CN114545239A - 一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置及方法 - Google Patents

一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置，其特征在于，包括：夹具模块，用于装载待测电池，可以调节夹紧力；检测模块，用于提供电压与检测不良位置，与待测电池的负极及铝塑膜相连；摄像和时间记录设备，用于记录不良位置出现时间与位置，与计算机相连；通过恒温箱搭载电芯加压设备、恒压源等，可以通过控制温度、夹具压力以及极耳和铝层间的压差等，对软包锂离子电池的绝缘不良问题进行可定量化的研究，参数量化、过程统一，便于研究，便于规格的设定以及风险评估。

Description

一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置及方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置及方法。
背景技术
锂电池是指由正负极活性物质、电解液、隔膜、外包装等部件构成的，能够将电能和化学能相互转换的电源，绝缘不良是指待测两点之间阻值较低，无法满足目标要求，软包锂离子电池离子绝缘不良会影响铝塑膜的耐电解液能力，影响电池的使用寿命。
现有技术为通常软包锂离子电池绝缘不良时，将电芯满充电，把负极和铝塑膜中间的铝层用导线接通，加上夹具，放置于高温房，等待腐蚀点的发生，每次在制样之前都要进行满充电，并寻找导体将负极耳和铝塑膜铝层导通，同时还要上夹具后放置于高温房。每次制样前都需要寻找导体、夹具等物料，同时进行充电、导通、上夹具等工序，极大的耗费了人力、时间成本。由于制作过程的不确定性，没法将过程参数定量化，经常会有腐蚀点出现不及时或者一直不出现的情况，影响实际生产过程中的工艺调整。同时无法对不同绝缘阻值进行量化的对比，影响规格的制定。
例如，在中国专利文献上公开的“聚合物电芯的铝塑膜压平与绝缘电阻测试装置”，其公告号“CN205015398U”，包括绝缘电阻测试仪、施压台、受压台。该聚合物电芯的铝塑膜压平与绝缘电阻测试装置能够实现在对聚合物电芯外表面的铝塑膜进行压平的同时进行测试每块聚合物电芯的绝缘电阻。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置及方法，能够简单快捷地实时监控腐蚀点的出现，在绝缘不良问题的研究和绝缘阻值规格的设定上，尽可能地提供一个相对准确的方法。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置，包括：
夹具模块，用于装载待测电池，可以调节夹紧力；
检测模块，用于提供电压与检测不良位置，与待测电池的负极及铝塑膜相连；
摄像和时间记录设备，用于记录不良位置出现时间与位置，与计算机相连。
作为优选，所述检测模块包括恒压源；与恒压源第一端相连的金属夹，所述金属夹与待测电池负极相连；与恒压源第二端相连的不规则针，所述不规则针与待测电池的铝塑膜连接。可以通过控制夹具压力以及极耳和铝层间的压差等，对软包锂离子电池的绝缘不良问题进行可定量化的研究，参数量化、过程统一，便于研究，便于规格的设定以及风险评估。
作为优选，所述金属夹为鳄鱼夹。接触良好。
作为优选，所述刺针截面可以是多边形、五角星等不同形状，刺针可自动控制上下。便于跟铝层接触良好。
作为优选，所述金属夹可以连通电池正极。对于电芯的荷电状态没有特殊的要求，不在局限于负极和铝塑膜铝层的导通，操作简单，极大地节省了人力、物力。
一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证方法，包括如下步骤：
S1、使用压力可控夹具夹装待测电池，根据实验需要设定压力，将恒压源连接金属夹及刺针；
S2、将金属夹连接待测电池的负极，将可以自动控制上下的刺针穿透铝塑膜，根据绝缘阻值的大小调节恒压源的电压高低；
S3、将待测装置放置于尺寸对应的恒温箱中，根据实验需要设定环境温度；
S4、通过摄像和时间记录设备实时监控腐蚀点的出现时间以及位置。以快速发现绝缘不良发生的位置，腐蚀反应时间可控，迅速响应生产实际。
作为优选，S3中各装置在恒温箱中的位置可以根据电芯尺寸及测试电芯数量进行设定，恒温箱的尺寸可根据电芯尺寸以及同时进行测试电池的包数设定。泛用性强。
本发明的实施方式具有如下优点：
（1）通过恒温箱搭载电芯加压设备、恒压源等，可以通过控制温度、夹具压力以及极耳和铝层间的压差等，对软包锂离子电池的绝缘不良问题进行可定量化的研究，参数量化、过程统一，便于研究，便于规格的设定以及风险评估；（2）对于生产过程中出现的电芯绝缘不良问题，可以快速发现绝缘不良发生的位置，腐蚀反应时间可控，迅速响应生产实际，及时作出工艺调整并解决绝缘不良问题，提高生产良率以及产能（3）同时本发明对于电芯的荷电状态没有特殊的要求，也不在局限于负极和铝塑膜铝层的导通，正极也可以，操作简单，极大地节省了人力、物力；（4）在绝缘不良问题的研究和绝缘阻值规格的设定上，提供一个相对准确的方法，进行量化的对比。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达到的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1是本发明的技术方案示意图。
图2是常规技术方案图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的认识可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图 1-2所示，本发明提供了一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置，包括：
夹具模块，用于装载待测电池，可以调节夹紧力；
检测模块，用于提供电压与检测不良位置，与待测电池的负极及铝塑膜相连；
摄像和时间记录设备，用于记录不良位置出现时间与位置，与计算机相连。
检测模块包括恒压源；与恒压源第一端相连的金属夹，金属夹与待测电池负极相连；与恒压源第二端相连的不规则针，不规则针与待测电池的铝塑膜连接。可以通过控制夹具压力以及极耳和铝层间的压差等，对软包锂离子电池的绝缘不良问题进行可定量化的研究，参数量化、过程统一，便于研究，便于规格的设定以及风险评估。
金属夹为鳄鱼夹。接触良好。
刺针截面可以是多边形、五角星等不同形状，刺针可自动控制上下。便于跟铝层接触良好。
金属夹可以连通电池正极。对于电芯的荷电状态没有特殊的要求，不在局限于负极和铝塑膜铝层的导通，操作简单，极大地节省了人力、物力。
一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证方法，包括如下步骤：
S1、使用压力可控夹具夹装待测电池，根据实验需要设定压力，将恒压源连接金属夹及刺针；
S2、将金属夹连接待测电池的负极，将可以自动控制上下的刺针穿透铝塑膜，根据绝缘阻值的大小调节恒压源的电压高低；
S3、将待测装置放置于尺寸对应的恒温箱中，根据实验需要设定环境温度；
S4、通过摄像和时间记录设备实时监控腐蚀点的出现时间以及位置。以快速发现绝缘不良发生的位置，腐蚀反应时间可控，迅速响应生产实际。
S3中各装置在恒温箱中的位置可以根据电芯尺寸及测试电芯数量进行设定，恒温箱的尺寸可根据电芯尺寸以及同时进行测试电池的包数设定。泛用性强。
本发明在使用时，将电池放置于温度可调恒温箱中，配备压力可控夹具装置以及电压可调恒压电源，采用金属夹连接负极、不规则针穿刺铝塑膜封印区连接铝塑膜铝层来导通两者，同时装载摄像和时间记录设备实时监控腐蚀点的出现，通过恒压源去控制负极和外包装之间的绝缘电压，根据绝缘阻值的大小调整绝缘电压的高低。本发明实现了可以通过控制温度、夹具压力以及极耳和铝层间的压差等，对软包锂离子电池的绝缘不良问题进行可定量化的研究，便于规格的设定以及风险评估；对于生产过程中出现的电芯绝缘不良问题，可以快速发现绝缘不良发生的位置，及时作出工艺调整并解决绝缘不良问题，提高生产良率以及产能；同时本发明对于电芯的荷电状态没有特殊的要求，也不在局限于负极和铝塑膜铝层的导通，正极也可以，操作简单，极大地节省了人力、物力。
本装置在制备时，恒温箱的尺寸可根据电芯尺寸以及同时进行测试电池的包数来定，夹具以及压力设定装置、恒压源、摄像装置和时间记录设备可借鉴市面上在售装置，同时可增加控制面板和显示屏方便控制和监视、记录以上收集的数据，以及对腐蚀点影像的缩放。另外根据实际情况，摄像装置和时间记录设备可以不用搭载，负极或者正极用金属夹（如鳄鱼夹）等能接触良好便可，接触铝塑膜的刺针截面可以是不同形状的（如多边形、五角星等），便于跟铝层接触良好，刺针可自动控制上下，材质硬度足以穿透铝塑膜，各装置在恒温箱中的装置位置可以根据电芯尺寸及测试电芯数量进行设定。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置，其特征在于，包括：
夹具模块，用于装载待测电池，可以调节夹紧力；
检测模块，用于提供电压与检测不良位置，与待测电池的负极及铝塑膜相连；
摄像和时间记录设备，用于记录不良位置出现时间与位置，与计算机相连。
2.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置，其特征在于，所述检测模块包括恒压源；与恒压源第一端相连的金属夹，所述金属夹与待测电池负极相连；与恒压源第二端相连的不规则针，所述不规则针与待测电池的铝塑膜连接。
3.根据权利要求2所述的一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置，其特征在于，所述金属夹为鳄鱼夹。
4.根据权利要求2所述的一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置，其特征在于，所述刺针截面形状包括多边形、五角星，刺针可自动控制上下。
5.根据权利要求2所述的一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置，其特征在于，所述金属夹可以连通电池正极。
6.一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证方法，适用于如权利要求1至5所述的一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证装置，其特征在于，包括如下步骤：
S1、使用压力可控夹具夹装待测电池，根据实验需要设定压力，将恒压源连接金属夹及刺针；
S2、将金属夹连接待测电池的负极，将可以自动控制上下的刺针穿透铝塑膜，根据绝缘阻值的大小调节恒压源的电压高低；
S3、将待测装置放置于尺寸对应的恒温箱中，根据实验需要设定环境温度；
S4、通过摄像和时间记录设备实时监控腐蚀点的出现时间以及位置。
7.根据权利要求6所述的一种软包锂离子电池绝缘不良位置验证方法，其特征在于，S3中各装置在恒温箱中的位置根据电芯尺寸及测试电芯数量进行设定，恒温箱的尺寸根据电芯尺寸以及同时进行测试电池的包数设定。
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