CN112362247B - 一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置，包括箱体和VOC检测仪，所述箱体内设有第一密封腔和第二密封腔，所述箱体上还活动连接有封闭门，通过移动所述封闭门交替切换第一密封腔和第二密封腔的启闭状态，所述VOC检测仪与箱体连接。本发明具有如下有益效果：检测无损且准确，结构简单，操作方便，成本低；节省等待检测仪归零时间，大幅提高操作效率；保证密封腔的密封性，保证测量准确度；连接便捷，不影响封闭门的移动；适用范围广。本发明还公开了一种锂离子电池组电解液泄漏检测方法。

Description

一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置及方法

技术领域

本发明涉及电池测试技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池组电解液泄漏装置及方法。

背景技术

锂离子电池作为新型的清洁能源，具有无污染，使用寿命长，安全性能高等优点。一般单体锂离子电池会进行一定的串并联后组装在密封的壳体内，形成锂离子电池组。单体电池是由极片、电解液及铝塑膜封装组成，它会因为其自身缺陷及封装工艺原因，存在漏泄的风险。电解液是由有机溶剂组成，该有机溶剂易挥发且可燃，存在腐蚀性能够腐蚀电子原器件并且对人体有害。对电池组进行电解液漏液监控，能够提前识别风险，降低危害。目前通常通过肉眼观察电池外观判断是否漏液，人工依赖度极高，检测准确率低；其他方法通常在电池组上设置复杂装置或传感器检测其漏液情况，结构复杂，操作难度大，成本较高。

例如，一件在中国专利文献上公开的“一种电池舱电解液泄漏检测方法及使用该方法的监测装置”，其授权公告号CN102865976B，方法包括：(a)从分别设置在电池舱内不同位置的多个温度-压力采集装置接收多对温度数据和压力数据，其中，每个温度-压力采集装置包括一个温度传感器和一个压力传感器；(b)分别对接收到的温度数据和压力数据进行融合；(c)确定融合后的压力是否大于融合后的温度下的压力阈值；(d)如果融合后的压力大于压力阈值，则确定电池舱电解液发生泄漏。该发明利用传感器监控压力的方式改变了电池组的构造，增加了其本身的重量及制造成本，减小的电池组的比能量。

另一件授权公告号CN103208656B的发明专利公开了一种电池组系统及其漏液检测方法，系统包括数个电池单体、封闭液和包含封闭液的电池箱，电池单体浸泡在封闭液中，电池箱由箱体与盖板组成，封闭液为阻燃、绝缘、比重小于电解液并且与电解液不溶的液体，箱体上设置一个封闭液出口和一个封闭液入口，出口经过循环泵和液体分离装置与入口连接在一起形成一条循环通道，液体分离装置内设置检测部件，当电池的那元中发生电解液泄漏时，混杂有电解液的封闭液流经液体分离装置时被检测部件检出，并且检测部件给出反馈信号。该发明利用封闭液循环通路检测封闭液和电解液混合液的物理化学特性，此种方式对于检测器的精度要求高，成本高；且将电池组浸泡在封闭液中，极易造成电池组的损伤。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的肉眼检测不准确，装置结构复杂，操作难度大，成本高，易对电池组造成损伤的问题，提供一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置及方法，准确有效且无损地检测漏液情况，装置结构简单，操作便捷，成本低。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置，包括箱体和VOC检测仪，所述箱体内设有第一密封腔和第二密封腔，所述箱体上还活动连接有封闭门，通过移动所述封闭门交替切换第一密封腔和第二密封腔的启闭状态，所述VOC检测仪与箱体连接。

本发明的特点在于，由于电解液是由有机溶剂组成，该有机溶剂易挥发，利用VOC（挥发性有机化合物）检测仪对挥发性有机化合物的敏感度对封闭环境下电池漏液情况进行准确检测。而由于电池组需要批量检测，而在下一次检测前通常需要将VOC检测仪放置到洁净环境中使其数值归零，增加步骤，降低效率；或者等密封装置内的漏液全部挥发后再进行下一次检测，等待时间通常较长，影响效率。通过设置移动的封闭门，切换两个密封腔的启闭状态，当其中一个密封腔封闭时，该密封腔作为检测腔，而另一密封腔打开，将前一次检测产生的挥发性物质散去，检测与挥发漏液同时进行，而检测的时间足够用于散去漏液，加快检测效率，同时保证各密封腔的密封性，从而确保结果的准确性。箱体使用在常温下不产生挥发性有机气体的材质，可以是但不限于不锈钢、有机玻璃、合金等，排除工装的材质引起的检测误差。

作为优选，所述箱体一侧设有开口，所述箱体内设有隔板，所述隔板将箱体分隔为第一密封腔和第二密封腔，所述箱体开口侧滑动连接有封闭门，所述箱体侧壁和隔板靠近封闭门的一侧设有密封胶条。

一侧开口的长方体箱体方便制造，在箱体中间设置隔板将箱体分隔为两个尺寸相同的密封腔，平移封闭门就能快速切换两个密封腔的启闭状态，每个密封腔通过箱体侧壁和隔板合围而成，设置密封胶条保证密封腔封闭时的密封性，避免漏液渗出影响检测结果。密封胶条可卡接在箱体侧壁和隔板上，方便安装和更换。

作为优选，所述密封胶条靠近封闭门的一侧设有第一锯齿槽，所述封闭门靠近箱体的一侧设有与第一锯齿槽适配的第二锯齿槽。

第一锯齿槽和第二锯齿槽延伸方向与封闭门移动方向垂直，当封闭门移动至其中一个密封腔开口处并完全封闭该开口时，封闭门内侧两边的第二锯齿槽分别与密封腔两侧的密封胶条的第一锯齿槽配合，锯齿槽多槽体结构形成多道密封结构，增加对密封腔的密封性能；同时增加在封闭状态开打开封闭门所需的力，保证密封性。

作为优选，所述VOC检测仪通过电线外接有显示器，所述VOC检测仪固定设置在箱体内，所述显示设置在箱体外，所述箱体上设有穿线孔，所述电线穿过穿线孔，所述穿线孔中填充有密封件。

VOC检测方式包括自然扩散式和泵吸式等，当利用气体自然扩散的方式检测VOC含量时，将VOC检测仪与待测电池组共同设置在密封腔内，通过电线外接显示器，读取箱体外显示器的读数测定VOC含量，由于设置穿线孔用于穿设电线，需在测量前封堵穿线孔保证密封性，密封件为不产生挥发性有机气体的材质，可以是但不限于纸、棉花和泡沫等。

作为优选，所述VOC检测仪为泵吸式并连接有吸管，所述吸管远离VOC检测仪的一端设有卡爪，所述封闭门上开设有通孔，所述通孔内壁上设有卡槽，所述VOC检测仪通过卡爪从箱体外与卡槽卡接。

当利用泵吸式检测时，将内部集成了泵和检测器的VOC检测仪通过吸管与封闭门卡接，通过卡爪与卡槽的卡接将吸管与封闭门固定连接，卡爪隐藏在通孔内壁中，不凸出于封闭门内壁，不影响封闭门带着吸管移动，吸管跟随封闭门移动切换与两个密封腔的连接状态，无需插拔吸管，提高操作效率。

一种锂离子电池组电解液泄漏检测方法，包括如下步骤：

将待测电池组设置在第一密封腔内，移动封闭门密封第一密封腔；

连接VOC检测仪和第一密封腔，打开VOC检测仪，稳定5-30min后，读取数值;

打开第一密封腔，取出电池组，连接VOC检测仪和第二密封腔；

VOC检测仪数值归零后，将下一组待测电池组设置在第二密封腔内，移动封闭门密封第二密封腔；

打开VOC检测仪，稳定5-30min后，读取数值。

本发明还公开了一种锂离子电池组电解液泄漏检测方法，实现了电解液泄漏的有效监控。这种检测方式能起到作用最主要是因为电解液是易挥发有机溶剂的混合液，容易被VOC仪的检测器检测到；且密封工装能够在一定程度上富集挥发出来的有机气体，使其达到VOC检测能够检测到的浓度；两个密封腔交替使用，大幅节省等待检测仪归零的时间此种检测方式，操作方便、设计合理、无损且快速，能够很好的解决电解液泄漏难监控的问题。

作为优选，所述步骤a中，在密封第一密封腔之前，将VOC检测仪固定在第一密封腔内，并用密封件填充穿线孔；

所述步骤c包括，打开第一密封腔，取出电池组和VOC检测仪，将VOC检测仪固定在第二密封腔内。

该方法适用于自然扩散式的检测方式，VOC检测仪优选对准电池组泄漏点后固定。

作为优选，所述步骤b中，通过将卡爪卡接在卡槽中连接VOC检测仪和第一密封腔；

所述步骤c中，取出电池组后，保持VOC检测仪与封闭门的连接，移动封闭门，使通孔对应第二密封腔设置。

该方法适用于泵吸式的检测方式，通过移动封闭门，在切换密封腔启闭的同时，切换吸管所连通的密封腔，迅速转换至洁净的密封腔，节省操作时间。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）利用VOC检测仪在密封设备内检测电池漏液情况，检测无损且准确，结构简单，操作方便，成本低；（2）通过设置两个交替使用的密封腔节省等待检测仪归零时间，大幅提高操作效率；（3）通过设置锯齿配合的密封胶条保证密封腔的密封性，保证测量准确度；（4）通过设置卡槽与卡爪配合，连接便捷，不影响封闭门的移动；（5）适用于自然扩散式和泵吸式的检测方法，适用范围广。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种结构示意图。

图2是本发明实施例3的一种结构示意图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是图2中B处的局部放大图。

图中：1、箱体，11、第一密封腔，12、第二密封腔，13、封闭门，131、第二锯齿槽，132、通孔，133、卡槽，14、隔板，141、T型槽，15、密封胶条，151、第一锯齿槽，16、穿线孔，2、VOC检测仪，21、显示器，22、吸管，221、卡爪，3、电池组。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

如图1所示的实施例1中，一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置，包括有机玻璃制成的箱体1和VOC检测仪2，箱体1一侧设有开口的长方体，箱体1中间设有隔板14，隔板14将箱体1分隔成两个相同尺寸的腔体，第一密封腔11和第二密封腔12，箱体1开口侧滑动连接有封闭门13，如图2所示，箱体1侧壁和隔板14靠近封闭门13的一侧设有T型槽141，T型槽141内卡接有密封胶条15。密封胶条15靠近封闭门13的一侧设有第一锯齿槽151，封闭门13靠近箱体1的一侧两边均设有与第一锯齿槽151适配的第二锯齿槽131，第一锯齿槽151和第二锯齿槽131延伸方向与封闭门13移动方向垂直。封闭门13上设有供电线穿过的穿线孔16，VOC检测仪2通过电线外接有显示器21，VOC检测仪2固定设置在箱体1内，显示器21设置在箱体1外，电线穿过穿线孔16，穿线孔16中填充有纸张用于密封。该装置适用于自然扩散式的检测方法。

实施例2

一种锂离子电池组电解液泄漏检测方法，利用实施例1所述的装置，包括如下步骤：

a、 将待测电池组3 和VOC检测仪2设置在第一密封腔11内，调整检测仪位置尽量使其靠近电池组的泄漏口，固定在第一密封腔内，移动封闭门，使第一锯齿槽和第二锯齿槽配合，密封第一密封腔；

b、将电线穿过穿线孔后与箱体外的显示器连接，用纸张封堵住穿线孔，打开VOC检测仪，稳定30min后，读取数值；

c、移动封闭门，打开第一密封腔，取出电池组和VOC检测仪，将VOC检测仪固定在第二密封腔内；

d、VOC检测仪数值迅速归零后，将下一组待测电池组设置在第二密封腔内，移动封闭门密封第二密封腔；

e、 打开VOC检测仪，稳定30min后，读取数值，此时第一密封腔内VOC散尽，可继续进行检测。

实施例3

如图2所示的实施例3中，一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置，其结构与实施例1大致相同，区别之处在于，VOC检测仪2为泵吸式，VOC检测仪2上连接有吸管22，吸管22端部设有向外伸出的卡爪221，如图3所示，封闭门13上设有直径略小于吸管的通孔132，通孔132内壁周向设有环形卡槽133，卡爪221与卡槽133卡接配合。该装置适用于泵吸式的检测方法。

实施例4一种锂离子电池组电解液泄漏检测方法，利用实施例3所述的装置，包括如下步骤：

a、 将待测电池组3设置在第一密封腔11内，移动封闭门，使第一锯齿槽和第二锯齿槽配合，密封第一密封腔；

b、将卡爪从箱体外与卡槽卡接，打开VOC检测仪，稳定5min后，读取数值；

c、移动封闭门，打开第一密封腔，取出电池组，将通孔对应设置在第二密封腔开口处；

d、VOC检测仪数值迅速归零后，将下一组待测电池组设置在第二密封腔内，移动封闭门密封第二密封腔；

e、 打开VOC检测仪，稳定5min后，读取数值，此时第一密封腔内VOC散尽，可继续进行检测。

Claims (5)

1.一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置，其特征是，包括箱体（1）和VOC检测仪（2），所述箱体（1）内设有第一密封腔（11）和第二密封腔（12），所述箱体（1）上还活动连接有封闭门（13），通过移动所述封闭门（13）交替切换第一密封腔（11）和第二密封腔（12）的启闭状态，所述VOC检测仪（2）与箱体（1）连接，所述VOC检测仪（2）为泵吸式并连接有吸管（22），所述吸管（22）远离VOC检测仪（2）的一端设有卡爪（221），所述封闭门（13）上开设有通孔（132），所述通孔（132）内壁上设有卡槽（133），所述VOC检测仪（2）通过卡爪（221）从箱体（1）外与卡槽（133）卡接；通过将卡爪（221）卡接在卡槽（133）中连接VOC检测仪（2）和第一密封腔（11），第一密封腔（11）和第二密封腔（12）启闭状态切换时，保持VOC检测仪（2）与封闭门（13）的连接，移动封闭门（13），使通孔（132）对应第二密封腔（12）设置。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置，其特征是，所述箱体（1）一侧设有开口，所述箱体（1）内设有隔板（14），所述隔板（14）将箱体（1）分隔为第一密封腔（11）和第二密封腔（12），所述箱体（1）开口侧滑动连接有封闭门（13），所述箱体（1）侧壁和隔板（14）靠近封闭门（13）的一侧设有密封胶条（15）。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池组电解液泄漏检测装置，其特征是，所述密封胶条（15）靠近封闭门（13）的一侧设有第一锯齿槽（151），所述封闭门（13）靠近箱体（1）的一侧设有与第一锯齿槽（151）适配的第二锯齿槽（131）。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池组电解液泄漏检测装置的检测方法，其特征是，包括如下步骤：

a、将待测电池组设置在第一密封腔（11）内，移动封闭门（13）密封第一密封腔（11）；

b、连接VOC检测仪（2）和第一密封腔（11），打开VOC检测仪（2），稳定5-30min后，读取数值;

c、打开第一密封腔（11），取出电池组，连接VOC检测仪（2）和第二密封腔（12）；

d、VOC检测仪（2）数值归零后，将下一组待测电池组设置在第二密封腔（12）内，移动封闭门（13）密封第二密封腔（12）；

e、打开VOC检测仪（2），稳定5-30min后，读取数值。

5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池组电解液泄漏检测方法，其特征是，所述步骤b中，通过将卡爪（221）卡接在卡槽（133）中连接VOC检测仪（2）和第一密封腔（11）；

所述步骤c中，取出电池组后，保持VOC检测仪（2）与封闭门（13）的连接，移动封闭门（13），使通孔（132）对应第二密封腔（12）设置。

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