CN109444678A - 一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置 - Google Patents

一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109444678A
CN109444678A CN201811095480.9A CN201811095480A CN109444678A CN 109444678 A CN109444678 A CN 109444678A CN 201811095480 A CN201811095480 A CN 201811095480A CN 109444678 A CN109444678 A CN 109444678A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery core
battery
test
pressure
lithium ion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811095480.9A
Other languages
English (en)
Inventor
赵永锋
苏长虎
许飞
李云峰
顾月茹
马红涛
王攀
刘兴福
赵红娟
朱林剑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duofuduo (jiaozuo) Amperex Technology Ltd
Original Assignee
Duofuduo (jiaozuo) Amperex Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duofuduo (jiaozuo) Amperex Technology Ltd filed Critical Duofuduo (jiaozuo) Amperex Technology Ltd
Priority to CN201811095480.9A priority Critical patent/CN109444678A/zh
Publication of CN109444678A publication Critical patent/CN109444678A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置，属于电池的电气状况测试技术领域，在对电芯进行测试时，根据设置的毛刺长度或粉尘直径，通过电芯极耳两端电压与毛刺长度或粉尘直径的关系，确定向电芯极耳两端施加的电压，确保检测出由于毛刺或粉尘影响的不合格电芯，测试时将毛刺或粉尘等造成的微短路电池直接击穿，避免流入后续流水线造成资源浪费，实现电芯的有效测试。

Description

一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置
技术领域
本发明属于电池的电气状况测试技术领域，具体涉及一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置。
背景技术
作为新能源汽车核心之一的动力电池行业得到蓬勃发展，动力电池安全越来越受到重视。目前在电池未注液前的安全检测并不理想，例如公告号为CN206387889U的中国专利提出的《动力电池热压及hi-pot测试机构》中，通过增压缸控制上/下压板对电芯施加压力，进行hi-pot测试(即电芯高压测试)，但该测试机构的缺点在于无法有效的检测出存在毛刺或粉尘的不合格电芯，因此，现有技术中缺乏解决存在毛刺或粉尘等潜在安全威胁的电芯绝缘测试方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置，用于解决现有技术无法有效检测出由于毛刺或粉尘造成电芯绝缘测试不合格的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法，包括以下步骤：
对电芯施加压力，在电芯极耳两端施加电压并检测绝缘电阻，施加的电压为其中，U0为电芯的隔膜击穿电压，d0为电芯的隔膜厚度，d为设置的毛刺长度或粉尘直径；当绝缘电阻大于设定值时，判定电芯测试合格；当绝缘电阻小于设定值或电芯击穿，判定电芯测试不合格。
本发明在对电芯进行测试时，根据设置的毛刺长度或粉尘直径，通过电芯极耳两端电压与毛刺长度或粉尘直径的关系，确定向电芯极耳两端施加的电压，确保检测出由于毛刺或粉尘影响的不合格电芯，实现电芯的有效测试。
为提高电芯的测试效果，对电芯上、下两个平面施加的压力值小于或等于化成面压，电芯测试时所处环境温度的范围为25±1℃，电芯测试的环境露点值范围为-20℃—-40℃，电芯测试的气压为标准大气压。
为解决上述技术问题，本发明还提出一种锂离子电池的电芯绝缘测试装置，包括绝缘电阻测试仪、上压板和下垫板，上压板和下垫板之间设有用于放置电芯的放置位，上压板上设置有连接气缸的导柱，导柱通过气缸对上压板施加压力；所述绝缘电阻测试仪用于连接电芯，并在电芯极耳两端施加电压并检测绝缘电阻，施加的电压为其中，U0为电芯的隔膜击穿电压，d0为电芯的隔膜厚度，d为设置的毛刺长度或粉尘直径。
进一步，对电芯上、下两个平面施加的压力值小于或等于化成面压。电芯测试时所处环境温度的范围为25±1℃，电芯测试的环境露点值范围为-20℃—-40℃，电芯测试的气压为标准大气压。
附图说明
图1是本发明的一种锂离子电池的电芯绝缘测试装置示意图；
图2是本发明对50支裸电芯进行测试得到的绝缘电阻分布图；
附图的标号说明：1——上压板，2——下垫板，3——待测电芯，4——导柱，5——夹子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1所示的锂离子电池的电芯绝缘测试装置，包括上压板1、下垫板2、导柱4和绝缘电阻测试仪，上压板1和下垫板2之间设有用于放置待测电芯3的放置位，导柱4连接气缸，通过气缸向上压板1施加设置的压力，绝缘电阻测试仪的测试端通过夹子5夹住待测电芯3的极耳，目的是与极耳连接。
基于上述装置，本发明的叠片锂离子电池的绝缘测试方法，步骤如下：
步骤1)将焊接极耳后待封装的裸电芯放入测试装置的放置位，通过上压板1和下垫板2对电芯施加压力，压力值为0.234kg/cm2。
上述压力值是根据电池后期加压化成面压设置的，具体的，上述压力值应小于或等于化成面压，化成面压指电池在后期制程的化成工序，在化成过程中通过夹具对电池施加的单位面积压力，kg/cm2。
步骤2)绝缘测试仪的两个探针分别对应连接电芯的正负极耳，调节绝缘测试仪至外部触发模式，测试电压300V，限制电阻20MΩ。
上述测试电压的设置是依据生产过程中设置的可能出现的毛刺/粉尘尺寸确定的，具体的，上述测试电压与毛刺长度或粉尘直径的关系式如下：
式中，U0为电芯的隔膜击穿电压，d0为电芯的隔膜厚度，d为设置的毛刺长度或粉尘直径。
步骤3)按一次测试按钮对电芯进行一次测试，若绝缘电阻大于20MΩ则判定为电池测试合格，若绝缘电阻低于20MΩ或直接击穿，则电池测试不合格。
为提高电芯的测试效果，对电芯上、下两个平面施加的压力值小于或等于化成面压，电芯测试时所处环境温度的范围为25±1℃，电芯测试的环境露点值范围为-20℃—-40℃，电芯测试的气压为标准大气压。
利用上述方法对50支裸电芯进行测试，得到的绝缘电阻分布如图2所示，图中三处绝缘电阻为零，表明此三支电芯毛刺粉尘严重，在300V高压瞬间击穿，判定为绝缘不良电池。而其余电池绝缘电阻分布在25-65MΩ之间，为合格电池。采用此方法快速有效检测出有毛刺或粉尘等不良电池。
本发明通过对裸电芯施加压力并在极耳两端施加高电压检测未注液的裸电芯隔膜绝缘性能，采用通过设置绝缘电阻R判定裸电芯的合格状况，当R高于或等于某一设定值判定OK(即合格)，低于该设定值判定NG(即不合格)。本发明通过理论分析计算建立压力和电压预设范围，通过试验选取最佳压力和电压值。通过本发明提供的方法中设置的压力和电压，可实现良品电池无损判定OK，毛刺或粉尘等造成的微短路电池直接击穿，避免流入后续流水线造成资源浪费。本发明可在封装前有效检出绝缘不良电芯，从而使后期低压/零压率降低0.1％。
本发明紧跟目前动力电池高安全的性能需求，工艺简单，容易实现；测试压力和测试电压设置方法适合于不同尺寸、不同隔膜厚度的叠片锂离子电池；在未封装前检出毛刺或粉尘严重电池，避免进入后工序浪费资源；实现智能OK/NG判定，方便接入生产流水线智能实现OK/NG分拣。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
对电芯施加压力，在电芯极耳两端施加电压并检测绝缘电阻，施加的电压为其中，U0为电芯的隔膜击穿电压，d0为电芯的隔膜厚度，d为设置的毛刺长度或粉尘直径；当绝缘电阻大于设定值时，判定电芯测试合格；当绝缘电阻小于设定值或电芯击穿，判定电芯测试不合格。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池的电芯绝缘测试方法，其特征在于，对电芯上、下两个平面施加的压力值小于或等于化成面压。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池的电芯绝缘测试方法，其特征在于，电芯测试时所处环境温度的范围为25±1℃，电芯测试的环境露点值范围为-20℃—-40℃，电芯测试的气压为标准大气压。
4.一种锂离子电池的电芯绝缘测试装置，其特征在于，包括绝缘电阻测试仪、上压板和下垫板，上压板和下垫板之间设有用于放置电芯的放置位，上压板上设置有连接气缸的导柱，导柱通过气缸对上压板施加压力；所述绝缘电阻测试仪用于连接电芯，并在电芯极耳两端施加电压并检测绝缘电阻，施加的电压为其中，U0为电芯的隔膜击穿电压，d0为电芯的隔膜厚度，d为设置的毛刺长度或粉尘直径。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池的电芯绝缘测试装置，其特征在于，对电芯上、下两个平面施加的压力值小于或等于化成面压。
6.根据权利要求4所述的锂离子电池的电芯绝缘测试装置，其特征在于，电芯测试时所处环境温度的范围为25±1℃，电芯测试的环境露点值范围为-20℃—-40℃，电芯测试的气压为标准大气压。
CN201811095480.9A 2018-09-19 2018-09-19 一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置 Pending CN109444678A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811095480.9A CN109444678A (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811095480.9A CN109444678A (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109444678A true CN109444678A (zh) 2019-03-08

Family

ID=65532987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811095480.9A Pending CN109444678A (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109444678A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110270519A (zh) * 2019-06-11 2019-09-24 河南电池研究院有限公司 一种筛选微短路锂离子电池电芯的方法
CN110376111A (zh) * 2019-07-17 2019-10-25 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂电池卷芯渗液效果的判断方法及其辅助工装
CN111090052A (zh) * 2019-11-27 2020-05-01 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种储备式锂电池的极群毛刺检测方法
CN111505518A (zh) * 2020-06-03 2020-08-07 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种热电池单体电池片串粉程度的检测方法
CN112630664A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 广东风华新能源股份有限公司 一种锂电池短路失效分析方法及检测装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2879442Y (zh) * 2006-03-17 2007-03-14 天津力神电池股份有限公司 圆柱型锂离子电池自动卷绕机极组绝缘电阻无损检测机构
CN103207348A (zh) * 2013-03-22 2013-07-17 奇瑞汽车股份有限公司 一种大容量动力锂离子电芯高压测短路自动检测设备及其检测方法
CN104090217A (zh) * 2014-07-10 2014-10-08 深圳市星源材质科技股份有限公司 隔膜击穿电压测试装置及测试方法
JP5724055B2 (ja) * 2011-02-24 2015-05-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 面状発熱体
CN206945923U (zh) * 2017-07-21 2018-01-30 河南德道电子科技有限公司 一种锂电池电芯短路检测装置
CN107783052A (zh) * 2016-09-26 2018-03-09 万向二三股份公司 一种软包锂离子电池绝缘测试方法
CN107799781A (zh) * 2016-09-05 2018-03-13 深圳市和合自动化有限公司 一种电芯贴胶方法
CN207366690U (zh) * 2017-11-13 2018-05-15 上海恩捷新材料科技股份有限公司 一种测试隔膜击穿电压的装置
CN109346676A (zh) * 2018-10-27 2019-02-15 山东华亿比科新能源股份有限公司 一种去除锂离子电池正极片分切毛刺方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2879442Y (zh) * 2006-03-17 2007-03-14 天津力神电池股份有限公司 圆柱型锂离子电池自动卷绕机极组绝缘电阻无损检测机构
JP5724055B2 (ja) * 2011-02-24 2015-05-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 面状発熱体
CN103207348A (zh) * 2013-03-22 2013-07-17 奇瑞汽车股份有限公司 一种大容量动力锂离子电芯高压测短路自动检测设备及其检测方法
CN104090217A (zh) * 2014-07-10 2014-10-08 深圳市星源材质科技股份有限公司 隔膜击穿电压测试装置及测试方法
CN107799781A (zh) * 2016-09-05 2018-03-13 深圳市和合自动化有限公司 一种电芯贴胶方法
CN107783052A (zh) * 2016-09-26 2018-03-09 万向二三股份公司 一种软包锂离子电池绝缘测试方法
CN206945923U (zh) * 2017-07-21 2018-01-30 河南德道电子科技有限公司 一种锂电池电芯短路检测装置
CN207366690U (zh) * 2017-11-13 2018-05-15 上海恩捷新材料科技股份有限公司 一种测试隔膜击穿电压的装置
CN109346676A (zh) * 2018-10-27 2019-02-15 山东华亿比科新能源股份有限公司 一种去除锂离子电池正极片分切毛刺方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MIKOWOO: "锂电池电芯绝缘耐电压测试基础知识", 《第一电动网》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110270519A (zh) * 2019-06-11 2019-09-24 河南电池研究院有限公司 一种筛选微短路锂离子电池电芯的方法
CN110376111A (zh) * 2019-07-17 2019-10-25 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂电池卷芯渗液效果的判断方法及其辅助工装
CN110376111B (zh) * 2019-07-17 2022-05-17 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂电池卷芯渗液效果的判断方法及其辅助工装
CN111090052A (zh) * 2019-11-27 2020-05-01 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种储备式锂电池的极群毛刺检测方法
CN111505518A (zh) * 2020-06-03 2020-08-07 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种热电池单体电池片串粉程度的检测方法
CN112630664A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 广东风华新能源股份有限公司 一种锂电池短路失效分析方法及检测装置
CN112630664B (zh) * 2020-12-18 2023-11-03 广东风华新能源股份有限公司 一种锂电池短路失效分析方法及检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109444678A (zh) 一种锂离子电池的电芯绝缘测试方法与装置
CN104600388B (zh) 一种在线监控电池和电容器安全性能的方法
CN109358092B (zh) 一种软包电池的封装效果检验方法
CN202631575U (zh) 锂离子电芯电子绝缘性能检测装置及其测试夹具
CN207965096U (zh) 一种电芯检测夹具及检测装置
CN111103100A (zh) 一种燃料电池膜电极检漏装置及检漏方法
CA2592666A1 (en) Fuel cell diagnostic apparatus and diagnostic method
CN105738404A (zh) 一种锂离子电池隔膜闭孔温度和破膜温度的测试方法及装置
CN104330710A (zh) 一种快速判定软包锂离子电池铝塑膜绝缘不良的方法
CN112540300B (zh) 一种电堆膜电极泄漏检测方法
CN106338691A (zh) 一种电池安全测试过程中的压力检测装置
CN105445313A (zh) 一种电池隔膜的热稳定性检测方法
CN106353371A (zh) 一种锂离子电池用铝塑膜检测方法
WO2022257991A1 (zh) 电芯内短路点位置确定方法
CN106289020B (zh) 一种检测锂离子电池极耳弯折的方法
CN107219400A (zh) 固体电解质离子电导率测试夹具、系统以及方法
CN107024192A (zh) 一种电池安全测试过程中的压力检测装置
CN110061270A (zh) 燃料电池双极板与碳纸界面接触电阻的无损测量方法
CN211784145U (zh) 电池漏液检测设备
CN105158570A (zh) 一种简便的固体电解质电导率测试方法
CN110571401A (zh) 锂电池极耳焊接结构及其焊接牢固程度检测方法
CN109341930B (zh) 一种电芯鼓胀力的检测系统及方法
CN206496894U (zh) 一种电池限压盖板防爆阀气压测试系统
CN112945452B (zh) 电芯气压的测试装置和电芯气压的测试方法
CN107894555B (zh) 一种用于加热组件绝缘性能的测试方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 454191 Industrial Cluster Area, Jiaozuo City, Henan Province, Standardized Workshop Area on the North Side of Xinyuan Road, West Park

Applicant after: Multi-fluorine New Energy Technology Co., Ltd.

Address before: 454191 Henan Jiaozuo industrial agglomeration area, West Park, Xinyuan Road, north side of the standardization workshop.

Applicant before: Duofuduo (Jiaozuo) Amperex Technology Limited

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190308