CN112033498A - 一种锂离子电池注液效率的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子电池注液效率的检测方法，包括以下步骤：S1、将待注液电池的注液口与注液杯的注液嘴对齐，在所述注液杯顶部固定设置位移传感器；S2、向注液杯内加入一定量的电解液；S3、开始向待注液电池内注液，同时通过位移传感器不断发射光学信号，实时测量与记录电解液的液面高度，并根据注液时间差和电解液的液面高度差计算注液速率。本发明可以将原本无法可见的注液过程通过传感器的传输的数据直观地反应出来，从而得知在注液的初期，中期和末期卷芯内吸收电解液的速率。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池注液效率的检测方法。
背景技术
随着能源的紧缺与环境的恶化，新能源技术正在被越来越多的使用和推广。其中锂离子电池由于它的能量密度高，自放电少，循环性能好，是环境友好型的产品，这些特点导致了锂离子电池的飞速发展。
锂离子电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。
锂离子电池生产过程中能耗占到整个锂离子电池能耗的66％左右，而干燥间的能耗又占到了整个生产能耗的43％左右。作为锂离子电池生产的重要步骤——注液，主要是在干燥间内完成，因此在保证浸润效果的前提下尽量减少浸润时间对于降低锂离子电池的生产成本具有重要的意义。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池注液效率的检测方法。
本发明提出的一种锂离子电池注液效率的检测方法，包括以下步骤：
S1、将待注液电池的注液口与注液杯的注液嘴对齐，在所述注液杯顶部固定设置位移传感器；
S2、向注液杯内加入一定量的电解液；
S3、开始向待注液电池内注液，并且通过位移传感器不断发射光学信号，实时测量与记录电解液的液面高度，并根据注液时间间隔和电解液的液面高度差计算注液速率。
优选地，还包括S4、以注液时间为横坐标，电解液液面高度为纵坐标，绘制电解液液面高度-注液时间变化图，以显示注液时间与注液速率的关系。
优选地，所述步骤S3中，所述位移传感器在开始注液的同时不断发射光学信号，光学信号在接触电解液表面时即按照原先相反的方向反射回去，被位移传感器接收，得到对应的电解液液面高度。
优选地，将位移传感器发射第1个信号时的注液时间记为T1，发射第2个信号时的注液时间记为T2，发射第x个信号时的注液时间记为Tx，发射第y个信号时的注液时间记为Ty，发射第n个信号时的注液时间记为Tn，依次得到T1、T2、…、Tx、…、Ty、…、Tn；将第1个信号对应的电解液液面高度记为H1，第2个信号对应的电解液液面高度记为H2，第x个信号对应的电解液液面高度记为Hx，第y个信号对应的电解液液面高度记为Hy，第n个信号对应的电解液液面高度记为Hn，依次得到H1、H2、…、Hx、…、Hy、…、Hn；则从注液时间为Tx到Ty的时间间隔内的注液速率＝(Hx-Hy)/(Ty-Tx)。
优选地，所述位移传感器通过导线将采集到的数据传输给数据采集卡，数据采集卡将数据传输给NI-PXI平台，NI-PXI平台将数据传输给电脑，电脑使用LabVIEw软件编写的程序和界面对数据进行处理和图形显示。
优选地，所述步骤S1中，将待注液电池放入注液托盘内，通过机械定位将电池的注液口与注液杯的注液嘴对齐。
优选地，开始向待注液电池内注液之前，需要测试注液杯、注液嘴与电池注液口之间的密封性，以保证注液过程中无电解液通过两者交接的地方处流出，从而影响测得的注液速率的真实性。
优选地，开始向待注液电池内注液的时间与位移传感器发射第1个信号的时间相同。
本发明的有益效果如下：
一般的注液过程是无法可视化的，而本发明的方法可以通过传感器的传输的数据反映注液过程的动态进程，直观地反映注液时间与注液速率的关系，可以得知在注液的初期，中期和末期卷芯内吸收电解液的速率，可以在此基础上验证更换电池正负极材料、更换隔膜、更换电解液、修改入壳比等参数后对注液速率的影响，并且有助于注液工艺的优化，在优化注液工艺时可直观的体现出改变工艺参数对整个注液时间速率的影响。
附图说明
图1为本发明实施例1得到的电解液液面高度-注液时间变化图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种锂离子电池注液效率的检测方法，包括以下步骤：
S1、取烘烤后水份值为220ppm，卷芯内部温度为65℃的待注液电池放入注液托盘内，通过机械定位将注液杯的注液嘴与电池的注液口对齐，定位完成后，测试注液杯、注液嘴与注液口之间的密封性，保证密封性测试合格；
S2、通过打液设备向注液杯内加入230g电解液；
S3、开始向待注液电池内注液，在开始注液的同时位移传感器同步发射第1个光学信号，发射第1个信号的注液时间记为T1＝0s，其接触到电解液表面时即按照原先相反的方向反射回去，被位移传感器接收，得到第1个信号对应的电解液液面高度H1＝20cm，即为电解液液面的初始高度；在注液过程中位移传感器不断发射信号，第1个信号时的注液时间记为T1，发射第2个信号时的注液时间记为T2，发射第x个信号时的注液时间记为Tx，发射第y个信号时的注液时间记为Ty，发射第n个信号时的注液时间记为Tn，依次得到T1、T2、…、Tx、…、Ty、…、Tn；将第1个信号对应的电解液液面高度记为H1，第2个信号对应的电解液液面高度记为H2，第x个信号对应的电解液液面高度记为Hx，第y个信号对应的电解液液面高度记为Hy，第n个信号对应的电解液液面高度记为Hn，依次得到H1、H2、…、Hx、…、Hy、…、Hn；则从注液时间为Tx到Ty的时间间隔内的注液速率＝(Hx-Hy)/(Ty-Tx)；例如，发射第8个信号时的注液时间为4s，其对应的电解液液面高度为15cm，发射第9个信号时的注液时间为4.5s，其对应的电解液液面高度为13.8cm，则从注液时间为4s到4.5s的时间间隔内的注液速率＝(15-13.8)/(4.5-4)cm/s＝2.4cm/s；
S4、以注液时间为横坐标，以电解液液面高度作为纵坐标，绘制电解液液面高度-注液时间变化图，如图1所示，即可显示注液时间与注液速率的关系。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种锂离子电池注液效率的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将待注液电池的注液口与注液杯的注液嘴对齐，在所述注液杯顶部固定设置位移传感器；
S2、向注液杯内加入一定量的电解液；
S3、开始向待注液电池内注液，并且通过位移传感器不断发射光学信号，实时测量与记录电解液的液面高度，并根据注液时间间隔和电解液的液面高度差计算注液速率。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池注液效率的检测方法，其特征在于，还包括S4、以注液时间为横坐标，电解液液面高度为纵坐标，绘制电解液液面高度-注液时间变化图，以显示注液时间与注液速率的关系。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池注液效率的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述位移传感器在开始注液的同时不断发射光学信号，光学信号在接触电解液表面时即按照原先相反的方向反射回去，被位移传感器接收，得到对应的电解液液面高度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池注液效率的检测方法，其特征在于，将位移传感器发射第1个信号时的注液时间记为T1，发射第2个信号时的注液时间记为T2，发射第x个信号时的注液时间记为Tx，发射第y个信号时的注液时间记为Ty，发射第n个信号时的注液时间记为Tn，依次得到T1、T2、…、Tx、…、Ty、…、Tn；将第1个信号对应的电解液液面高度记为H1，第2个信号对应的电解液液面高度记为H2，第x个信号对应的电解液液面高度记为Hx，第y个信号对应的电解液液面高度记为Hy，第n个信号对应的电解液液面高度记为Hn，依次得到H1、H2、…、Hx、…、Hy、…、Hn；则从注液时间为Tx到Ty的时间间隔内的注液速率＝(Hx-Hy)/(Ty-Tx)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的锂离子电池注液效率的检测方法，其特征在于，所述位移传感器通过导线将采集到的数据传输给数据采集卡，数据采集卡将数据传输给NI-PXI平台，NI-PXI平台将数据传输给电脑，电脑使用LabVIEw软件编写的程序和界面对数据进行处理和图形显示。
6.根据权利要求1-5任一项所述的锂离子电池注液效率的检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，将待注液电池放入注液托盘内，通过机械定位将电池的注液口与注液杯的注液嘴对齐。
7.根据权利要求1-6任一项所述的锂离子电池注液效率的检测方法，其特征在于，开始向待注液电池内注液之前，需要测试注液杯、注液嘴与电池注液口之间的密封性，以保证注液过程中无电解液通过两者交接的地方处流出，从而影响测得的注液速率的真实性。
8.根据权利要求1-7任一项所述的锂离子电池注液效率的检测方法，其特征在于，开始向待注液电池内注液的时间与位移传感器发射第1个信号的时间相同。
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