电池边电压检测方法、装置及系统与流程

专利2022-06-29  316


本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池边电压检测方法、装置及系统。



背景技术:

软包电池的外壳是铝塑包装膜,铝塑包装膜由里向外依次为pp层(半固化层)/胶层/铝箔层/胶层/尼龙层组成。边电压测试主要是用来检查锂电池包装膜封装的效果,检测极耳与包装膜铝箔之间的短路情况。短路会造成铝箔腐蚀,电解液漏液问题,鼓气,低电压等一系列问题,并产生安全隐患。

理论上来讲无论正极还是负极,他们与铝塑膜之间铝层是绝缘的,也就是说他们的电压应该为0。实际上:考虑到电池材料及其加工过程中,会产生局部受损,导致他们之间出现局部导通(含电子通道和离子通道),形成微电池,从而有了电势差(电压),此电压越高,说明电池可能的风险就越高,电压标准各厂家有所差异。行业大部分定在1.0v以下。

软包锂电池的边电压指的是:

1、正极耳与铝塑膜之间铝层的电压;

2、负极耳与铝塑膜之间铝层的电压。

传统的边电压测试方法是人工万用表测试的方式,采用刺破式,即用尖锐的测试部刺破尼龙层,并铝塑膜中的铝层接触,进而测试出电压值,此种方法人为干预因素比较大,且测试数据重复性不好。



技术实现要素:

基于此,本申请提供一种电池边电压检测方法、装置及系统,以解决刺破质量不好控制,探针与铝塑膜未必直接接触的问题。

一种电池边电压检测方法,包括:

s10,提供待测电池,所述待测电池依次包括互相接触的极耳、半固化层、铝箔层以及尼龙层;

s20,以预设温度加热所述尼龙层的待测区域,以去除所述尼龙层;

s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层接触,并控制极耳测试探针与所述极耳接触,完成对所述铝箔层与所述极耳之间的边电压检测。

在其中一个实施例中,所述s20,以预设温度加热所述尼龙层的待测区域,以去除所述尼龙层的步骤包括:

加热所述铝箔测试探针至所述预设温度;

控制所述铝箔测试探针与所述尼龙层接触,熔融所述尼龙层。

在其中一个实施例中,所述s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层接触,并控制极耳测试探针与所述极耳接触,完成对所述铝箔层与所述极耳之间的边电压检测的步骤之后包括:

所述铝箔测试探针降温后,对所述铝箔测试探针进行清洁。

在其中一个实施例中,所述s20,以预设温度加热所述尼龙层的待测区域,以去除所述尼龙层的步骤包括:

利用激光照射所述尼龙层的待熔点,以熔融所述尼龙层。

在其中一个实施例中,所述s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层接触,并控制极耳测试探针与所述极耳接触,完成对所述铝箔层与所述极耳之间的边电压检测的步骤之后包括:

生成检测所述待测电池的检测结果。

在其中一个实施例中,所述预设温度为220℃至280℃。

在其中一个实施例中,所述s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层接触,并控制极耳测试探针与所述极耳接触,完成对所述铝箔层与所述极耳之间的边电压检测的步骤之后包括:

当检测电压高于预设电压阈值时,发出警报,以提示检测到不合格产品。

一种电池边电压检测装置,用于检测所述待测电池质量,所述待测电池依次包括互相接触的极耳、半固化层、铝箔层以及尼龙层,所述电池边电压检测装置包括:

尼龙层去除单元,用于去除所述尼龙层;

电压检测单元,当去除所述尼龙层后,控制铝箔测试探针与所述铝箔层接触,并控制极耳测试探针与所述极耳接触,完成对所述铝箔层与所述极耳之间的边电压检测。

在其中一个实施例中,还包括:

检测结果生成单元,与所述电压检测单元连接,用于根据所述电压检测单元的检测电压生成检测结果。

在其中一个实施例中,还包括:

告警单元,与所述电压检测单元连接,当检测电压高于预设电压阈值时,发出警报。

一种电池边电压检测系统,包括:

如上述实施例中任一项所述的电池边电压检测装置。

上述电池边电压检测方法,提供待测电池。所述待测电池依次包括互相接触的极耳、半固化层、铝箔层以及尼龙层。以预设温度加热所述尼龙层的待测区域,以去除所述尼龙层。控制铝箔测试探针与所述铝箔层接触,并控制极耳测试探针与所述极耳接触,完成对所述铝箔层与所述极耳之间的边电压检测。由于在电池铝塑膜的外表面进行通电检测,可以避免传统工艺中刺破铝塑膜后无法确认探针是否与金属直接导通。极大地提高了检查质量和成品通过率,避免电池软包封装时可能出现的质量事故。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的电池边电压检测方法流程图;

图2为本申请一个实施例提供的待测电池截面图;

图3为本申请一个实施例提供的电池边电压检测装置结构图;

图4为本申请一个实施例提供的电池边电压检测装置结构图;

图5为本申请一个实施例提供的电池边电压检测过程示意图。

主要元件附图标号说明

待测电池110极耳111半固化层112铝箔层113尼龙层114电池边电压检测装置200尼龙层去除单元210电压检测单元220检测结果生成单元230告警单元240

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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,不是旨在于限制本申请。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。

目前电池封装工艺,在软包电池的极耳封装处常发生质量问题。如热封的时间过长、温度过高,将造成铝塑膜金属部分al与极耳发生短接,从而使得电池发生安全事故。一般的短路检测方法:使用内阻仪一端子用探针刺破铝塑膜并穿在通孔内,另一侧端子用鳄鱼夹夹持在其中一个极耳上,通过内阻仪来判断是否短路。目前工艺的问题:刺破质量不好控制,探针与al未必直接接触,以此可能会造成误判。

请参见图1,本申请提供一种电池边电压检测方法。上述电池边电压检测方法包括:

s10,提供待测电池110,所述待测电池110依次包括互相接触的极耳111、半固化层112、铝箔层113以及尼龙层114。步骤s10中,所述待测电池110可以为锂离子电池。所述待测电池110的横截面图如图2所示,所述尼龙层114为最外面一层,其次依次是所述铝箔层113、所述半固化层112以及所述极耳111。边电压检测即是检测所述极耳111与所述铝箔层113之间是否存在短路现象。由于所述铝箔层113外面还包裹一层所述尼龙层114,因此刺破质量不好控制。

s20,以预设温度加热所述尼龙层114的待测区域,以去除所述尼龙层114。步骤s20中,所述预设温度的具体值不做具体限定,只要确保所述预设温度大于所述尼龙层114的熔融温度,并且所述预设温度小于所述铝箔层113的熔融温度即可。在其中一个可选的实施例中,所述预设温度为220℃至280℃。由于所述尼龙层114、所述铝箔层113和所述半固化层112的各自的熔点分别为220℃-260℃、300℃-400℃和155℃-165℃。利用所述尼龙层114的熔化温度和所述铝箔层113的熔化温度差异,可以通过加热所述待测电池110,以去除所述尼龙层114,避免了需要刺破铝塑膜进行测试,解决了刺破质量不好控制,探针与al未必直接接触,以此可能会造成误判的问题。并且,由于气袋侧面积在电池化成后会裁剪掉,所以该检测工艺不影响电池成品的外观。而且目前的目的是检测极耳处的封装是否短路。所以即便检测处的温度远大于pp的熔化温度,也不影响检测结果。

s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层113接触,并控制极耳测试探针与所述极耳111接触,完成对所述铝箔层113与所述极耳111之间的边电压检测。步骤s30中,由于此时所述铝箔层113暴露在外面,因此可以在电池铝塑膜的外表面进行通电检测。可以利用内阻仪进行检测,也可以将所述铝箔测试探针和所述极耳测试探针设置为自动连接方式。例如,利用电驱动装置控制所述铝箔测试探针和所述极耳测试探针下压,确保所述极耳111与所述极耳测试探针充分接触,并确保所述铝箔层113与所述铝箔测试探针充分接触。

本实施例中,上述电池边电压检测方法,提供待测电池110。所述待测电池110依次包括互相接触的极耳111、半固化层112、铝箔层113以及尼龙层114。以预设温度加热所述尼龙层114的待测区域,以去除所述尼龙层114。控制铝箔测试探针与所述铝箔层113接触,并控制极耳测试探针与所述极耳111接触,完成对所述铝箔层113与所述极耳111之间的边电压检测。由于在电池铝塑膜的外表面进行通电检测,可以避免传统工艺中刺破铝塑膜后无法确认探针是否与金属直接导通。极大地提高了检查质量和成品通过率,避免电池软包封装时可能出现的质量事故。

在其中一个实施例中,所述s20,以预设温度加热所述尼龙层114的待测区域,以去除所述尼龙层114的步骤包括:

加热所述铝箔测试探针至所述预设温度。控制所述铝箔测试探针与所述尼龙层114接触,熔融所述尼龙层114。可选的,加热所述铝箔测试探针至260℃左右,持续时间3秒左右。所述铝箔测试探针按在所述尼龙层114(如图5)所示气袋侧的检测点位置,造成所述尼龙层114熔融但所述铝箔层113完好,保障所述铝箔测试探针与所述铝箔层113的接触。为了能更好地对检测区域进行加热,所述铝箔测试探针前端可以做成类似夹子的结构,且所述铝箔测试探针操作部分需做部分隔热。

所述s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层113接触,并控制极耳测试探针与所述极耳111接触,完成对所述铝箔层113与所述极耳111之间的边电压检测的步骤之后包括:

所述铝箔测试探针降温后,对所述铝箔测试探针进行清洁。可以利用酒精等有机溶剂擦拭探针头部,以确保探针下次使用时的可靠性。

本实施例中,先通过加热铝箔测试探针,之后利用上述铝箔测试探针的温度高于所述尼龙层114的熔融温度,进而去除了所述尼龙层114。

在其中一个实施例中,所述s20,以预设温度加热所述尼龙层114的待测区域,以去除所述尼龙层114的步骤包括:

利用激光照射所述尼龙层114的待熔点,以熔融所述尼龙层114。可以理解,所述温控箱激光照射方式可以被其他加热设备替换,只要可以利用所述尼龙层114的熔化温度和所述铝箔层113的熔化温度差异,去除所述尼龙层114即可。本实施例中,利用外部加热设备去除所述尼龙层114之后,再利用所述铝箔测试探针与所述铝箔层113直接接触,避免了降温后的清洁动作,提高工艺可操作性。

在其中一个实施例中,所述s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层113接触,并控制极耳测试探针与所述极耳111接触,完成对所述铝箔层113与所述极耳111之间的边电压检测的步骤之后包括:

生成检测所述待测电池110的检测结果。可以利用检测结果生成单元230根据所述电压检测单元220的检测电压生成检测结果。检测结果可以通过显示设备进行显示,以供工作人员进行记录工作。

在其中一个实施例中,所述s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层113接触,并控制极耳测试探针与所述极耳111接触,完成对所述铝箔层113与所述极耳111之间的边电压检测的步骤之后包括:

当检测电压高于预设电压阈值时,发出警报,以提示检测到不合格产品。可以利用告警器进行告警。所述告警器可以为警示灯或蜂鸣器,当检测出不合格产品时,快速报告给工作人员。

请参见图3,本申请一个实施例中提供一种电池边电压检测装置200。所述电池边电压检测装置200用于检测所述待测电池110质量。所述待测电池依次包括互相接触的极耳111、半固化层112、铝箔层113以及尼龙层114,所述电池边电压检测装置200包括尼龙层去除单元210和电压检测单元220。

所述尼龙层去除单元210用于去除所述尼龙层114。所述尼龙层去除单元210可以为激光灼烧单元。当去除所述尼龙层114后,控制铝箔测试探针与所述铝箔层113接触,并控制极耳测试探针与所述极耳111接触,完成对所述铝箔层113与所述极耳111之间的边电压检测。

边电压检测即是检测所述极耳111与所述铝箔层113之间是否存在短路现象。由于所述铝箔层113外面还包裹一层所述尼龙层114,因此刺破质量不好控制。因此需要所述尼龙层去除单元210去除所述尼龙层114。所述尼龙层去除单元210可以直接通过加热的方式去除所述尼龙层114。所述尼龙层去除单元210还可以通过加热铝箔测试探针,进而利用上述铝箔测试探针去除所述尼龙层114。

由于所述铝箔层113暴露在外面,因此可以在电池铝塑膜的外表面进行通电检测。可以利用内阻仪进行检测,也可以将所述铝箔测试探针和所述极耳测试探针设置为自动连接方式。例如,利用电驱动装置控制所述铝箔测试探针和所述极耳测试探针下压,确保所述极耳111与所述极耳测试探针充分接触,并确保所述铝箔层113与所述铝箔测试探针充分接触。

本实施例中,由于在电池铝塑膜的外表面进行通电检测,可以避免传统工艺中刺破铝塑膜后无法确认探针是否与金属直接导通。极大地提高了检查质量和成品通过率,避免电池软包封装时可能出现的质量事故。

请参见图4,在其中一个实施例中,所述电池边电压检测装置200还包括检测结果生成单元230和告警单元240。

所述检测结果生成单元230与所述电压检测单元220连接,用于根据所述电压检测单元220的检测电压生成检测结果。检测结果可以通过显示设备进行显示,以供工作人员进行记录工作。

所述告警单元240与所述电压检测单元220连接,当检测电压高于预设电压阈值时,发出警报。所述告警单元240可以为警示灯或蜂鸣器,当检测出不合格产品时,快速报告给工作人员。

请参见图5,本申请提供一种利用所述电池边电压检测装置200进行检测的示例,加热所述铝箔测试探针至260℃左右,持续时间3秒左右。所述铝箔测试探针按在所述尼龙层114(如图5)所示气袋侧的检测点位置,造成所述尼龙层114熔融但所述铝箔层113完好,保障所述铝箔测试探针与所述铝箔层113的接触。为了能更好地对检测区域进行加热,所述铝箔测试探针前端可以做成类似夹子的结构,且所述铝箔测试探针操作部分需做部分隔热。内阻仪另一侧端子用鳄鱼夹分别夹持在两侧任意一极耳上,通过内阻仪对其封装效果进行短路测试。:降温后用酒精等有机溶剂擦拭探针头部,以确保探针下次使用时的可靠性。

本申请一个实施例中提供一种电池边电压检测系统。所述电池边电压检测系统包括如上述实施例中任一项所述的电池边电压检测装置200。

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


技术特征:

1.一种电池边电压检测方法,其特征在于,包括:

s10,提供待测电池(110),所述待测电池(110)依次包括互相接触的极耳(111)、半固化层(112)、铝箔层(113)以及尼龙层(114);

s20,以预设温度加热所述尼龙层(114)的待测区域,以去除所述尼龙层(114);

s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层(113)接触,并控制极耳测试探针与所述极耳(111)接触,完成对所述铝箔层(113)与所述极耳(111)之间的边电压检测。

2.根据权利要求1所述的电池边电压检测方法,其特征在于,所述s20,以预设温度加热所述尼龙层(114)的待测区域,以去除所述尼龙层(114)的步骤包括:

加热所述铝箔测试探针至所述预设温度;

控制所述铝箔测试探针与所述尼龙层(114)接触,熔融所述尼龙层(114)。

3.根据权利要求2所述的电池边电压检测方法,其特征在于,所述s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层(113)接触,并控制极耳测试探针与所述极耳(111)接触,完成对所述铝箔层(113)与所述极耳(111)之间的边电压检测的步骤之后包括:

所述铝箔测试探针降温后,对所述铝箔测试探针进行清洁。

4.根据权利要求1所述的电池边电压检测方法,其特征在于,所述s20,以预设温度加热所述尼龙层(114)的待测区域,以去除所述尼龙层(114)的步骤包括:

利用激光照射所述尼龙层(114)的待熔点,以熔融所述尼龙层(114)。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的电池边电压检测方法,其特征在于,所述s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层(113)接触,并控制极耳测试探针与所述极耳(111)接触,完成对所述铝箔层(113)与所述极耳(111)之间的边电压检测的步骤之后包括:

生成检测所述待测电池(110)的检测结果。

6.根据权利要求5所述的电池边电压检测方法,其特征在于,所述预设温度为220℃至280℃。

7.根据权利要求6所述的电池边电压检测方法,其特征在于,所述s30,控制铝箔测试探针与所述铝箔层(113)接触,并控制极耳测试探针与所述极耳(111)接触,完成对所述铝箔层(113)与所述极耳(111)之间的边电压检测的步骤之后包括:

当检测电压高于预设电压阈值时,发出警报,以提示检测到不合格产品。

8.一种电池边电压检测装置,其特征在于,用于检测所述待测电池(110)质量,所述待测电池依次包括互相接触的极耳(111)、半固化层(112)、铝箔层(113)以及尼龙层(114),所述电池边电压检测装置(200)包括:

尼龙层去除单元(210),用于去除所述尼龙层(114);

电压检测单元(220),当去除所述尼龙层(114)后,控制铝箔测试探针与所述铝箔层(113)接触,并控制极耳测试探针与所述极耳(111)接触,完成对所述铝箔层(113)与所述极耳(111)之间的边电压检测。

9.根据权利要求8所述的电池边电压检测装置,其特征在于,还包括:

检测结果生成单元(230),与所述电压检测单元(220)连接,用于根据所述电压检测单元(220)的检测电压生成检测结果。

10.根据权利要求8所述的电池边电压检测装置,其特征在于,还包括:

告警单元(240),与所述电压检测单元(220)连接,当检测电压高于预设电压阈值时,发出警报。

11.一种电池边电压检测系统,其特征在于,包括:

如权利要求8-10中任一项所述的电池边电压检测装置(200)。

技术总结
本申请涉及一电池边电压检测方法、装置及系统。上述电池边电压检测方法,提供待测电池。所述待测电池依次包括互相接触的极耳、半固化层、铝箔层以及尼龙层。以预设温度加热所述尼龙层,以去除所述尼龙层。控制铝箔测试探针与所述铝箔层接触,并控制极耳测试探针与所述极耳接触,完成对所述铝箔层与所述极耳之间的边电压检测。由于在电池铝塑膜的外表面进行通电检测,可以避免传统工艺中刺破铝塑膜后无法确认探针是否与金属直接导通。极大地提高了检查质量和成品通过率,避免电池软包封装时可能出现的质量事故。

技术研发人员:李哲
受保护的技术使用者:清华大学
技术研发日:2020.02.21
技术公布日:2020.06.09

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