CN113138057A - 一种软包电池泄漏检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软包电池泄漏检测系统，包括密封腔体、抽真空装置、真空度检测装置、控制器及测量装置，所述抽真空装置及测量装置均设置在密封腔体上，真空度检测装置的检测传感器位于密封腔体内，抽真空装置、测量装置及真空度检测装置均与控制器电连接，抽真空装置用于将密封腔体抽真空形成真空腔体，测量装置用于测量电池厚度。本发明还公开了一种软包电池泄漏检测方法。本发明结构简单，降低检测成本，简化检测步骤，通过对比抽真空前后电池的厚度变化来定量分析电池是否存在泄漏，判定结果更加准确；通过设定判断值△h，能够辨别出轻微泄漏的电池，提高泄漏检测的准确性。

Description

一种软包电池泄漏检测方法及系统

技术领域

本发明涉及一种锂电池安全检测技术领域，尤其是涉及一种软包电池泄漏检测方法及系统。

背景技术

随着新能源技术的发展，电池作为能源核心越来越广泛的应用于各领域，确保电池的可靠运行十分重要。经研究发现，电池发生漏液将直接影响电池的可靠运行，甚至会产生安全问题，因而进行电池漏液的可靠检测十分重要。现有检测方法一般为两种，压力检测：将软包电池置于密闭腔体中，通过向腔体中交替施加正压和负压，当腔体内部处于负压阶段并保持稳定状态时，若电池存在漏液，则会通过泄漏口溢出，导致腔体内压力存在波动，由此可以挑选出泄漏电池；外观检测：将软包电池置于密闭腔体中，另将真空吸盘吸附于软包电池的铝塑膜上，向腔体内施加正压，通过判定吸盘处铝塑膜是否发生变形来判定软包电池是否漏液，若存在漏液，则吸盘处铝塑膜凸起，由此挑选泄漏电池。

但均存在着一定的缺陷，压力检测泄漏方法可以通过泄漏电池引起的腔体内压力的变化检测出电池是否存在漏液，但腔体内在真空状态下压力本身就存在波动，且因电池泄漏引起的压力波动范围较小，该方法对设备的密闭性要求较高，误判率及检测成本相对较高；外观检测：软包电池外部在正、负压状态下会产生形变，通过判定铝塑膜的形变可以挑选出泄漏电池，但该方法测试较麻烦，且对测试参数的准确性要求较高，难以控制。

例如，一种在中国专利文献上公开的“锂离子电池腔体泄漏的精密检测方法及其装置”，其公告号CN101034032，检测步骤如下：(1)抽真空阶段，时间控制在T1：3~5秒内，将电池腔体内部真空度抽到一定值P1；若真空度在T1时间内，达不到P1值，则说明电池腔体有明显的泄漏，判断为不良，其中P1为设定标准值；(2)保持平衡阶段，时间控制在T2：2~3秒内，保持电池腔体的密封，保持其真空度，稳定气路、排除干扰；(3)检测阶段，初始电子真空表显示归零，时间控制在T3：1~4秒内，检测出电池腔体内部真空度的变化量ΔP，若ΔP大于设定值，则电池腔体有微泄漏，即判断为不良；(4)完成阶段，时间控制在T4：0.2~0.5秒，恢复电池腔体为常态。检测过程复杂，需要多次检测来判断是否漏液。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的不足，提供一种软包电池泄漏检测方法及系统，通过对腔体施加负压，简化泄漏测试的流程，且通过电池变形前后的厚度变化来定量分析软包电池是否漏液。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种软包电池泄漏检测系统，包括密封腔体、抽真空装置、真空度检测装置、控制器及测量装置，所述抽真空装置及测量装置均设置在密封腔体上，真空度检测装置的检测传感器位于密封腔体内，抽真空装置、测量装置及真空度检测装置均与控制器电连接，抽真空装置用于将密封腔体抽真空形成真空腔体，测量装置用于测量电池厚度。利用抽真空装置将密封腔体抽真空，测量装置测出电池在抽真空前后的厚度变化，根据厚度变化值判断电池是否漏液，所需参数易于获得，流程简易，同时提高了泄漏测试的准确性。

作为优选，控制器设定真空度设定值，抽真空装置对密封腔体抽真空，真空度检测装置用于实时检测密封腔体内的真空度，真空度达到真空度设定值时，抽真空装置停止工作。

作为优选，所述测量装置为激光测厚仪，抽真空装置为真空泵，真空度检测装置为真空度检测仪。

作为优选，所述激光测厚设置在电池的正上方。

一种软包电池泄漏检测方法，将多组电池放入密封腔体内，对密封腔体进行抽真空，观察电池开始变形时对应的真空度，记为电池内部真空度，包括以下步骤：

a．将待测电池置于密封腔体中，采用激光测厚仪测出电池本体中心处的厚度，记为h1；

b．设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出电池本体中心处的厚度，记为h2；

c．计算电池前后的厚度差，即h2-h1；

d．设定判断值△h，当h2-h1≥△h，则电池未泄漏，当h2-h1＜△h，则电池发生泄漏。

对于未泄漏的电池，在真空度大于电池内部真空度的真空环境中，电池会产生形变，电池中心位置产生的变化相比于电池四周的变化更加明显，而对于存在泄漏的电池，在真空环境中会存在漏液，厚度不会产生变化，因此h2-h1大于0时，表明电池未泄漏，h2-h1小于等于0，表明电池发生泄漏；但存在着电池存在轻微泄漏时，在真空环境中，该电池也会发生轻微的变形，因此设定一个判断值△h，使得检测结果更加精确。

作为优选，所述△h由以下步骤得出：

e．采用激光测厚仪测出未泄漏电池本体中心处的厚度，记为h3；

f．设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出未泄漏电池本体中心处的厚度，记为h4；

g．计算电池前后的厚度差，即h4-h3；

h．采用多组未泄漏电池重复上述操作并进行统计，取最小的h4-h3为△h。

作为优选，所述△h由以下步骤得出：

i．采用激光测厚仪测出人工破坏泄漏电池本体中心处的厚度，记为h5；

j．设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出人工破坏泄漏电池本体中心处的厚度，记为h6；

k．计算电池前后的厚度差，即h6-h5；

l．采用多组人工破坏泄漏电池重复上述操作并进行统计，取最大的h6-h5为△h。

因此，本发明具有如下有益效果：本发明相比于以往的泄漏测试方法，结构简单，降低检测成本，简化检测步骤，通过对比抽真空前后电池的厚度变化来定量分析电池是否存在泄漏，判定结果更加准确；通过设定判断值△h，能够辨别出轻微泄漏的电池，提高泄漏检测的准确性。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图中：1、密封腔体 2、控制器 3、电池 4、真空泵 5、激光测厚仪 6、真空度检测仪 7、检测传感器。

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。

在图1所示的实施例1中，本发明的一种软包电池泄漏检测方法，包括密封腔体1、抽真空装置、真空度检测装置、控制器2及测量装置，测量装置为激光测厚仪5，抽真空装置为真空泵4，真空度检测装置为真空度检测仪6，所述真空泵及激光测厚仪均设置在密封腔体上，且激光测厚设置在电池的正上方，真空度检测仪的检测传感器7位于密封腔体内，真空泵、激光测厚仪及真空度检测仪均与控制器电连接，真空泵用于将密封腔体抽真空形成真空腔体，激光测厚仪用于测量电池3厚度。

控制器预先设定真空度设定值，真空泵对密封腔体抽真空，真空度检测仪用于实时检测密封腔体内的真空度，当密封腔体内的真空度达到真空度设定值时，控制器发送信号至真空泵，真空泵停止工作，激光测厚仪测量电池在抽真空前后的厚度值，激光测厚仪测量位置为电池的同一位置。

一种软包电池泄漏检测方法，应用上述软包电池泄漏检测系统，随机挑选30支软包电池，将30支软包电池放入密封腔体内，对密封腔体进行抽真空，观察电池开始变形时对应的真空度，将最后一支电池变形时，真空度检测仪检测到的真空度记为电池内部真空度，包括以下步骤：

a．将待测电池置于密封腔体中，采用激光测厚仪测出电池本体中心处的厚度，记为h1；

b．通过控制器设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出电池本体中心处的厚度，记为h2；

c．计算电池前后的厚度差，即h2-h1；

d．设定判断值△h，当h2-h1≥△h，则电池未泄漏，当h2-h1＜△h，则电池发生泄漏。

所述△h由以下步骤得出：

e．将未泄漏电池置于密封腔体中，采用激光测厚仪测出未泄漏电池本体中心处的厚度，记为h3；

f．通过控制器设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出未泄漏电池本体中心处的厚度，记为h4；

g．计算电池前后的厚度差，即h4-h3；

h．采用多组未泄漏电池重复进行上述操作并进行统计，取最小的h4-h3为△h。

正常的电池的膨胀幅度有大有小，轻微泄漏的电池也存在膨胀的可能性，但膨胀幅度小于正常电池的膨胀幅度，因此取正常电池的最小变化值作为△h可以精准的排除轻微泄漏电池，又不会造成正常电池的损失，使得检测更加准确。

实施例2

一种软包电池泄漏检测方法，应用上述软包电池泄漏检测系统，随机挑选30支软包电池，将30支软包电池放入密封腔体内，对密封腔体进行抽真空，观察电池开始变形时对应的真空度，将最后一支电池变形时，真空度检测仪检测到的真空度记为电池内部真空度，包括以下步骤：

a．将待测电池置于密封腔体中，采用激光测厚仪测出电池本体中心处的厚度，记为h1；

b．通过控制器设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出电池本体中心处的厚度，记为h2；

c．计算电池前后的厚度差，即h2-h1；

d．设定判断值△h，当h2-h1≥△h，则电池未泄漏，当h2-h1＜△h，则电池发生泄漏。

所述△h由以下步骤得出：

i．将人工破坏泄漏的电池置于密封腔体中，采用激光测厚仪测出人工破坏泄漏的电池本体中心处的厚度，记为h5；

j．通过控制器设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出人工破坏泄漏电池本体中心处的厚度，记为h6；

k．计算电池前后的厚度差，即h6-h5；

l．采用多组人工破坏泄漏的电池重复上述操作并进行统计，取最大的h6-h5为△h。

对于未泄漏的电池，在真空度大于电池内部真空度的真空环境中，电池会产生形变，电池中心位置产生的变化相比于电池四周的变化更加明显，而对于存在泄漏的电池，在真空环境中会存在漏液，厚度不会产生变化，因此h2-h1大于0时，表明电池未泄漏，h2-h1小于等于0，表明电池发生泄漏；但存在着电池存在轻微泄漏时，在真空环境中，该电池也会发生轻微的变形，因此设定一个判断值△h，使得检测结果更加精确。

人工破坏泄漏的电池在真空环境中存在着轻微变形与不变形的可能性，多组测量记录数据，取其中取最大的h6-h5为△h，利用此△h作为判断值，排除了轻微泄漏电池也会在真空中变形的可能性。

Claims (7)

1.一种软包电池泄漏检测系统，其特征是，包括密封腔体、抽真空装置、真空度检测装置、控制器及测量装置，所述抽真空装置及测量装置均设置在密封腔体上，真空度检测装置的检测传感器位于密封腔体内，抽真空装置、测量装置及真空度检测装置均与控制器电连接，抽真空装置用于将密封腔体抽真空形成真空腔体，测量装置用于测量电池厚度。

2.根据权利要求1所述的一种软包电池泄漏检测系统，其特征是，控制器设定真空度设定值，抽真空装置对密封腔体抽真空，真空度检测装置用于实时检测密封腔体内的真空度，真空度达到真空度设定值时，抽真空装置停止工作。

3.根据权利要求1所述的一种软包电池泄漏检测系统，其特征是，所述测量装置为激光测厚仪，抽真空装置为真空泵，真空度检测装置为真空度检测仪。

4.根据权利要求3所述的一种软包电池泄漏检测系统，其特征是，所述激光测厚设置在电池的正上方。

5.一种软包电池泄漏检测方法，应用于权利要求1-4任意一项所述的软包电池泄漏检测系统，其特征是，将多组电池放入密封腔体内，对密封腔体进行抽真空，观察电池开始变形时对应的真空度，记为电池内部真空度，包括以下步骤：

a．将待测电池置于密封腔体中，采用激光测厚仪测出电池本体中心处的厚度，记为h1；

b．设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出电池本体中心处的厚度，记为h2；

c．计算电池前后的厚度差，即h2-h1；

d．设定判断值△h，当h2-h1≥△h，则电池未泄漏，当h2-h1＜△h，则电池发生泄漏。

6.根据权利要求5所述的一种软包电池泄漏检测方法，其特征是，所述△h由以下步骤得出：

e．采用激光测厚仪测出未泄漏电池本体中心处的厚度，记为h3；

f．设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出未泄漏电池本体中心处的厚度，记为h4；

g．计算电池前后的厚度差，即h4-h3；

h．采用多组未泄漏电池重复上述操作并进行统计，取最小的h4-h3为△h。

7.根据权利要求5所述的一种软包电池泄漏检测方法，其特征是，所述△h由以下步骤得出：

i．采用激光测厚仪测出人工破坏泄漏电池本体中心处的厚度，记为h5；

j．设定密封腔体的真空度，密封腔体的真空度大于电池内部真空度，对密封腔体进行抽真空，真空度达到设定值时，采用激光测厚仪测出人工破坏泄漏电池本体中心处的厚度，记为h6；

k．计算电池前后的厚度差，即h6-h5；

l．采用多组人工破坏泄漏电池重复上述操作并进行统计，取最大的h6-h5为△h。

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