CN112577678B - 软包锂电池的气密检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种软包锂电池的气密检测方法。软包锂电池的气密检测方法包括步骤：将电芯装入电芯区，将气囊装入气袋区；对顶封区、侧封区及一封区进行封装；刺破气袋区，并将气袋区的气体抽出；挤压气囊以使气囊破裂，进而释放被检气体；将气囊释放的被检气体引导至电芯区；对二封区进行封装；检测软包锂电池是否有所述被检气体逸出。本发明提供的软包锂电池的气密检测方法，通过将内部包含有被检气体的气囊放置于铝塑壳的气袋区，在对气袋区进行抽气后，挤破气囊，并在引导被检气体至电芯区，再对二封区进行封装得到软包锂电池，进而对软包锂电池进行气密检测，可直接获得对软包锂电池封装效果的结果，检测精度高，不会出现漏判现象。

Description

软包锂电池的气密检测方法

技术领域

本发明涉及电池密封性检测技术领域，特别是涉及一种软包锂电池的气密检测方法。

背景技术

软包锂电池是一种常见的锂电池，其具有安全性能好、重量轻、容量大、内阻小、外形设计灵活等优点。

锂电池内部化学体系性质活泼，非常容易与外界的水分和空气发生副反应导致电池性能退化或失效，故封装气密性对于锂电池的可靠性、安全性是至关重要的。如何有效检测软包锂电池气密性，确保封装不良品不会流入消费市场，具有非常重要的意义。

而现有软包锂电池的检漏方法因存在检测精度低、容易漏判等缺点而无法保证软包锂电池的气密性。

发明内容

基于此，有必要针对现有软包锂电池的检漏方法存在检测精度低、容易漏判等问题，提供一种检测精度高的软包锂电池的气密检测方法。

一种软包锂电池的气密检测方法，包括步骤：

提供一铝塑壳、电芯及气囊，其中，所述铝塑壳具有电芯区、气袋区、顶封区、侧封区、一封区及二封区，所述气囊内部包含被检气体；

将所述电芯装入所述电芯区，将所述气囊装入所述气袋区；

对所述顶封区、所述侧封区及所述一封区进行封装；

刺破所述气袋区，并将所述气袋区的气体抽出；

挤压所述气囊，以使所述气囊破裂，进而释放所述被检气体；

将所述气囊释放的所述被检气体引导至所述电芯区；

对所述二封区进行封装，以得到软包锂电池；

检测所述软包锂电池是否有所述被检气体逸出。

上述软包锂电池的气密检测方法，通过将内部包含有被检气体的气囊放置于铝塑壳的气袋区，在对气袋区进行抽气后，挤破气囊，并在引导被检气体至电芯区，再对二封区进行封装得到软包锂电池，进而对软包锂电池进行气密检测。本发明的软包锂电池的气密检测方法，可直接获得对软包锂电池封装效果的结果，检测精度高，不会出现漏判现象。

在其中一个实施例中，所述步骤将所述气囊装入所述气袋区还包括：将所述气囊靠近所述电芯区设置。

在其中一个实施例中，所述步骤将所述气囊释放的所述被检气体引导至所述电芯区具体包括：

利用引导通道将所述气囊释放的所述被检气体通过所述引导通道引导至所述电芯区。

在其中一个实施例中，所述铝塑壳形成有所述引导通道。

在其中一个实施例中，所述步骤将所述气囊释放的所述被检气体引导至所述电芯区具体包括：

利用引导件将所述气囊释放的所述被检气体引导至所述电芯区，其中，所述引导件具有所述引导通道。

在其中一个实施例中，所述引导件包括与所述引导通道连通的阻挡部，所述阻挡部与所述铝塑壳配合形成阻挡腔室，以在所述气囊被挤压破裂时，使所述被检气体在所述阻挡腔室阻挡作用下，引导至所述引导通道处。

在其中一个实施例中，所述引导件压设于所述铝塑壳外部，所述引导件在其与所述铝塑壳之间形成所述引导通道。

在其中一个实施例中，所述引导件包括套筒，所述套筒的底部具有所述阻挡部；所述套筒的底部还设有与所述阻挡部连通的缺口，所述缺口面对所述电芯区设置，且所述缺口与所述铝塑壳之间形成所述引导通道。

在其中一个实施例中，所述步骤在外力作用下挤压所述气囊，以使所述气囊破裂，进而释放所述被检气体具体包括：利用所述压杆挤压所述气囊，以使所述气囊破裂，进而释放所述被检气体；其中，所述压杆相对所述套筒可滑动地收容于所述套筒内部。

在其中一个实施例中，所述被检气体为氮气、氢气或惰性气体中的一种或多种组合；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气。

附图说明

图1为本发明一实施例中的软包锂电池的气密检测方法中软包锂电池的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的软包锂电池的气密检测方法中使用的引导件的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件被指为在另一元件“上”时，其能直接在其他元件上或亦可存在中间元件。亦可以理解的是，当元件被指为在两个元件“之间”时，其可为两个元件之间的唯一一个，或亦可存在一或多个中间元件。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

此外，附图并不是1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

为了便于理解本发明的技术方案，在详细展开说明之前，首先对现有软包锂电池的气密检测方法进行说明。

常规的检漏方法是基于压降法，即将电池放入密闭的真空腔内，对真空腔抽真空后保压数分钟，若真空腔的真空度降低超过一定数值，则判断电池有泄漏。压降法检测精度太低，只能识别大漏样品，对于微漏样品易造成漏判。

另外，部分软包锂电池生产企业在生产过程中会抽取样品做高温高湿(如45℃，相对湿度90％左右)存储测试，以加速外界水分和空气的渗透过程，通过测试存储前后电池的厚度变化判定该生产批次电池的气密性。该方法同样存在检测精度低、易造成漏判，且高温高湿测试会对锂电池造成不可逆损伤，只能进行抽检而无法全检。

因此，需要提供一种更加可靠的高精度气密性检测的软包锂电池的气密检测方法。

如图1和图2所示，本发明一实施例中的软包锂电池的气密检测方法，包括步骤：

S110：提供一铝塑壳10、电芯20及气囊30，其中，铝塑壳10包括电芯区11、气袋区12、顶封区13、侧封区14、一封区15及二封区16，气囊30内部包含被检气体。

其中，电芯区11、气袋区12、顶封区13、侧封区14、一封区15及二封区16与软包锂电池制作工艺对应，本领域技术人员应当理解，故在此不再赘述。

还需要指出的是，本发明中所保护的软包锂电池是指具有软包封装的锂电池，而对锂电池的其他结构不作限制，例如，软包锂电池可以为固态锂电池或者液体锂电池灯。

在一些实施例中，在步骤S110之前还包括步骤S105：对铝塑膜进行成型工序，以形成铝塑壳10。

在一些实施例中，被检气体为氮气、氢气或惰性气体中的一种或多种组合，惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气。优选的，被检气体为氦气。

请再次参阅图1，S120：将电芯20装入电芯区11，将气囊30装入气袋区12；

其中，在铝塑壳10进行成型工序过程中，形成可装入电芯20的冲坑。

在一些实施例中，气囊30可靠近电芯区11设置，这样，在引导件40的作用下，气囊30释放的被检气体能够短距离、快速地到达电芯区11，以使被检气体能够尽可能地释放至电芯区11内，进而提高检测效果。

在一些实施例中，为了避免气囊30在后续步骤中位置偏移，可在铝塑壳10上形成容置腔，具体地，该容置腔可在铝塑壳10成型工序中与形成可装入电芯20的冲坑一同形成。

S130：对顶封区13、侧封区14及一封区15进行封装；

其中，封装通常采用热封工艺，应铝塑壳10具有PP(聚丙烯)层，故在一定温度下，两层铝塑壳10各自的PP层熔化然后黏结在一起，从而完成封装。

应当理解的是，在对顶封区13及侧封区14进行封装之后，在对一封区15进行封装之前，还包括注液工序。在对一封区15封装之后，还应当包括静置、化成及烘烤等工序。

S140：刺破气袋区12，将气袋区12的气体抽出；

其中，应当理解的是，刺破点应当与气囊30所在位置分膈，以免提前刺破气囊30。具体地，刺破点可靠近一封区设置。

在一些实施例中，可使用铡刀刺破气袋区12。

在一些实施例中，可利用抽真空设备将气袋区12的气体抽出。具体地，抽真空设备包括密封室及与密封室连通的真空泵，可将软包锂电池的半成品放置于密封室内进行抽真空，以排出气袋区12中的气体。

S150：挤压气囊30，以使气囊30破裂，进而释放被检气体；

其中，气囊30可以人工挤破或者设备挤破。具体到一实施例中，可利用压杆50挤压气囊30，以使气囊30破裂，进而释放被检气体。

在一些实施例中，气囊30的形状为球形、椭圆形或方形，优选的，气囊30的形状为椭圆形。

在一些实施例例中，气囊30的材质为PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PVC(聚氯乙烯)中的一种或多种组合。优选的，气囊30的材质为PP。应当理解的是，气囊30的材质应当不与电池壳体10内的物质发生任何反应，例如，不与电解液反应。

S160：将气囊30释放的被检气体引导至电芯区11；

其中，由于气囊30是在气袋区12内挤破，故气囊30挤破释放的被检气体虽然能够在受到挤压力时向气囊30四周散发，但是无法确定被检气体是否能够进入电芯区11或者进入电芯区11的量是否满足检测要求。通过引导可顺利地将气囊30中的大部分被检气体引导至电芯区11内，从而保证后续气密检测能够正常进行。

在一些实施例中，可利用引导通道41将气囊30释放的被检气体引导至电芯区11。设置引导通道41的方式简单，受气囊30挤破的挤压力作用，被检气体很容易地被挤压通过引导通道41的作用引导至电芯区11内。

请再次参阅图2，具体到一实施例中，可利用引导件40将气囊30释放的被检气体引导至电芯区11，其中引导件40具有引导通道41。在其他实施例中，也可在铝塑壳10上形成引导通道41，具体地，可利用成型工序冲坑制成引导通道41，引导通道41的一端与气囊30相连，另一端与电芯区11相连。更具体地，可在铝塑壳10一侧壁上形成引导凹槽，当气袋区12抽气后，与引导凹槽相对的铝塑壳10的另一侧壁与引导凹槽配合以形成引导通道41。

应当理解的是，被检气体通过引导通道41引导至电芯区11是指，被检气体可以进入引导通道41而引导至电芯区11，或被检气体可以在引导通道41的作用下，在铝塑壳10内引导至电芯区11，也就是说，被检气体可以直接与引导通道41接触，也可以不与引导通道41接触。

进一步地，引导件40包括与引导通道41连通的阻挡部42，阻挡部42与铝塑壳10配合形成阻挡腔室，以在气囊30被挤压破裂时，使被检气体在阻挡腔室阻挡作用下，引导至引导通道41处。由于在气囊30被挤压破裂时，被检气体会向四周散发，为了确保大量的被检气体能够进入电芯区11，通过设置阻挡部42，以和铝塑壳10配合形成阻挡腔室，则被检气体在向四周散发时，会被阻挡在阻挡腔室内，而阻挡腔室与引导通道41连通，故会被引导至引导通道41处，从而通过引导通道41引导至电芯区11。阻挡部42与铝塑壳10配合形成阻挡腔室的具体实施方式可以是，阻挡部42与铝塑壳10之间形成阻挡腔室，或者在阻挡部42作用下，在铝塑膜10内形成阻挡腔室。

更进一步地，引导件40压设于铝塑壳10外部，引导件40在其与铝塑壳10之间形成引导通道41。此设置方式简单，操作方便，且不会对软包锂电池产生影响。在其他一些实施例中，引导件40也可设置于铝塑壳10内部，引导件40也可在其与铝塑壳10之间形成引导通道41。

具体到一实施例中，引导件40包括套筒43，套筒43的底部具有阻挡部42，套筒43的底部还设有与阻挡部42连通的缺口44，缺口44面对电芯区11设置，且缺口44与铝塑壳10之间形成引导通道41。

在一些实施例中，引导通道41沿垂直于铝塑壳10表面的投影至少部分位于电芯区11，如此，可将被检气体直接引导至电芯区11内，在其他实施例中，引导通道41沿垂直于铝塑壳10表面的投影也可仅位于气袋区12，在此不作限制。因此，缺口44面对电芯区11设置，且缺口44与铝塑壳10之间形成引导通道41中，不限于上述两种引导通道41的设置。

在一些实施例中，压杆50相对套筒43可滑动地收容于套筒43内部。如此，可使压杆50与套筒43之间的功能不相互影响，以在压杆50成功挤破气囊30的同时，利用套筒43的阻挡部42及引导通道41及时引导被检气体进入电芯区11。

请再次参阅图1，S170：对二封区16进行封装，以得到软包锂电池；

其中，在对二封区16进行封装后，被检气体将被密封于电芯区11内。

应当理解的是，在步骤S170之后，还需要对气袋区进行裁剪，以得到软包锂电池。

S180：检测软包锂电池是否有被检气体逸出。

其中，可通过气体检测设备检测软包锂电池是否有被检气体逸出。具体地，气体检测设备可以为真空箱检漏设备，包括具有真空腔室的真空箱、抽真空设备及检漏仪。将经步骤S170后的软包锂电池放置于真空箱的真空腔室中，再利用抽真空设备对真空腔室进行抽真空，此时，查看检漏仪有无被检气体泄露情况。

这样，通过将内部包含有被检气体的气囊30放置于铝塑壳10的气袋区12，在对气袋区12进行抽气后，挤破气囊30，并在引导被检气体至电芯区11，再对二封区16进行封装得到软包锂电池，进而对软包锂电池进行气密检测。本发明的软包锂电池的气密检测方法，可直接获得对软包锂电池封装效果的结果，检测精度高，不会出现漏判现象。

另外，本发明的软包锂电池的气密检测方法，气囊30的设置方式简单，不占用铝塑壳10其他空间，故成本低，且气囊30不设置于电芯区11，故对电芯20及封装影响小。

本发明的软包锂电池的气密检测方法，相比现有技术具有以下优点：

(1)、通过将气囊30放置于气袋区12，并再对气袋区12排气后，挤破气囊30，通过引导被检气体至电芯区11，进而对软包锂电池进行气密检测，此方式可直接获得对软包锂电池封装效果的结果，检测精度高，不会出现漏判现象；

(2)、通过将气囊30靠近电芯区11设置，气囊30释放的被检气体能够短距离、快速地到达电芯区11，以使被检气体能够尽可能地释放至电芯区11内，进而提高检测效果；

(3)、通过设置引导通道41，使被检气体很容易地被挤压通过引导通道41的作用引导至电芯区11内；

(4)、通过设置阻挡部42，以在气囊30被挤压破裂时，被检气体在向四周散发时，使被检气体在阻挡部42与铝塑壳10配合形成阻挡腔室作用下，引导至引导通道41处；

(5)通过设置引导件40压设于铝塑壳10外部，引导件40在其与铝塑壳10之间形成引导通道41，不会对软包锂电池产生影响；

(6)、通过设置引导不40包括套筒43，压杆50相对套筒43可滑动地收容于套筒43内部，可使压杆50与套筒43之间的功能不相互影响，以在压杆50成功挤破气囊30的同时，利用套筒43的阻挡部42及引导通道41及时引导被检气体进入电芯区11。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，包括步骤：

提供一铝塑壳、电芯及气囊，其中，所述铝塑壳具有电芯区、气袋区、顶封区、侧封区、一封区及二封区，所述气囊内部包含被检气体；

将所述电芯装入所述电芯区，将所述气囊装入所述气袋区；

对所述顶封区、所述侧封区及所述一封区进行封装；

刺破所述气袋区，并将所述气袋区的气体抽出；

挤压所述气囊，以使所述气囊破裂，进而释放所述被检气体；

将所述气囊释放的所述被检气体引导至所述电芯区；

对所述二封区进行封装，并对所述气袋区进行裁剪，以得到软包锂电池；

检测所述软包锂电池是否有所述被检气体逸出。

2.根据权利要求1所述的软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，所述步骤将所述气囊装入所述气袋区还包括：

将所述气囊靠近所述电芯区设置。

3.根据权利要求1所述的软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，所述步骤将所述气囊释放的所述被检气体引导至所述电芯区具体包括：

利用引导通道将所述气囊释放的所述被检气体通过所述引导通道引导至所述电芯区。

4.根据权利要求3所述的软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，所述铝塑壳形成有所述引导通道。

5.根据权利要求3所述的软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，所述步骤将所述气囊释放的所述被检气体引导至所述电芯区具体包括：

利用引导件将所述气囊释放的所述被检气体引导至所述电芯区，其中，所述引导件具有所述引导通道。

6.根据权利要求5所述的软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，所述引导件包括与所述引导通道连通的阻挡部，所述阻挡部与所述铝塑壳配合形成阻挡腔室，以在所述气囊被挤压破裂时，使所述被检气体在所述阻挡腔室阻挡作用下，引导至所述引导通道处。

7.根据权利要求6所述的软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，所述引导件压设于所述铝塑壳外部，所述引导件在其与所述铝塑壳之间形成所述引导通道。

8.根据权利要求7所述的软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，所述引导件包括套筒，所述套筒的底部具有所述阻挡部；

所述套筒的底部还设有与所述阻挡部连通的缺口，所述缺口面对所述电芯区设置，且所述缺口与所述铝塑壳之间形成所述引导通道。

9.根据权利要求8所述的软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，所述步骤在外力作用下挤压所述气囊，以使所述气囊破裂，进而释放所述被检气体具体包括：利用所述压杆挤压所述气囊，以使所述气囊破裂，进而释放所述被检气体；

其中，所述压杆相对所述套筒可滑动地收容于所述套筒内部。

10.根据权利要求1所述的软包锂电池的气密检测方法，其特征在于，所述被检气体为氮气、氢气或惰性气体中的一种或多种组合；

所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气。

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