CN105628248A - 一种测量锂电池内部温度的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于电池技术领域，提供了一种测量锂电池内部温度的方法及装置，该测量锂电池内部温度的方法，包括以下步骤：在电池制作过程中，在注入电解液后，将测温试纸放入锂电池内部，并进行封口；对封装好的锂电池进行预充老化分容、测试；将测试后的锂电池进行剖解，取出所述测温试纸，根据所述测温试纸的颜色变化，得出锂电池内部的温度。所述的测量锂电池内部温度的方法不需要昂贵的电子设备就可以准确、可靠、简易地测试电芯内部充放电时的温度值。

Description

一种测量锂电池内部温度的方法及装置
技术领域
本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种测量锂电池内部温度的方法及装置。
背景技术
目前，通常的测量电池温度的办法是测量安全测试过程(如过充、短路、挤压)中电池的表面温度，以此来衡量电池是否达到相应安全标准。但是电池表面的温度参数并不能反应电池内部的温度变化。由于一般的测量方法只是用热电偶测量电池表面温度，无法测量电池内部的温度，因此并不知道电池内部的温度如何变化，这将会制约锂离子电池安全研究的发展。
锂离子电池在充放电过程中，会伴随着热量的产生，电池壳体和电池内部温度会高于环境温度，电池温度过高会加快电池容量的衰减，更甚者会给电池带来很大的安全隐患。因此，测量电池壳体、电池内部温度，对降低电池充放电过程中的温升，延长电池循环寿命，降低安全隐患有很大的指导意义。
现有的测试方法中也有对电池内部的温度进行测试，现有的测试方法主要为：红外热像仪测试法、多路温度测试仪测试法。红外热像仪测试法是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标(电池)的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，从热像图中可以知道电池的内部温度值。多路温度测试仪测试法在电池盖帽打孔，向电池内部引入测温线，将测温线头贴在电池内部对应位置，对线孔做好密封，测温线连接到多路温度测试仪上，测试电池内部温度值。该方法虽然能测试电池内部的温度值，但测试过程繁琐，测试用到多路温度测试仪，测试成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种测量锂电池内部温度的方法及装置，旨在解决现有的测试方法繁琐且成本高的问题。
本发明是这样实现的，一种测量锂电池内部温度的方法，包括以下步骤：
在电池制作过程中，在注入电解液后，将测温试纸放入锂电池内部，并进行封口；
对封装好的锂电池进行预充老化分容、测试；
将测试后的锂电池进行剖解，取出所述测温试纸，根据所述测温试纸的颜色变化，得出锂电池内部的温度。
进一步地，该方法还包括：
将所述测温试纸进行裁剪，并根据锂电池内部的空间将裁剪后的测温试纸卷成条状。
进一步地，所述卷成条状的测温试纸的直径小于4.0mm。
进一步地，在注入电解液前，包括以下步骤：
将正极的焊极耳、负极的焊极耳和隔膜卷绕入锂电池壳内作为卷芯；
将所述卷芯进行点底辊槽；
将点底辊槽后的卷芯进行充分烘烤。
本发明还提供一种测量锂电池内部温度的装置，该装置包括：
封装模块，将测温试纸放入注好电解液的锂电池内部，并进行封口；
测试模块，用于将封装好的锂电池进行预充老化分容以及测试；
温度解析模块，将测试后的锂电池进行剖解，取出所述测温试纸，根据所述测温试纸上的颜色变化分析出锂电池内部的温度。
进一步地，所述测温试纸根据锂电池内部的空间进行裁剪并卷成条状。
进一步地，所述测温试纸卷成条状的直径小于4.0mm。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：所述的测量锂电池内部温度的方法在锂电池的制作过程中，在注液前将测温试纸放入卷芯内部，并进行封口。然后对成品的锂电池进行一系列的测试，并在测试后将锂电池进行剖解，根据测温试纸显示的情况得出充放电过程中锂电池内部的温度变化。该方法不需要昂贵的电子设备就可以准确、可靠、简易地测试电芯内部充放电时的温度值。
附图说明
图1是本发明测量锂电池内部温度的方法的流程图；
图2是本发明锂电池制作及温度测量的流程示意图；
图3是测温试纸的示意图；
图4是锂电池卷芯及测温试纸之间位置的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
锂离子电池，简称锂电池，锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。具体的，充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂电池根据需要可以分为钢壳、铝壳、圆柱、软包装等系列。
请一起参照图1至图4，一种测量锂电池内部温度的方法，包括以下步骤：
步骤A、在电池制作过程中，在注入电解液后，将测温试纸放入锂电池内部，并进行封口。
步骤B、对封装好的锂电池进行预充老化分容、测试。一般的，使用专门的电池充放电设备对成品电池进行预充电，然后再进行老化实验、分容和对锂电池进行测试。
步骤C、将测试后的锂电池进行剖解，取出所述测温试纸，根据所述测温试纸的颜色变化，得出锂电池内部的温度。请参考图3所示，为测温试纸的温度变化的示意图，根据测温试纸的颜色变化，可知道电芯内部的对应倍率充最高温度值。由于测温试线具有不可逆转的特点，当温度达到某一温度点时相对应的测温试纸就会变成黑色，并且不需要电子设备就可准确可靠的读出温度数据。
在将测温试纸放入锂电池内部前，一般还需要将测温试纸进行裁剪，并根据锂电池内部卷芯101的空间将裁剪后的测温试纸卷成条状。本实施例中，卷成条状的测温试纸的直径可以小于4.0mm。
以圆柱形的锂电池作为例，如图2所示，在注入电解液前，包括以下步骤：
制浆，分为正极打浆和负极打浆，用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，分别制成浆状的正负极物质。
涂布滚压，将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面、烘干，分别制成正和负极极片，并根据需要进行分切裁片。
卷绕入壳，按正极片-隔膜-负极片-隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕制成电池的卷芯101，并焊接正极耳和负极耳。
点底辊槽和烘烤，对卷绕好的卷芯进行点底辊槽，并进行充分烘烤，除去卷芯101内的水分。对卷芯进行高温烘烤可以除去水分，以免水分积在卷芯内影响电池最终的性能，以及造成电池拉断开启、不能准确反映电池内部温度等问题。并且，在卷芯经过烘烤后，再放入测温试纸，锂电池内部的水分可以得到很好的控制。
一种测量锂电池内部温度的装置，包括：封装模块、测试模块和温度解析模块。封装模块将测温试纸放入注好电解液的锂电池内部，并进行封口，其中，测温试纸用于测试锂电池内部的温度。测试模块用于将封装好的锂电池进行预充老化分容以及测试。温度解析模块将测试后的锂电池进行剖解，取出测温试纸，根据测温试纸上的颜色变化分析出锂电池内部的温度。
测温试纸根据锂电池内部的空间进行裁剪并卷成条状，并放置于锂电池的卷芯101内，如图4所示。为了方便将测温试纸的放入和取出，一般的，将测温试纸卷成直径小于4.0mm的条状。
所述的测量锂电池内部温度的方法及装置在锂电池的制作过程中，在注液前将测温试纸放入卷芯内部，然后进行注液、封口。由于在注液前已对卷芯进行了充分的烘烤，高温烘烤不会对后来放进的测温试纸的性能造成影响。在封装后对成品的锂电池进行一系列的测试，并在测试后将锂电池进行剖解，根据测温试纸显示的情况得出充放电过程中锂电池内部的温度变化。该方法不需要昂贵的电子设备就可以准确、可靠、简易地测试电芯内部充放电时的温度值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种测量锂电池内部温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在电池制作过程中，在注入电解液后，将测温试纸放入锂电池内部，并进行封口；
对封装好的锂电池进行预充老化分容、测试；
将测试后的锂电池进行剖解，取出所述测温试纸，根据所述测温试纸的颜色变化，得出锂电池内部的温度。
2.根据权利要求1所述的测量锂电池内部温度的方法，其特征在于，该方法还包括：
将所述测温试纸进行裁剪，并根据锂电池内部的空间将裁剪后的测温试纸卷成条状。
3.根据权利要求2所述的测量锂电池内部温度的方法，其特征在于，所述卷成条状的测温试纸的直径小于4.0mm。
4.根据权利要求1所述的测量锂电池内部温度的方法，其特征在于，在注入电解液前，包括以下步骤：
将正极的焊极耳、负极的焊极耳和隔膜卷绕入锂电池壳内作为卷芯；
将所述卷芯进行点底辊槽；
将点底辊槽后的卷芯进行充分烘烤。
5.一种测量锂电池内部温度的装置，其特征在于，包括：
封装模块，将测温试纸放入注好电解液的锂电池内部，并进行封口；
测试模块，用于将封装好的锂电池进行预充老化分容以及测试；
温度解析模块，将测试后的锂电池进行剖解，取出所述测温试纸，根据所述测温试纸上的颜色变化分析出锂电池内部的温度。
6.根据权利要求5所述的测量锂电池内部温度的装置，其特征在于，所述测温试纸根据锂电池内部的空间进行裁剪并卷成条状。
7.根据权利要求5或6所述的测量锂电池内部温度的装置，其特征在于，所述测温试纸卷成条状的直径小于4.0mm。
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