CN113358291A - 一种电芯及电芯气密性检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池技术领域，公开了一种电芯及电芯气密性检测方法。电芯包括壳体、胶钉和密封组件。壳体上开设有注液口。胶钉穿设于注液口内，以封堵注液口。密封组件包括密封件和检测块，检测块设置于密封件的底部，密封件焊接于注液口的外缘，检测块受密封件的焊接热汽化为第二惰性气体。电芯气密性检测方法包括S1：通过注液口向壳体内注入电解液与第一惰性气体，S2：将胶钉塞到注液口内，并与注液口密封配合，S3：将密封件焊接于注液口的外缘，检测块受热汽化为第二惰性气体，并释放于胶钉与密封件之间，S4：检测密封件与注液口之间是否漏气。避免了气密性检测出现误检或漏检，提高了电芯气密性检测的准确性。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种电芯及电芯气密性检测方法。
背景技术
铝壳电芯的壳体具有注液口，注液口处需要经过密封胶钉与铝片两次密封，防止电解液泄漏引发安全事故。首先，向壳体内注入电解液并通过抽负压的方式注入氦气。然后，通过胶钉塞到注液口内，实现一次密封。最后，将铝片焊接到注液口上，实现二次密封。随后将电芯放入真空腔体进行氦气检测，通过测试氦气泄漏量判定电芯密封性是否合格。
目前，胶钉与注液口之间通常为过盈配合，使充入壳体内部的氦气无法漏出，即使铝片的焊接质量较差，氦检设备也会判定问题电芯为合格电芯。问题电芯的胶钉在长时间搬运与使用中易发生松动导致电解液漏液，出现重大漏液安全隐患。
因此，需要一种电芯及电芯气密性检测方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种电芯，以解决由于胶钉与注液口过盈配合导致气密性较差的电芯无法被检出的问题，避免电芯气密性检测出现误检或漏检。
为达此目的，本发明所采用的技术方案是：
一种电芯，包括：
壳体，所述壳体上开设有注液口，所述注液口用于向所述壳体内注入电解液与第一惰性气体；
胶钉，所述胶钉穿设于所述注液口内，以封堵所述注液口；
密封组件，所述密封组件包括密封件和检测块，所述检测块设置于所述密封件的底部，所述密封件焊接于所述注液口的外缘，所述检测块被配置为受所述密封件的焊接热汽化为第二惰性气体，所述第二惰性气体位于所述胶钉与所述密封件之间。
进一步地，所述密封件朝向胶钉的底面向内凹陷形成容纳槽，所述容纳槽用于容纳至少部分所述第二惰性气体。
进一步地，所述密封件与所述检测块通过粘接连接为一体。
进一步地，所述检测块为电解液晶体、碘或萘。
进一步地，所述胶钉与所述注液口之间过盈配合。
进一步地，所述密封件为铝块。
本发明的另一个目的在于提供一种电芯气密性检测方法，以解决由于胶钉与注液口过盈配合导致气密性较差的电芯无法被检出的问题，避免电芯气密性检测出现误检或漏检。
为达此目的，本发明所采用的技术方案是：
一种电芯气密性检测方法，用于检测上述的电芯的气密性，
S1：通过所述注液口向所述壳体内注入所述电解液与所述第一惰性气体；
S2：将所述胶钉塞到所述注液口内，并与所述注液口密封配合；
S3：将所述密封件焊接于所述注液口的外缘，所述检测块受热汽化为第二惰性气体，并释放于所述胶钉与所述密封件之间；
S4：检测所述密封件与所述注液口之间是否漏气，
若不漏气，则电芯合格；
若漏气，则电芯不合格。
进一步地，若检测到所述密封件与所述注液口之间漏气，则步骤S4之后还包括步骤S5：继续判定泄漏气体的种类；
若泄漏气体为所述第一惰性气体与所述第二惰性气体，则判定所述注液口与所述胶钉之间以及所述注液口与所述密封件之间均发生泄漏；
若泄漏气体为所述第二惰性气体，则判定所述注液口与所述密封件之间发生泄漏。
进一步地，在步骤S5中，通过质谱仪检测泄漏气体的种类。
进一步地，在步骤S3与S4之间还包括：将所述电芯放置于真空腔体内。
本发明的有益效果为：
本发明提出的电芯，在壳体内冲入第一惰性气体后，胶钉与壳体的注液口密封配合，密封件焊接于注液口，实现了注液口的二次密封。检测块受到密封件焊接产生的热量汽化为第二惰性气体，且第二惰性气体位于胶钉和密封件之间。当密封件与注液口的密封性较差时，第二惰性气体从焊接位置逸出，通过检测第二惰性气体能够判定密封件与注液口的密封性能。相对于现有的电芯内只在壳体填充第一惰性气体且胶钉与注液口过盈配合时，第一惰性气体难以逸出，导致密封件与注液口的密封性较差的电芯被误检为合格的电芯，避免了电芯的气密性检测出现误检或漏检，提高了电芯气密性检测的准确性。
本发明提出的电芯气密性检测方法，用于上述电芯的气密性检测。由于上述电芯的密封件增加了检测块，且检测块能够在密封件焊接时汽化为第二惰性气体，避免了电芯的气密性检测出现误检或漏检，提高了电芯气密性检测的准确性。
此外，还可以根据检测出的漏出气体的种类判定电芯发生泄漏的具体位置，提高电芯的检测效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的第一视角下的密封组件的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的第二视角下的密封组件的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的电芯气密性检测装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的电芯气密性检测的主要流程图。
图中部件名称和标号如下：
10、电芯；1、密封件；11、容纳槽；2、检测块；3、真空腔体；4、管路；5、质谱仪。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例公开了一种电芯10，该电池为方形铝壳电芯。当然，该电芯10还可为其他种类的电芯。
具体地，电芯10包括壳体和胶钉。壳体上开设有注液口，在电芯10的生产过程中，注液口用于向壳体内注入电解液与第一惰性气体。通过向壳体内抽负压的方式通入第一惰性气体。本实施例的第一惰性气体为氦气。在其他实施例中，第一惰性气体还可以为氩气、氪气或氡气等。胶钉穿设于注液口内，以封堵注液口。本实施例的胶钉与注液口之间为过盈配合，使得壳体内的第一惰性气体难以从壳体内溢出，实现壳体良好的密封效果。
现有的电芯10还在注液口的位置焊接密封件1，胶钉与密封件1实现了注液口的二次密封。由于胶钉与注液口之间为过盈配合，使充入壳体内部的氦气无法漏出，即使密封件1与注液口之间的密封质量较差，也无法检测出漏气，导致误检或漏检。当胶钉发生松动导致电解液漏液时，容易出现重大安全隐患。
为解决上述问题，如图1和图2所示，电芯10还包括密封组件，密封组件包括密封件1和检测块2，检测块2设置于密封件1的底部，密封件1焊接于注液口的外缘，检测块2受到密封件1的焊接热汽化为第二惰性气体，第二惰性气体位于胶钉与密封件1之间。
在壳体内冲入第一惰性气体后，胶钉与壳体的注液口密封配合，密封件1焊接于注液口，实现了注液口的二次密封。检测块2受到密封件1焊接产生的热量汽化为第二惰性气体，且第二惰性气体位于胶钉和密封件1之间，当密封件1与注液口的密封性较差时，第二惰性气体从焊接位置逸出，通过检测第二惰性气体能够判定密封件1与注液口的密封性能。相对于现有的电芯内只在壳体填充第一惰性气体且胶钉与注液口过盈配合时，第一惰性气体难以逸出，导致密封件1与注液口的密封性较差的电芯被误检为合格的电芯，避免了电芯10的气密性检测出现误检或漏检，提高了电芯10气密性检测的准确性。
需要说明的是，本实施例的壳体的注液口的位置向内凹陷形成凹槽，注液口位于凹槽的槽底，并与壳体的内腔连通。胶钉塞入注液口内。密封组件与凹槽相适配，且密封件1能够与凹槽的外缘焊接相连，以实现注液口与密封件1的焊接密封。
继续如图1和图2所示，本实施例的密封件1为圆盘结构，其朝向胶钉的底面向内凹陷形成容纳槽11，容纳槽11用于容纳至少部分第二惰性气体。当检测块2受热气化后能够进入容纳槽11，避免胶钉与密封件1之间的压强过大，影响焊接质量。
具体地，密封件1为铝块，由于壳体为铝壳，使得密封件1与壳体材质相同，便于焊接。检测块2为固态的电解液晶体、碘或萘。电解液晶体、碘或萘形成的固体受到密封件1的焊接热时能够汽化为第二惰性气体。当然，检测块2还可以为其他惰性气体的固体状态组成。检测块2的重量与形状可以根据密封件1的尺寸进行适应性调整，在此不作具体限定。
本实施例的检测块2为圆环结构，通过粘接与密封件1连接为一体，以形成密封组件。由于检测块2为固体状态，且与密封件1一体设置，便于存储和使用。当密封组件进行电芯10装配时，不需要单独使用容器或装置存储检测块2，减少了密封组件的结构，降低了使用难度，有利于提高电芯10的生产效率。同时，检测块2粘接于密封件1的底端，密封件1焊接时能够焊接产生的热量直接传导至检测块2上，实现了检测块2的可靠汽化。
如图3和图4所示，本实施例还公开了一种用于检测上述电芯10的气密性的电芯气密性检测方法。该电芯气密性检测方法不仅能够准确检测出电芯10的气密性是否良好，避免漏检或误检。同时还能够检测出电芯10发生泄漏的具体位置，提高检测效率。
具体地，该电芯气密性检测方法包括如下步骤：
S1：通过注液口向壳体内注入电解液与第一惰性气体。
S2：将胶钉塞到注液口内，并与注液口密封配合。
S3：将密封件1焊接于注液口的外缘，检测块2受热汽化为第二惰性气体，并释放于胶钉与密封件1之间。
S4：检测密封件1与注液口之间是否漏气，
若不漏气，则电芯10合格；
若漏气，则电芯10不合格。
由于上述电芯10的密封件1增加了检测块2，且检测块2能够在密封件1焊接时汽化为第二惰性气体，避免了电芯10的气密性检测出现误检或漏检，提高了电芯10气密性检测的准确性。
进一步地，若检测到密封件1与注液口之间漏气，则步骤S4之后还包括步骤S5：继续判定泄漏气体的种类。若泄漏气体为第一惰性气体与第二惰性气体，则判定注液口与胶钉之间以及注液口与密封件1之间均发生泄漏。若泄漏气体为第二惰性气体，则判定注液口与密封件1之间发生泄漏。根据检测出的漏出气体的种类判定电芯10发生泄漏的具体位置，提高电芯10的检测效率。
当完成密封件1的焊接后，为保证电芯10的气密性检测的准确性。如图3和图4所示，在步骤S3与S4之间还包括：将电芯10放置于真空腔体3内，使电芯10处于真空环境中，避免了检测过程受到外部环境或气体的干扰，提高了检测准确性。
如图3所示，在步骤S5中，通过质谱仪5检测泄漏气体的种类。真空腔体3通过密闭管路4连与质谱仪5连通。本实施例的质谱仪5的数量为两个，两个质谱仪5分别用于检测第一惰性气体和第二惰性气体。将电芯10放置于真空腔体3内，若出现气体泄漏，气体通过密闭管路4传输至质谱仪5，使得质谱仪5能够快速检测出泄漏的气体种类，并根据泄漏气体的种类判定出现泄漏的具体位置。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种电芯，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体上开设有注液口，所述注液口用于向所述壳体内注入电解液与第一惰性气体；
胶钉，所述胶钉穿设于所述注液口内，以封堵所述注液口；
密封组件，所述密封组件包括密封件(1)和检测块(2)，所述检测块(2)设置于所述密封件(1)的底部，所述密封件(1)焊接于所述注液口的外缘，所述检测块(2)被配置为受所述密封件(1)的焊接热汽化为第二惰性气体，所述第二惰性气体位于所述胶钉与所述密封件(1)之间。
2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述密封件(1)朝向胶钉的底面向内凹陷形成容纳槽(11)，所述容纳槽(11)用于容纳至少部分所述第二惰性气体。
3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述密封件(1)与所述检测块(2)通过粘接连接为一体。
4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述检测块(2)为电解液晶体、碘或萘。
5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述胶钉与所述注液口之间过盈配合。
6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述密封件(1)为铝块。
7.一种电芯气密性检测方法，用于检测权利要求1-6中任一项所述的电芯的气密性，其特征在于，
S1：通过所述注液口向所述壳体内注入所述电解液与所述第一惰性气体；
S2：将所述胶钉塞到所述注液口内，并与所述注液口密封配合；
S3：将所述密封件(1)焊接于所述注液口的外缘，所述检测块(2)受热汽化为第二惰性气体，并释放于所述胶钉与所述密封件(1)之间；
S4：检测所述密封件(1)与所述注液口之间是否漏气，
若不漏气，则电芯合格；
若漏气，则电芯不合格。
8.根据权利要求7所述的电芯气密性检测方法，其特征在于，若检测到所述密封件(1)与所述注液口之间漏气，则步骤S4之后还包括步骤S5：继续判定泄漏气体的种类；
若泄漏气体为所述第一惰性气体与所述第二惰性气体，则判定所述注液口与所述胶钉之间以及所述注液口与所述密封件(1)之间均发生泄漏；
若泄漏气体为所述第二惰性气体，则判定所述注液口与所述密封件(1)之间发生泄漏。
9.根据权利要求8所述的电芯气密性检测方法，其特征在于，在步骤S5中，通过质谱仪(5)检测泄漏气体的种类。
10.根据权利要求7所述的电芯气密性检测方法，其特征在于，在步骤S3与S4之间还包括：将所述电芯放置于真空腔体(3)内。
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| CN (1) | CN113358291A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111504561A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-08-07 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池气密性的检测方法 |
| CN112542664A (zh) * | 2019-09-23 | 2021-03-23 | 湖南弘毅科技有限公司 | 方形锂电池及方形锂电池的气密检测方法 |
| CN112747868A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-05-04 | 湖南弘毅科技有限公司 | 一种气密性检测方法 |
-
2021
- 2021-06-22 CN CN202110691378.0A patent/CN113358291A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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