CN106597297A - 一种锂离子电池虚焊检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂离子电池虚焊检测方法，包括：101)对待检测锂离子电池进行的充电或放电；102)给步骤101)中电池的电芯编号，在充电或放电过程中选取步骤101)中第n号电芯，采集电芯极柱电压U_n和电芯连接片处的电压V_n；103)根据公式ΔV_n＝U_n‑V_n计算当前被选取的电芯的压差ΔV_n；104)在一次充电或放电过程中重复步骤102)和103)；105)比较ΔV_n与ΔV_0max的大小，若ΔV_n大于最大正常差值ΔV_0max，该ΔV_n所对应的电芯即存在虚焊的情况。本发明的上述方案通过探针检测电芯极柱与连接片电压，通过对比压差来确定虚焊电芯，快速对电池进行维护。该方法检测电池虚焊，易于实现，利于推广。

Description

一种锂离子电池虚焊检测方法

技术领域

本发明属于锂离子电池检测技术，具体涉及一种锂离子电池虚焊检测方法。

背景技术

为保证动力电池系统在使用过程中能输出较高能量，通常将锂离子电池单体通过串联或并联的方式组合在一起，再将电池组串并联连接。锂离子电池的串联和并联是通过连接片进行焊接，因此焊接质量直接决定了电池的安全性能。在焊接过程中连接片如果不能有效与电芯极柱结合，会造成虚焊，这种焊接会使极片接触电阻增大，在充放电过程中电池系统一致性变差，从而影响电池系统的能量密度和循环寿命，严重者还影响行车安全。

目前，多数生产厂家没有简单有效的虚焊检测方法，通过温度检测，肉眼观察等，很难保证检测的准确性，同时增加了虚焊检测的复杂性，降低了测试的工作效率。其中，现有技术中通过温度检测电池虚焊的方案具有以下缺点：温感探头测试焊点充放电过程中温度变化，由于温度容易受到环境因素制约，测试过程中温度检测设备和温度波动均会影响测试精准度，且短时间内温升不明显，影响测试效率。

发明内容

针对现有技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种锂离子电池虚焊检测方法，通过该方案能够快速判断电池是否存在虚焊，并对电池进行维护。

为达到上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种锂离子电池虚焊检测方法，包括：

101)对待检测锂离子电池进行的充电或放电；

102)给步骤101)中电池的电芯编号，在充电或放电过程中选取步骤101)中第n号电芯，采集电芯极柱电压U_n和电芯连接片处的电压V_n；

103)根据公式ΔV_n＝U_n-V_n计算当前被选取的电芯的压差ΔV_n；

104)在一次充电或放电过程中重复步骤102)和103)；

105)比较ΔV_n与ΔV_0max的大小，若ΔV_n大于最大正常差值ΔV_0max，该ΔV_n所对应的电芯即存在虚焊的情况。

进一步地，上述锂离子电池虚焊检测方法，步骤101)中，进行一次充电或放电的倍率为1C-2C。

进一步地，上述锂离子电池虚焊检测方法，步骤105)中，所述最大正常差值ΔV_0max在1C倍率下为9mV，在2C倍率下为18mV。

进一步地，上述锂离子电池虚焊检测方法，步骤102)中采集所述电芯极柱电压U_n采用的是锥头探针，采集所述连接片电压V_n采用的是平头探针。

进一步地，上述锂离子电池虚焊检测方法，所述锥头探针和平头探针与同一电压检测设备连接。

进一步地，上述锂离子电池虚焊检测方法，所述最大正常压差ΔV_0max为相同型号的非虚焊锂离子电池在相同倍率充电或放电过程中电芯极柱电压与电芯连接片处电压的最大差值。

进一步地，上述锂离子电池虚焊检测方法，所述最大正常压差ΔV_0max的值确定方法为：

201)选取与待检测锂离子电池相同型号的若干无虚焊锂离子电池，对其进行充电或放电，此充电或放电的电量倍率与步骤101)中相同；

202)在充电或放电过程中选取步骤201)中锂离子电池，采集电芯极柱电压U₀和电芯连接片处的电压V₀；

203)根据公式ΔV₀＝U₀-V₀计算当前被选取的电芯的正常压差ΔV₀；

204)比较相同倍率放电或充电过程中各正常压差ΔV₀，其中最大值即为最大正常压差ΔV_0max。

本发明的上述方案通过探针检测电池电芯极柱与连接片电压，通过对比压差来确定虚焊电芯，快速对电池进行维护。该方法检测电池虚焊，易于实现，利于推广。

附图说明

图1为本发明一个实施例的检测方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明提供了一种锂离子电池虚焊检测方法，用于快速准确检测锂离子电池是否存在虚焊。本发明人发现，在锂离子电池充放电过程中，存在着电芯连接片处电压等于电芯极柱电压加上连接片过流时由接触电阻引起的电压的关系。因此，若电芯与连接片处存在焊接不良(虚焊)，则连接片过流时由接触电阻引起的电压在放电过程中变大，则相比正常焊接电芯的接触电阻引起的电压会明显偏大，充电则情况相反。据此，特提出本方法。如图1所示，本方法包括：101)对待检测锂离子电池进行的充电或放电；102)给步骤101)中电池的电芯编号，在充电或放电过程中选取步骤101)中第n号电芯，采集电芯极柱电压U_n和电芯连接片处的电压V_n；103)根据公式ΔV_n＝U_n-V_n计算当前被选取的电芯的压差ΔV_n；104)在一次充电或放电过程中重复步骤102)和103)；105)比较ΔV_n与ΔV_0max的大小，若ΔV_n大于最大正常差值ΔV_0max，该ΔV_n所对应的电芯即存在虚焊的情况。步骤101)中，进行一次充电或放电的倍率为1C-2C；步骤105)中，所述最大正常差值ΔV_0max在1C倍率充电或放电情况下为9mV，在2C倍率充电或放电情况下为18mV。步骤102)中采集所述电芯极柱电压U_n采用的是锥头探针，能够避免该探针与连接片接触，精准采集电芯电压。采集所述连接片电压采用平头探针，精准采集连接片处电压。所述平头探针和锥头探针与同一电压检测设备连接；如此能够避免不同设备精度不同而引起的采集结果误差。

上述的锂离子电池虚焊检测方法中，所述最大正常压差ΔV_0max为相同型号的非虚焊锂离子电池在相同倍率充电或放电过程中电芯极柱电压与电芯连接片处电压的最大差值。

该最大正常压差ΔV_0max的值确定方法为：201)选取与待检测锂离子电池相同型号的无虚焊锂离子电池，对其进行充电或放电，此充电或放电的电量倍率与步骤101)中相同；202)在充电或放电过程中选取步骤201)中锂离子电池，采集电芯极柱电压U₀和电芯连接片处的电压V₀；203)根据公式ΔV₀＝U₀-V₀计算当前被选取的电芯的正常压差ΔV₀；204)比较相同倍率放电或充电过程中各正常压差ΔV₀，其中最大值即为最大正常压差ΔV_0max。上文中正常压差ΔV₀的值随着锂离子电池充放电的倍率不同而有所不同。

实施例1

以正常单体电芯和待测电芯作为检测目标参照步骤101)至步骤105)进行检测，其中步骤101)为对待检测电池进行电量为1.0C的放电；分别利用锥头探针和平头探针对锂离子电池的极柱电压和连接片处电压进行电压数据采集，放电过程中每秒进行一次数据采集，得到的数据如下表所示：

表一

本实施例中采用的最大正常压差ΔV_0max参照上述步骤201)-步骤204)确定，其中非虚焊锂离子电池的正常压差ΔV₀范围为6mV-9mV，取9mV作为最大正常压差ΔV_0max。

将上述表一中ΔV_n与ΔV_0max进行对比，大于最大正常差值ΔV_0max(本实施例中为9mV)的数据即存在虚焊的情况。经过对比，电芯1号和2号电芯的ΔV_n均大于ΔV_0max(9mV)，据此，可以判断出1号电芯和2号电芯存在虚焊的情况。

实施例2

以正常单体电芯和待测电芯作为检测目标参照步骤101)至步骤105)进行检测，其中步骤101)为对待检测电池进行倍率为2.0C的放电；分别利用锥头探针和平头探针对锂离子电池的极柱电压和连接片处电压进行电压数据采集，放电过程中每秒进行一次数据采集，得到的数据如下表所示：

表二

本实施例中采用的最大正常压差ΔV_0max参照上述步骤201)-步骤204)确定，其中非虚焊锂离子电池的正常压差ΔV₀范围为15mV-18mV，取18mV作为最大正常压差ΔV_0max。

上述表一中ΔV_n与ΔV_0max进行对比，大于最大正常压差ΔV_0max(本实施例中为18mV)的数据即存在虚焊的情况。经过对比，电芯1号和2号ΔV_n大于ΔV_0max(18mV)，据此，可以判断出1号电芯和2号电芯存在虚焊的情况。

通过该方法能快速判断锂离子电池中是否存在虚焊的情况并找到虚焊电芯，对虚焊电芯进行及时维护。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种锂离子电池虚焊检测方法，其特征在于，包括：

101)对待检测锂离子电池进行的充电或放电；

102)给步骤101)中电池的电芯编号，在充电或放电过程中选取步骤101)中第n号电芯，采集电芯极柱电压U_n和电芯连接片处的电压V_n；

103)根据公式ΔV_n＝U_n-V_n计算当前被选取的电芯的压差ΔV_n；

104)在一次充电或放电过程中重复步骤102)和103)；

105)比较ΔV_n与ΔV_0max的大小，若ΔV_n大于最大正常差值ΔV_0max，该ΔV_n所对应的电芯即存在虚焊的情况。

2.如权利要求1所述的锂离子电池虚焊检测方法，其特征在于，步骤101)中，进行一次充电或放电的倍率为1C-2C。

3.如权利要求2所述的锂离子电池虚焊检测方法，其特征在于，步骤105)中，最大正常差值ΔV_0max在1C倍率下为9mV，在2C倍率下为18mV。

4.如权利要求1所述的锂离子电池虚焊检测方法，其特征在于，步骤102)中采集所述电芯极柱电压U_n采用的是锥头探针，采集所述连接片电压V_n采用的是平头探针。

5.如权利要求4所述的锂离子电池虚焊检测方法，其特征在于，所述锥头探针和平头探针与同一电压检测设备连接。

6.如权利要求1-5任一所述的锂离子电池虚焊检测方法，其特征在于，所述最大正常压差ΔV_0max为相同型号的非虚焊锂离子电池在相同倍率充电或放电过程中电芯极柱电压与电芯连接片处电压的最大差值。

7.如权利要求6所述的锂离子电池虚焊检测方法，其特征在于，所述最大正常压差ΔV_0max的值确定方法为：

201)选取与待检测锂离子电池相同型号的若干无虚焊锂离子电池，对其进行充电或放电，此充电或放电的电量倍率与步骤101)中相同；

202)在充电或放电过程中选取步骤201)中锂离子电池，采集其电芯极柱电压U₀和电芯连接片处的电压V₀；

203)根据公式ΔV₀＝U₀-V₀计算当前被选取的电芯的正常压差ΔV₀；

204)比较相同倍率放电或充电过程中各正常压差ΔV₀，其中最大值即为最大正常压差ΔV_0max。