee: Tianjin Lishen Battery JSCL
Current assignee: Tianjin Juyuan New Energy Technology Co ltd; Tianjin Lishen Battery JSCL
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2031-12-08
Also published as: CN102411115B

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置，包括有交流耐压测试仪（100）、绝缘电阻测试仪（200）、电路转换装置（300）和待测试电池（400），所述交流耐压测试仪（100）和绝缘电阻测试仪（200）分别与所述电路转换装置（300）相连接，所述电路转换装置（300）与待测试电池（400）相连接。本发明公开的一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置，其能够方便、可靠地同时进行聚合物锂离子电池的极耳短路测试和壳短路测试这两种测试，将两种测试合并操作，一次操作即可完成两种测试，大大增加了操作工人对电池的测试效率，节约了时间，进而降低了电池的生产成本，具有重大的生产实践意义。

Description

一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置。

背景技术

随着锂离子电池技术的不断更新和发展，其质轻、高容、长寿命的优点逐渐得到消费者的青睐。其中，聚合物软包装锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。

聚合物软包装锂离子电池相对方形和圆形锂离子电池具有更好的外型灵活性，所以被更多的应用于各种追求美观时尚的电子设备中。

聚合物锂离子电池是由一种复合的铝塑封装材料包裹两种极性材料相对卷绕形成的极组组成的，为了保证给电极材料提供一个密封的环境，需要对铝塑封装膜包装边进行热封装，热封装后的封装膜成为电池壳体。

目前，在聚合物锂离子电池的生产工艺中，要求在完成电池封装操作后，需要进行两个测试，一个是极耳短路测试，即使用交流耐压测试仪来测试极组正极耳和负极耳之间的绝缘性，另一个是壳短路测试，即使用绝缘电阻测试仪测试正极耳和负极耳这两个极耳与壳体之间的绝缘性，从而保证电池使用的安全性能。

现有的工艺中，上述两种测试在不同的两个工序中单独操作，一般为先进行极耳短路测试，然后进行壳短路测试，这两种测试均合格的电池才是合格品，任何一个测试不合格，电池都是不良品。

鉴于现有技术中，聚合物锂离子电池的极耳短路测试和壳短路测试这两种测试分别单独进行，因此操作工人的测试效率较低，需要花费大量的时间，这进一步增加了电池的生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置，其能够方便、可靠地同时进行聚合物锂离子电池的极耳短路测试和壳短路测试这两种测试，将两种测试合并操作，一次操作即可完成两种测试，大大增加了操作工人对电池的测试效率，节约了时间，进而降低了电池的生产成本，能够形成产业的规模化，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置，其特征在于，包括有交流耐压测试仪100、绝缘电阻测试仪200、电路转换装置300和待测试电池400，所述交流耐压测试仪100和绝缘电阻测试仪200分别与所述电路转换装置300相连接，所述电路转换装置300与待测试电池400相连接。

其中，所述电路转换装置300背面设置有两个正极端1、一个负极端2以及一个壳接线端3，所述交流耐压测试仪100的接入端分别连接一个所述电路转换装置300背面的正极端1和负极端2，所述绝缘电阻测试仪200的接入端分别连接所述电路转换装置300背面的一个正极端1和壳接线端3。

其中，所述电路转换装置300背面的两个正极端1内部连接在一起。

其中，所述交流耐压测试仪100的两个接入端与所述电路转换装置300背面的正极端1和负极端2之间分别连接有一个中间继电器KM1的常开触点。

其中，所述绝缘电阻测试仪200的一个接入端直接接所述电路转换装置300背面的壳接线端3，另一个接入端分别接所述电路转换装置300背面的正极端1和负极端2，并且所述另一个接入端与所述电路转换装置300背面的正极端1和负极端2之间分别通过一个中间继电器KM2的常开触点相连接。

其中，所述电路转换装置还包括有一个控制电路，该控制电路包括有一个稳压电源，所述稳压电源的正极端分别接一个开关SB、中间继电器KM1的常开触点A和一个时间继电器KT1的延时触点B；

所述开关SB与中间继电器KM1的一个常开触点B相并联，所述开关SB依次与所述时间继电器KT2的延时触点、所述中间继电器KM1的线圈相连接，所述中间继电器KM1线圈接所述稳压电源的负极端；

所述中间继电器KM1的常开触点B分别与一个电磁阀DC的线圈、所述时间继电器KT1的线圈和所述时间继电器KT1的延时触点C相连接，所述时间继电器KT1的延时触点C依次接所述中间继电器KM2的线圈和所述稳压电源的负极端；

所述时间继电器KT1的延时触点D依次接一个时间继电器KT2的线圈和所述稳压电源的负极端。

其中，所述电磁阀DC还与一个气缸相连接，所述气缸与所述待检测电池400相连接。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置，其能够方便、可靠地同时进行聚合物锂离子电池的极耳短路测试和壳短路测试这两种测试，将两种测试合并操作，一次操作即可完成两种测试，大大增加了操作工人对电池的测试效率，节约了时间，进而降低了电池的生产成本，能够形成产业的规模化，具有重大的生产实践意义。

此外，本发明的结构设计简单，性能安全可靠，检测方便，应用广泛。

附图说明

图1为本发明提供的一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置的结构图；

图2为本发明提供的一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置中电路转换装置的主电路图；

图3为图2所示电路转换装置的主电路图中的中间继电器常开触点的控制电路图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明提供的一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置的结构图。

参见图1，本发明提供了一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置，包括有交流耐压测试仪100、绝缘电阻测试仪200、电路转换装置300和待测试电池400，所述交流耐压测试仪100和绝缘电阻测试仪200分别与所述电路转换装置300相连接，所述电路转换装置300与待测试电池400相连接。

参见图1，所述电路转换装置300背面设置有两个正极端1、一个负极端2以及一个壳接线端3，所述交流耐压测试仪100的接入端分别连接一个所述电路转换装置300背面的正极端1和负极端2，所述绝缘电阻测试仪200的接入端分别连接所述电路转换装置300背面的一个正极端1和壳接线端3。

所述电路转换装置300正面设置有一个正极端1、一个负极端2以及一个壳接线端3，所述待测试电池400的正极耳10与所述电路转换装置300正面的一个正极端1相连接，所述待测试电池400的负极耳20与所述电路转换装置300正面的负极端2相连接，所述待测试电池400的电池壳30与所述电路转换装置300正面的壳接线端3相连接。

从图1上可以看出，本发明通过增加电路转换装置300，以及调整器件之间的连接方式，实现了电池的极耳短路测试与壳短路测试这两种测试的合并。

需要说明的是，极耳短路测试的两个接头分别是锂离子电池极组的正极耳和负极耳，即使用交流耐压测试仪分别连接电池极组的正极耳和负极耳，从而测试电池极组的正极耳和负极耳之间的绝缘性。而壳短路测试时，正极耳和负极耳合并作为一个接头，另一个接头为电池壳体，即使用绝缘电阻测试仪分别连接合在一起的正极耳和负极耳接头、电池壳体接头，实现测试正极耳和负极耳这两个极耳与电池壳体之间的绝缘性。

对于本发明，为了电池的极耳短路测试与壳短路测试这两个测试的合并，通过电路转换装置300控制电路的通断来调整正极耳、负极耳、壳体三者的接入测试仪的时机，避免造成相互干扰和误判。为了理解本发明的电路转换装置的电路结构，参见图2所示电路转换装置的主电路图。

如图2所示，所述电路转换装置的主电路具体为：所述交流耐压测试仪100的两个接入端与所述电路转换装置300背面的正极端1和负极端2之间分别连接有一个中间继电器KM1的常开触点；而所述绝缘电阻测试仪200的一个接入端直接接所述电路转换装置300背面的壳接线端3，另一个接入端分别接所述电路转换装置300背面的正极端1和负极端2，并且所述另一个接入端与所述电路转换装置300背面的正极端1和负极端2之间分别通过一个中间继电器KM2的常开触点相连接。

由图2可知，在本发明中，所述图1中所述电路转换装置300背面的两个正极端1内部连接在一起（即实际上为等同于同一个正极端）。

需要说明的是，中间继电器通常用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器用于控制电路中。它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。在本发明中，参见图2，所述中间继电器KM1就具有两个辅助的常开触点，所述中间继电器KM2也具有两个辅助的常开触点。

为了对图2所示的中间继电器KM1和KM2进行控制，具体是通过中间继电器线圈的通电来控制中间继电器常开触点的闭合，通过中间继电器线圈的失电来控制中间继电器常开触点的断开，参见图3，本发明还提供了图2所示电路转换装置的主电路图中的中间继电器常开触点的控制电路，由图3中中间继电器KM1和KM2的线圈来分别控制中间继电器KM2的常开触点闭合或者断开。

参见图3，所述电路转换装置还包括有一个控制电路，该控制电路包括有一个24V的稳压电源，所述稳压电源的正极端分别接一个开关SB、中间继电器KM1的常开触点A和一个时间继电器KT1的延时触点B。

参见图3，所述开关SB与中间继电器KM1的一个常开触点B相并联，所述开关SB依次与所述时间继电器KT2的延时触点、所述中间继电器KM1的线圈相连接，所述中间继电器KM1线圈接所述稳压电源的负极端。

参见图3，所述中间继电器KM1的常开触点B分别与一个电磁阀DC的线圈、所述时间继电器KT1的线圈和所述时间继电器KT1的延时触点C相连接，所述时间继电器KT1的延时触点C依次接所述中间继电器KM2的线圈（即图2所示中间继电器KM1常开触点对应的线圈）和所述稳压电源的负极端。

参见图3，所述时间继电器KT1的延时触点D依次接一个时间继电器KT2的线圈和所述稳压电源的负极端。

下面结合图2、图3，说明本发明进行锂离子电池的极耳短路测试与壳短路测试这两种测试的测试过程：

1、极耳短路测试过程：首先按下开关SB启动按钮，中间继电器KM1线圈得电KM1的常开触点A闭合自锁；KM1延时常开触点B闭合，时间继电器KT1的线圈得电，KT1延时常开触点断开互锁，并且电磁阀DC线圈得电。需要说明是，这时由于时间继电器KM1的线圈得电，那么图2所示的所述中间继电器KM1具有的两个辅助常开触点闭合，从而使得图2中的电池正极端1和负极端2分别连接所述交流耐压测试仪100的两个接入端，因此可以开始节点短路测试。

此外，对于本发明，具体实现上，所述电磁阀DC还可以与一个气缸相连接，所述气缸与所述待检测电池400相连接，那么在电磁阀DC通电后，所述气缸被通电工作，从而驱动待检测电池400的正极耳10和负极耳20直接与所述交流耐压测试仪100的两个接入端相连接接触，由所述交流耐压测试仪100直接对待检测电池400进行极耳短路测试，即开始交流短路延时测试。

2、壳短路测试过程：在极耳短路延时结束后，KT1延时常闭触点C闭合，时间继电器KM2的线圈得电，KT1延时闭合触点C闭合解除互锁，时间继电器KT2的线圈得电。这时，由于时间继电器KM2的线圈得电，那么图2所示的所述中间继电器KM2具有的两个辅助常开触点闭合，从而使得图2中的电池正极端1和负极端2连接在一起后与绝缘电阻测试仪200的一个接入端相接，而绝缘电阻测试仪200另一个接入端已经与壳接线端3相连接，因此可以开始壳短路测试。

在壳短路延时测试结束后，时间继电器KT2的延时触点断开，从而中间继电器KM1的线圈失电，接着KM1常开触点断开，电磁阀DC的线圈失电，并且时间继电器KT1的线圈失电，KT1的延时闭合触点断开，中间继电器KM2的线圈失电，时间继电器KT2线圈失电，整个测试过程结束。

因此，由上可知，对于本发明，通过利用各电器元件基本功能有机组合，经过合理电路原理设计，主电路通过利用中间继电器常开常闭触点的动合来实现电路的通、断与电路转换。控制电路通过利用中间继电器通、断和自锁功能；时间继电器通过利用它本身具有延时通断功能。来实现正极耳、负极耳、壳体三者的接入测试仪的时机，避免造成相互干扰和误判

对于本发明提供的测试合并装置，使用了时间继电器和电磁阀，整合了两种测试过程中各测试对象的接入通断时序，从而实现了合并测试的目的，因此，本发明测试效率高，原来由两个工位进行的操作可以在一个工位实现，并且设计简单，操作简便，能够大幅提高聚合物锂离子电池生产效率，并有效保证测试的质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种锂离子电池的极耳短路与壳短路测试合并装置，其特征在于，包括有交流耐压测试仪（100）、绝缘电阻测试仪（200）、电路转换装置（300）和待测试电池（400），所述交流耐压测试仪（100）和绝缘电阻测试仪（200）分别与所述电路转换装置（300）相连接，所述电路转换装置（300）与待测试电池（400）相连接。

2.如权利要求1所述的极耳短路与壳短路测试合并装置，其特征在于，所述电路转换装置（300）背面设置有两个正极端（1）、一个负极端（2）以及一个壳接线端（3），所述交流耐压测试仪（100）的接入端分别连接一个所述电路转换装置（300）背面的正极端（1）和负极端（2），所述绝缘电阻测试仪（200）的接入端分别连接所述电路转换装置（300）背面的一个正极端（1）和壳接线端（3）。

3.如权利要求2所述的极耳短路与壳短路测试合并装置，其特征在于，所述电路转换装置（300）背面的两个正极端（1）内部连接在一起。

4.如权利要求2所述的极耳短路与壳短路测试合并装置，其特征在于，所述交流耐压测试仪（100）的两个接入端与所述电路转换装置（300）背面的正极端（1）和负极端（2）之间分别连接有一个中间继电器KM1的常开触点。

5.如权利要求4所述的极耳短路与壳短路测试合并装置，其特征在于，所述绝缘电阻测试仪（200）的一个接入端直接接所述电路转换装置（300）背面的壳接线端（3），另一个接入端分别接所述电路转换装置（300）背面的正极端（1）和负极端（2），并且所述另一个接入端与所述电路转换装置（300）背面的正极端（1）和负极端（2）之间分别通过一个中间继电器KM2的常开触点相连接。

6.如权利要求5所述的极耳短路与壳短路测试合并装置，其特征在于，所述电路转换装置还包括有一个控制电路，该控制电路包括有一个稳压电源，所述稳压电源的正极端分别接一个开关SB、中间继电器KM1的常开触点A和一个时间继电器KT1的延时触点B；

7.如权利要求6所述的极耳短路与壳短路测试合并装置，其特征在于，所述电磁阀DC还与一个气缸相连接，所述气缸与所述待检测电池（400）相连接。