CN206292372U - 快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置。它包括底座，定位块；有铜块通过定位螺栓固定连接于所述底座一端，所述定位块位于所述底座另一端；有电池放置区位于所述底座上表面、且位于所述铜块和所述定位块之间；所述铜块、所述定位块的长度与所述底座的宽度相等，有导线一端通过所述铜块上的定位螺栓固定于所述铜块上、且另一端连接有金属夹；有切缝设置于所述铜块侧面上，所述切缝的长度与所述铜块的长度相等；有定位孔设置于所述定位块上。具有能精确地挑选出存在内腐蚀隐患的电池，加速内腐蚀隐患点的确认的优点。

Description

快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置

技术领域

本实用新型涉及软包装电池领域，更具体地说它是快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置。

背景技术

相较于金属壳电池，以铝塑膜作为外壳材料的锂锰软包装电池由于具备独特的安全性和外形设计的灵活性，其在诸如RFID、便携式医疗器械的新兴领域应用越来越广泛；但是在实际使用中，由于材料或工艺上的瑕疵，内腐蚀导致的鼓胀和漏液是一直困扰生产厂家的重要不良项；这个问题通常都是电池已经被用户安装到用电设备中之后才陆续暴露出来，然后厂家才能根据产品的不良现象花费大量的时间和精力对造成不良的原因进行排查和验证，解决问题的时效性严重不足。

锂锰软包装电池内腐蚀的机理如下：

铝塑膜为多层复合材料，从里到外依次为聚丙烯(PP)、铝箔(Al)和尼龙(或PET)，其中真正起到密封作用的是中间的铝箔层，正常情况下铝箔层与电池中的电解液并不接触，因此其不会被腐蚀。当里层PP遭到破坏时，铝箔层会直接接触到电解液，虽然通常情况下电解液并不会直接对铝箔造成腐蚀，但是此时铝箔与电池的正、负极处于同一电解液体系中，铝箔分别与电池的正极和负极都组成了原电池，其中铝箔与正极二氧化锰形成的原电池电化学表达式为：(-)Al/LiClO₄(PC+DME)/MnO₂(+)，实测开路电压约为0.2～0.9V；铝箔与负极金属锂所形成的锂原电池电化学表达式为：(-)Li/LiClO₄(PC+DME)/Al(+)，其开路电压实测约为2.0～2.7V；经试验验证，当铝塑膜中间铝层与负极导通时，相当于Li-Al原电池被短路放电，负极金属锂溶解，Li⁺向正极迁移嵌入铝层形成灰色粉末状的锂铝合金，破坏了原本铝层的密封性，引起电池鼓胀和漏液。

由于内腐蚀的形成需要同时满足两个条件，即一方面铝塑膜内表面出现露铝的情况，使铝塑膜中间铝层与负极金属锂形成原电池，另外一方面要求铝层与电池的负极金属锂导通，使得Li-Al原电池放电对铝层进行消耗；这两个条件的形成在实际生产和使用中都具有一定的偶然性，很难精确的捕捉到，所以要有针对性的解决内腐蚀问题存在不小的难度。

现有专利号为CN201110313135.X，专利名称为《一种检测软包装锂离子电池内腐蚀的方法》在阐述内腐蚀反应机理时描述非常含糊，也存在错误，而且对于内腐蚀发生的条件给定并不充分，存在错判的可能，并且该方法只能定性判定电池是否具有内腐蚀隐患，无法准确判定内腐蚀是否会发生，更无法精准确定内腐蚀发生的位置；现有专利号为CN201320530097.8，专利名称为《一种软包装锂离子电池腐蚀胀气隐患检测装置》描述的装置是用于电池制作过程当中对电池的预判，其采用的是测量负极极耳与铝塑膜之间的阻抗来定性判定电池是否有隐患，不能精确判定隐患出现的位置，并且由于其也只对内腐蚀发生条件之一进行了检验，存在极大的错判的可能性。

发明内容

本实用新型的目的是提供快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置，能精确地挑选出存在内腐蚀隐患的电池，加速内腐蚀隐患点的确认。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置，包括底座，其特征在于：还包括定位块；有铜块通过定位螺栓固定连接于所述底座一端，所述定位块位于所述底座另一端；有电池放置区位于所述底座上表面、且位于所述铜块和所述定位块之间；所述铜块、所述定位块的长度与所述底座的宽度相等，有导线一端通过所述铜块上的定位螺栓固定于所述铜块上、且另一端连接有金属夹；有切缝设置于所述铜块侧面上，所述切缝的长度与所述铜块的长度相等；有定位孔设置于所述定位块上，所述定位块上设置有从上至下穿过所述定位孔、所述底座且将所述定位块固定连接于所述底座上的调节螺栓，所述调节螺栓螺帽的外径大于定位孔的内径。

在上述技术方案中，定位孔有二个、且分别位于所述定位块的上下部，所述定位孔长5～10cm；定位螺栓有二个，所述定位螺栓分别设置于铜块的上下部；切缝宽度为0.18～0.27mm。便于固定定位块；便于固定铜块；便于固定锂锰软包装电池铝塑膜，使铜块与锂锰软包装电池铝塑膜接触良好。

本实用新型具有如下优点：

(1)利用内腐蚀形成的机理，用测量铝塑膜断切面与正极之间电压的方式判定铝塑膜内表面是否出现了露铝(不采用直接测量负极与铝塑膜断切面电压的方法是为了避免漏判负极与铝塑膜短路的不良情形)；利用内腐蚀快速检测装置精确判定隐患点，即露铝的位置；有针对性地采取排查和解决措施，避免后续的不良生产，极大缩短不良原因的排查时间；

(2)能精确地挑选出存在内腐蚀隐患的电池；

(3)常温搁置二至四周，使铝塑膜中裸露铝箔层与负极金属锂所形成的Li-Al原电池进行充分放电反应；对内腐蚀隐患电池外观进行检视，可有针对性的对模具状态和封装工艺进行检查，并借助本实用新型进行验证和排除；

(4)可用于对铝塑膜性能和模具效果进行评价。

附图说明

图1为本实用新型切边处理后的锂锰软包装电池。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为本实用新型与切边处理后的锂锰软包装电池固定连接结构示意图。

图中1-电池正极极耳,2-电池负极极耳,3-铝塑膜断切面,4-底座,5-铜块,51-定位螺栓,6-切缝,7-导线,8-金属夹,9-定位块,91-定位孔,92-调节螺栓,10-电池放置区。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置，包括底座4，其特征在于：还包括定位块9；有铜块5通过定位螺栓51固定连接于所述底座4一端，所述定位块9位于所述底座4另一端；有电池放置区10位于所述底座4上表面、且位于所述铜块5和所述定位块9之间；所述铜块5、所述定位块9的长度与所述底座4的宽度相等，有导线7一端通过所述铜块5上的定位螺栓51固定于所述铜块5上、且另一端连接有金属夹8(如图2、图3所示)；有切缝6设置于所述铜块5侧面上，所述切缝6的长度与所述铜块5的长度相等；有定位孔91设置于所述定位块9上，所述定位块9上设置有从上至下穿过所述定位孔91、所述底座4且将所述定位块9固定连接于所述底座4上的调节螺栓92，所述调节螺栓92螺帽的外径大于定位孔91的内径。定位孔91有二个、且分别位于所述定位块9的上下部，所述定位孔长5～10cm；定位螺栓51有二个，所述定位螺栓51分别设置于铜块5的上下部；切缝6宽度为0.18～0.27mm。

本实用新型所述的快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置的工作过程如下：将封装的锂锰软包装电池进行切边处理，得到铝塑膜断切面3；用万用表检测电池正极1与铝塑膜断切面3之间的电压，当电压读数大于或等于0.2V时，则判定该电池为内腐蚀隐患电池；将内腐蚀隐患电池固定到电池放置区10上，平直地展开铝塑膜断切面3一侧边缘并插入到铜块5的切缝6中，使铝塑膜断切面3与铜块5接触良好；通过调节螺栓92调节定位块9的位置，使定位块9夹紧电池(如图1、图3所示)，通过万用表检查铜块5与电池正极极耳1之间的电压，确认铝塑膜断切面3与铜块5的连接情况；将导线7连接的金属夹8与内腐蚀隐患电池的电池负极极耳2连接；常温搁置二至四周后，将内腐蚀隐患电池取下，对内腐蚀隐患电池外观进行检视，出现腐蚀点的位置判定为铝塑膜受损的部位。

为了更好地说明本实用新型所述的快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置与现有技术专利CN201110313135.X所述的一种检测软包装锂离子电池内腐蚀的方法、专利CN201320530097.8所述的一种软包装锂离子电池腐蚀胀气隐患检测装置相比所具有的优点，工作人员将三种技术方案进行了对比，结果如下表所示：

从上表可知，本实用新型所述的快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置与现有技术专利CN201110313135.X所述的一种检测软包装锂离子电池内腐蚀的方法、专利CN201320530097.8所述的一种软包装锂离子电池腐蚀胀气隐患检测装置相比，专利CN201110313135.X所述的一种检测软包装锂离子电池内腐蚀的方法不能确认腐蚀点，排查时间数周～数月，准确率为10％～30％，即大部分被判定为不良的电池没有出现内腐蚀情形，专利CN201320530097.8所述的一种软包装锂离子电池腐蚀胀气隐患检测装置不能确认腐蚀点，排查时间数周～数月，准确率为40～50％，即约一半被判定为不良的电池没有出现内腐蚀情形；本实用新型所述的快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置能确认腐蚀点、排查时间较短,仅为2～4周，准确率大于90％，准确性更高。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (2)

1.快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置，包括底座(4)，其特征在于：还包括定位块(9)；有铜块(5)通过定位螺栓(51)固定连接于所述底座(4)一端，所述定位块(9)位于所述底座(4)另一端；有电池放置区(10)位于所述底座(4)上表面、且位于所述铜块(5)和所述定位块(9)之间；所述铜块(5)、所述定位块(9)的长度与所述底座(4)的宽度相等，有导线(7)一端通过所述铜块(5)上的定位螺栓(51)固定于所述铜块(5)上、且另一端连接有金属夹(8)；有切缝(6)设置于所述铜块(5)侧面上，所述切缝(6)的长度与所述铜块(5)的长度相等；有定位孔(91)设置于所述定位块(9)上，所述定位块(9)上设置有从上至下穿过所述定位孔(91)、所述底座(4)且将所述定位块(9)固定连接于所述底座(4)上的调节螺栓(92)，所述调节螺栓(92)螺帽的外径大于定位孔(91)的内径。

2.根据权利要求1所述的快速检测锂锰软包装电池内腐蚀隐患点的装置，其特征在于：定位孔(91)有二个、且分别位于所述定位块(9)的上下部，所述定位孔长5～10cm；定位螺栓(51)有二个，所述定位螺栓(51)分别设置于铜块(5)的上下部；切缝(6)宽度为0.18～0.27mm。