一种测试电池自放电的方法及设备与流程

本发明涉及电池领域，特别是涉及一种测试电池自放电的方法及设备。

背景技术：

自放电是锂离子电池的固有现象，一般情况下，电池的自放电很缓慢，对电池的影响可以忽略。但是，当电池内部由于粉尘、毛刺、金属颗粒等发生微短路时，电池的自放电就会变大，从而缩短使用该电池的设备的待机时间，影响用户使用体验，甚至导致电池过放，鼓胀失效。因此，对于自放电较大的电池，必须经过筛选挑出。

目前检测自放电的方法主要有K值法和CV法。K值法是将电池在一定电压下搁置一段时间，计算该搁置时间内的单位时间的电压下降值，根据该单位时间的电压下降值来衡量电池自放电的大小。为了保证精确度，该方法搁置时间不能太短，一般在48小时以上，这也就使得该方法检测周期很长。CV法是指将电池在一定电压下持续恒压充电，当充电电流达到稳定状态后，根据该充电电流值的大小来衡量电池自放电的大小。与K值法相比，CV值法所需时间大大缩短。尽管如此，其检测周期依然需要2小时左右，且对设备精度要求非常高。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种测试电池自放电的方法及设备，能够解决现有测试方法检测周期长的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种测试电池自放电的方法，包括：

将待测电池冷冻至电解液凝固；

测量所述待测电池的电阻以得到测量电阻值；

判断所述测量电阻值是否大于绝缘电阻阈值；

若判断结果为大于，则判断为所述待测电池的自放电情况符合要求，否则判断为不符合要求。

其中，所述将待测电池冷冻至电解液凝固之前，包括：通过充电或放电将所述待测试电池的电压调整到预设范围内。

其中，所述测量所述待测电池的电阻以得到测量电阻值包括：

确认所述待测电池的电压是否已降到0伏；

若已降到0伏，则以小于50伏的测试电压施加于所述待测电池正负极测量所述待测电池的电阻。

其中，所述测量所述待测电池的电阻的测试时间设为小于10秒。

其中，所述绝缘电阻阈值是1兆欧。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种测试电池自放电的设备，包括：

冷冻器，用于将待测电池冷冻至电解液凝固；

测量电路，用于测量所述待测电池的电阻以得到测量电阻值；

判断电路，用于判断所述测量电阻值是否大于绝缘电阻阈值；

输出电路，用于在判断结果为大于时，输出所述待测电池的自放电情况符合要求的测量结果，否则输出所述待测电池的自放电情况不符合要求的测量结果。

其中，所述测试电池自放电的设备进一步包括充放电电路，用于将待测电池冷冻至电解液凝固之前，通过充电或放电将所述待测试电池的电压调整到预设范围内。

其中，所述测量电路具体用于：

确认所述待测电池的电压是否已降到0伏；

若已降到0伏，则以小于50伏的测试电压施加于所述待测电池正负极测量所述待测电池的电阻。

其中，所述测量所述待测电池的电阻的测试时间设为小于10秒。

其中，所述绝缘电阻阈值是1兆欧。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种测试电池自放电的方法及设备，通过冷冻待测电池至电解液凝固后测量其电阻值，若所述电阻值大于绝缘电阻阈值，则判定为待测电池自放电情况符合要求，反之则不符合要求。由于将电解液凝固的所需时间很短，电阻测试所需时间也很短，因此，通过这种方法，本发明可以显著缩短测试时间，达到快速测试电池自放电的目的。

附图说明

图1是本发明测试电池自放电的方法一实施方式的流程图；

图2是本发明测试电池自放电的方法另一实施方式的流程图；

图3是本发明测试电池自放电的设备一实施方式的示意图；

图4是本发明测试电池自放电的设备另一实施方式的示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种测试电池自放电的方法及设备做进一步详细描述。

正常情况下，电池的正极和负极之间是电子绝缘的，其绝缘电阻很大。当电池的正负极之间存在微短路，即电池的正极和负极被微粉尘、毛刺或者金属杂质等导通时，就会存在一定程度的电子导通，其绝缘电阻会显著降低。因此，通过绝缘电阻的大小就可以判断电池自放电是否正常。

请参阅图1，本发明测试电池自放电的方法一实施方式包括以下步骤：

S101：将待测电池冷冻至电解液凝固；

其中，所述电池的电解液是指在电池正极和负极之间传导离子的介质；将所述待测电池冷冻的温度必须低于所述待测电池中电解液的凝固点，不同电池中电解液的凝固点略有不同，此处不做具体限定。

例如，将待测电池置于-100℃的低温环境中，此时待测电池中的电解液会在几分钟内迅速凝固。

S102：测量所述待测电池的电阻以得到测量电阻值；

其中，步骤S102进一步包括：

S1021：确认所述待测电池的电压是否已降到0伏，若已降到0伏，进行步骤S1022，否则返回步骤S101；

S1022：以小于50伏的测试电压施加于所述待测电池正负极测量所述待测电池的电阻。

其中，若所述待测电池的电压已降到0伏，则表明所述待测电池的电解液已经凝固，后续测试结果才准确，否则需要等到所述待测电池电压降到0伏再进行后续步骤。

另外，本实施方式中所述测试电压若设太高，会击穿所述待测电池。例如，在一个例举性的测试场景中，对于测量所用的待测电池，经实验测试发现临界电压为50伏，优选测试电压为20伏，所述测量所述待测电池的电阻的测试时间设为小于10秒。

对于上述举例的待测电池，测试时确认待测电池的电压已经降到0伏后，在所述待测电池正负极施加20伏的直流电，测试时间设为2秒，此时可以测得所述待测电池的电阻值。

当然，不同的待测电池的临界电压和优选测试电压不同，本发明不作限制。

S103：判断所述测量电阻值是否大于绝缘电阻阈值；若判断结果为大于，则进行步骤S104，否则进行步骤S105；

其中，所述绝缘电阻阈值是衡量绝缘介质绝缘性能好坏的物理量,它在数值上等于所述绝缘介质所具有的电阻值,单位是兆欧。

具体地，所述绝缘电阻阈值是1兆欧。

S104：判断为所述待测电池的自放电情况符合要求；

S105：否则判断为不符合要求。

在上述实施方式中，利用低于待测电池电解液凝固点的温度对所述待测电池进行冷冻处理，使得所述电解液迅速凝固，再测试所述待测电池的电阻值，比较所述电阻值与绝缘电阻阈值，从而判断所述待测电池的自放电情况是否符合要求，由于电解液凝固只需几分钟，测试所述待测电阻的电阻值也只需几秒钟，整个测试过程耗时只需几分钟，能够显著缩短测试周期，从而达到快速测试电池自放电的目的。

本实施方式中，直接将待测电池冷冻至电解液凝固，如图1所示，在其他实施方式中，将所述待测电池冷冻之前可以先调整所述待测电池的电压，尤其是需要测试同一组电池的自放电情况时，必须将所述同一组电池的电压调整到同一范围内，测试结果才有参考价值。

请参阅图2，本发明测试电池自放电的方法另一实施方式包括以下步骤：

S201：通过充电或放电将待测试电池的电压调整到预设范围内；

其中，所述预设范围可以根据不同体系电池或者不同应用目的进行调整，可以设为3.0～3.6伏。

具体地，若所述待测电池的电压低于3.0伏，则通过充电方式调整所述待测电池的电压到3.0～3.6伏范围内；若所述待测电池的电压高于3.6伏，则通过放电方式调整所述待测电池的电压到3.0～3.6伏范围内。

S202：将所述待测电池冷冻至电解液凝固；

其中，所述电池的电解液是指在电池正极和负极之间传导离子的介质；将所述待测电池冷冻的温度必须低于所述待测电池中电解液的凝固点，不同电池中电解液的凝固点略有不同，此处不做具体限定。

例如，将待测电池置于-100℃的低温环境中，此时待测电池中的电解液会在几分钟内迅速凝固。

S203：测量所述待测电池的电阻以得到测量电阻值；

其中，步骤S203进一步包括：

S2031：确认所述待测电池的电压是否已降到0伏，若已降到0伏，则进行步骤S2032，否则返回步骤S202；

S2032：以不大于50伏的测试电压施加于所述待测电池正负极测量所述待测电池的电阻。

S204：判断所述测量电阻值是否大于绝缘电阻阈值；若判断结果为大于，则进行步骤S205，否则进行步骤S206；

其中，所述绝缘电阻阈值是衡量绝缘介质绝缘性能好坏的物理量,它在数值上等于所述绝缘介质所具有的电阻值,单位是兆欧。

具体地，所述绝缘电阻阈值是1兆欧。

S205：判断为所述待测电池的自放电情况符合要求；

S206：否则判断为不符合要求。

在上述实施方式中，利用低于待测电池电解液凝固点的温度对所述待测电池进行冷冻处理，使得所述电解液迅速凝固，再测试所述待测电池的电阻值，比较所述电阻值与绝缘电阻阈值，从而判断所述待测电池的自放电情况是否符合要求，由于电解液凝固只需几分钟，测试所述待测电阻的电阻值也只需几秒钟，整个测试过程耗时只需几分钟，能够显著缩短测试周期，从而达到快速测试电池自放电的目的。

请参阅图3，图3是本发明测试电池自放电的设备10一实施方式的示意图，如图3所示，所述测试电池自放电的设备10包括：冷冻器101，测量电路102，判断电路103和输出电路104。

冷冻器101用于将待测电池冷冻至电解液凝固；其中，冷冻器101的温度必须设置为低于所述电池电解液的凝固点，不同电池的电解液凝固点略有不同，此处不做具体限定。

例如，将待测电池放置于冷冻器101中，温度设置为-100℃，此时待测电池中的电解液会在几分钟内迅速凝固。

测量电路102用于测量所述待测电池的电阻以得到测量电阻值；

具体地，所述测量电路102首先确认所述待测电池的电压是否已降到0伏；若已降到0伏，则以小于50伏的测试电压施加于所述待测电池正负极测量所述待测电池的电阻，所述测量所述待测电池的电阻的测试时间设为小于10秒，再将测试结果输出到判断电路103。

其中，所述测试电压若设太高，会击穿所述待测电池。例如，在一个例举性的测试场景中，对于测量所用的待测电池，经实验测试发现临界电压为50伏，优选测试电压为20伏。

对于上述举例的待测电池，测试时确认待测电池的电压已经降到0伏后，利用测量电路102在所述待测电池正负极施加20伏的直流电，测试时间设为2秒，此时可以测得所述待测电池的电阻值。

当然，不同的待测电池的临界电压和优选测试电压不同，本发明不作限制。

判断电路103用于判断所述测量电阻值是否大于绝缘电阻阈值；

具体地，判断电路103接收到所述测量电路102输出的测量结果，并将所述测量结果与所述绝缘电阻阈值进行比较，并将比较结果输出到输出电路104；其中，所述绝缘电阻阈值是1兆欧。当然，出于实际情况的不同或测量要求的不同，设置的绝缘电阻阈值可以是其他数值。

输出电路104用于在判断结果为大于时，输出所述待测电池的自放电情况符合要求的测量结果，否则输出所述待测电池的自放电情况不符合要求的测量结果。

本实施方式中，所述待测电池放置于所述冷冻器101中，所述测量电路102连接所述待测电池的正负极，所述判断电路103连接所述测量电路102，所述输出电路104连接所述判断电路103。

具体地，所述冷冻器101将所述待测电池的电解液凝固后，利用所述测量电路102测量所述待测电池的电阻值并将测量结果输出，所述判断电路103接收到所述测量结果后判断其是否大于绝缘电阻阈值并将判断结果输出，所述输出电路104接收到所述判断结果并将其输出。

在另一个实施方式中，所述测试电池自放电的设备还可以增加一个充放电电路105，通过所述充放电电路105可以将待测电池的电压调整到所需范围内，尤其适用于测试一组电池的自放电情况。

请参阅图4，图4是本发明测试电池自放电的设备另一实施方式的示意图。图4与图3中的结构相似，在此不再赘述，不同之处在于所述测试电池自放电的设备进一步包括充放电电路105，用于将所述待测电池冷冻至电解液凝固之前，通过充电或放电将所述待测试电池的电压调整到预设范围内。

所述预设范围可以根据不同体系电池或者不同应用目的进行调整，可以设为3.0～3.6伏。

具体地，若所述待测电池的电压低于3.0伏，则通过充电电路对所述待测电池进行充电，将所述待测电池的电压提高到3.0～3.6伏范围内；若所述待测电池的电压高于3.6伏，则通过放电电路对所述待测电池进行放电，将所述待测电池的电压降低到3.0～3.6伏范围内。

本发明通过将待测电池放入温度低于其电解液凝固点的冷冻器中进行冷冻，从而能够使得电解液快速凝固，耗时只需几分钟；确认所述待测电池的电压降到0伏后测量所述待测电池的电阻值，通过所述电阻值与绝缘电阻阈值的比较判断所述待测电池的自放电情况是否符合要求，其中所述电阻测试时间只需几秒，整个测试过程只需几分钟，从而大大缩短测试时间，解决了现有技术检测周期长的问题。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。