CN112363068B - 一种快速探测成品锂离子电池焊接处损伤的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速探测成品锂离子电池焊接处损伤的系统及方法，系统包括采集模块，所述采集模块经过数据传输模块与终端相连，同时数据传输模块与数据库相连。方法包括：将锂电池接入采集模块；对锂电池进行充放电采集电压、电量数据并传输；接收采集数据并绘制曲线图进行分析；若充放电过程中电压突变则判定锂电池电芯极耳处发生断裂；发出警报同时记录锂电池状况。上述技术方案对电池进行充放电，采集充放电数据并绘制充放电容量与电压曲线图，自动分析曲线图并将分析结果通知工作人员，对锂电池焊接处进行高效可靠的检测，检测过程中没有对极耳二次损伤，避免锂电池焊接处损伤导致电池质量问题，产生安全隐患。

Description

一种快速探测成品锂离子电池焊接处损伤的系统及方法
技术领域
本发明涉及锂电池检测领域，尤其涉及一种快速探测成品锂离子电池焊接处损伤的系统及方法。
背景技术
锂电池在制作完成之后会进行各种性能检测，包括短期性能如：容量，电压，内阻；长期性能如：循环寿命，存储；安全性能如：振动，冲击。在对锂电池进行上述性能测试的过程中，常常发生电池容量，电压，内阻异常等情况。
有资料显示，通过失效分析，锂电池极耳断裂是发生上述异常的原因之一，目前极耳焊接处断裂多发生于电芯测试后，此时无法直接观察到极耳处断裂情况，现有检测焊接断裂的方法是
1.采用人工拆解电池，并通过肉眼观察极耳有无断裂。
2.采用CT和X-ray检测，获得影像，通过分析判断极耳是否断裂。
针对常用方法1：通过工程师在通风橱内对电池进行人工手动拆解，此方法有以下缺陷：
1.人工拆解锂电池复杂且强度大，平均6包/小时，效率低；
2.拆解过程中电解液对人体伤害大，且锂电池易发生起火，不安全；
3.拆解过程中易对极耳二次损伤，无法准确判断极耳断裂的原因；
4.拆解电池后电池完全破坏，无法进行其他性能测试。
针对常用方法2：采用CT和X-ray检测，常用的检测设备较先进，检测成本高，检测效率低，对于企业实现难度高。
所以业内缺少简单、快捷、有效的检测方法，因此，提供一种快速无损探测极耳焊接断裂的方法就显得尤为重要。
中国专利文献CN110571401A公开了一种“锂离子电池极耳超声波焊接方法及极耳焊接保护方法”。采用了将锂电池电芯的极耳(1)焊接到汇流排(2)上，在焊接过程中，在所述的极耳(1)和汇流排(2)的接合面之间，插入弹性片(4)，并深入到焊接点位置。上述技术方案不可避免地需要将对电池进行拆解，步骤繁琐，耗时长，且拆解过程中容易导致极耳破损。
发明内容
本发明主要解决原有的检测锂电池焊接损伤需要拆卸，步骤繁琐，耗时长的技术问题，提供一种快速探测成品锂离子电池焊接处损伤的系统及方法，对电池进行充放电，采集充放电数据并绘制充放电容量与电压曲线图，自动分析曲线图并将分析结果通知工作人员，对锂电池焊接处进行高效可靠的检测，检测过程中没有对极耳二次损伤，避免锂电池焊接处损伤导致电池质量问题，产生安全隐患。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种快速探测成品锂离子电池焊接处损伤的系统，包括采集模块，所述采集模块经过数据传输模块与终端相连，同时数据传输模块与数据库相连。工作时，采集模块采集锂电池数据传输到终端进行分析，将分析结果通知工作人员实现锂电池焊接处损伤的检测并将所有数据传输到数据库进行存储。
作为优选，所述的采集模块包括电压采集模块和电量采集模块，电压采集模块、电量采集模块与数据传输模块相连。电压采集模块和电量采集模块采集锂电池的电压及充放电电量，通过数据传输模块进行传输。
作为优选，所述的终端包括数据处理模块，所述数据处理模块与数据传输模块相连的同时分别与显示模块、告警模块相连。数据处理模块用于生成数据图像并分析，显示模块用于展示数据图像，告警模块用于发出警报提醒工作人员所检测的锂电池焊接处出现损伤。
作为优选，所述的告警模块包括声光信号报警器。声光信号报警器利用LED灯及蜂鸣器进行报警以提醒工作人员。
一种快速探测成品锂离子电池焊接处损伤的系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将锂电池接入采集模块；
②对锂电池进行充放电采集电压、电量数据并传输；
③数据处理模块接收采集数据并绘制曲线图进行分析；
④若充放电过程中电压突变则判定锂电池电芯极耳处发生断裂；
⑤告警模块发出警报同时数据库记录锂电池状况。数据库记录历史数据便于统计锂电池故障情况。
作为优选，所述的步骤2中采集模块采集电压、电量数据通过数据传输模块传输至数据库和终端的数据处理模块。
作为优选，所述的步骤3数据处理模块接收采集数据并绘制曲线图通过显示模块显示。工作人员能够通过观察显示模块判断锂电池焊接处是否出现损伤。
作为优选，所述的步骤4中电压突变为电芯在充放电过程中发生瞬间的大幅增大或减小，并且迅速恢复原电压。避免开始充电和充满电瞬间电压的巨大变化影响对锂电池焊接处损伤的判断结果。
作为优选，所述的步骤7中的曲线图为锂电池充放电过程中，电压随充放电容量变化的曲线图。锂电池充放电过程中，电压随充放电容量变化能够直观表现出
本发明的有益效果是：
1.效率高，平均50包/小时。
2.无需工程师手动拆解安全，对人体无伤害。
3.过程中没有对极耳二次损伤，结束后可以进行其他性能测试，能够准确判断极耳断裂的原因。
4.避免锂电池焊接处损伤导致电池质量问题，产生安全隐患。
附图说明
图1是本发明的一种电路原理连接结构图。
图2是本发明的一种极耳断裂电池充放电V-Q示意图。
图3是本发明的一种极耳未断裂电池充放电V-Q示意图
图中1采集模块，1.1电压采集模块，1.2电量采集模块，2数据传输模块，3数据库，4终端，4.1显示模块，4.2数据处理模块，4.3告警模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种快速探测成品锂离子电池焊接处损伤的系统，如图1所示，包括采集模块1，采集模块1包括电压采集模块1.1和电量采集模块1.2，电压采集模块1.1、电量采集模块1.2与数据传输模块2相连，电压采集模块和电量采集模块采集锂电池的电压及充放电电量，通过数据传输模块进行传输。采集模块1经过数据传输模块2与终端4相连，终端4包括数据处理模块4.2，数据处理模块4.2与数据传输模块2相连的同时分别与显示模块4.1、告警模块4.3相连。数据处理模块用于生成数据图像并分析，显示模块用于展示数据图像，告警模块用于发出警报提醒工作人员所检测的锂电池焊接处出现损伤。告警模块4.3包括声光信号报警器，声光信号报警器利用LED灯及蜂鸣器进行报警以提醒工作人员。同时数据传输模块2与数据库3相连。工作时，采集模块采集锂电池数据传输到终端进行分析，将分析结果通知工作人员实现锂电池焊接处损伤的检测并将所有数据传输到数据库进行存储。
一种快速探测成品锂离子电池焊接处损伤的系统的工作方法，包括以下步骤：
①将锂电池接入采集模块1，接通电源。
②对锂电池进行充放电采集电压、电量数据，采集模块1采集电压、电量数据通过数据传输模块2传输至数据库3和终端4的数据处理模块。
③数据处理模块4.2接收采集数据并绘制曲线图进行分析，曲线图通过显示模块显示，曲线图为锂电池充放电过程中，电压随充放电容量变化的曲线图。
④若充放电过程中电压突变，即电芯在充放电过程中发生瞬间的大幅增大或减小，并且迅速恢复原电压，则判定锂电池电芯极耳处发生断裂。
⑤告警模块4.3发出警报同时数据库3记录锂电池状况。数据库记录历史数据便于统计锂电池故障情况。
如图2和图3所示，纵坐标是电压，横坐标是充放电容量。图2数据线中有明显的突变，而图3数据线平滑没有异常，因此可以认为图2电芯极耳处发生断裂，导致电芯在充放电过程中电压发生突变。通过拆解电池进一步证实了这一结论，此方法有效。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了采集模块、数据处理模块、数据库等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种基于快速探测成品锂离子电池焊接处损伤系统的工作方法，其特征在于，系统包括采集模块(1)，所述采集模块(1)经过数据传输模块(2)与终端(4)相连，同时数据传输模块(2)与数据库(3)相连；
其工作方法，包括以下步骤：
①将锂电池接入采集模块(1)；
②对锂电池进行充放电采集电压、电量数据并传输；
③数据处理模块(4.2)接收采集数据并绘制曲线图进行分析，数据处理模块(4.2)接收采集数据并绘制曲线图通过显示模块显示，曲线图为锂电池充放电过程中，电压随充放电容量变化的曲线图；
④若充放电过程中电压突变则判定锂电池电芯极耳处发生断裂；
⑤告警模块(4.3)发出警报同时数据库(3)记录锂电池状况。
2.根据权利要求1所述的一种基于快速探测成品锂离子电池焊接处损伤系统的工作方法，其特征在于，所述采集模块(1)包括电压采集模块(1.1)和电量采集模块(1.2)，电压采集模块(1.1)、电量采集模块(1.2)与数据传输模块(2)相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于快速探测成品锂离子电池焊接处损伤系统的工作方法，其特征在于，所述终端(4)包括数据处理模块(4.2)，所述数据处理模块(4.2)与数据传输模块(2)相连的同时分别与显示模块(4.1)、告警模块(4.3)相连。
4.根据权利要求1所述的一种基于快速探测成品锂离子电池焊接处损伤系统的工作方法，其特征在于，所述告警模块(4.3)包括声光信号报警器。
5.根据权利要求1所述的一种基于快速探测成品锂离子电池焊接处损伤系统的工作方法，其特征在于，所述步骤②中采集模块(1)采集电压、电量数据通过数据传输模块(2)传输至数据库(3)和终端(4)的数据处理模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于快速探测成品锂离子电池焊接处损伤系统的工作方法，其特征在于，所述步骤④中电压突变为电芯在充放电过程中发生瞬间的大幅增大或减小，并且迅速恢复原电压。
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