检测电池开启压力的方法
【专利摘要】一种检测电池开启压力的方法，包括以下步骤：提供多个电池，每个电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个电池的刻痕深度已知且不相同；分别测定每个电池的开启压力；作开启压力随刻痕深度变化的标准曲线，标准曲线的方程为y=a×ln(x)+b，其中，a和b为标准曲线的方程中的系数，x为刻痕深度，y为开启压力；提供待测电池，待测电池的刻痕深度已知，根据待测电池的刻痕深度和标准曲线，计算得到待测电池的开启压力。上述检测电池开启压力的方法，在制定标准曲线后，由于对应的防爆片的刻痕深度对应相应的开启压力，只需要在防爆片开设刻痕时控制相应的刻痕深度，即可知道使用该防爆片组装得到的电池的开启压力，不会对电池造成任何损坏。
【专利说明】检测电池开启压力的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池检测领域，特别是涉及一种检测电池开启压力的方法。
【背景技术】
[0002]圆柱型锂离子电池的盖帽包括由橡胶圈固定的上盖(Cap)、垫片、防爆片(Vent)和孔片(CID)，其中，防爆片和孔片之间焊接连接。
[0003]当锂离子电池中因大电流、热等原因产生大量气体导致内压比较大的时候防爆片会向上挤压，发生变形，从而与连接正极引线的孔片发生分离，若压力继续增大，防爆片将开启从而释放压力。
[0004]圆柱型锂离子电池正是通过CID和Vent的共同作用完成电池的二次保护。因此防爆片(Vent)的开启压力成为考察盖帽性能的重要参数。开启压力太低锂离子电池无法正常的进行工作，开启压力过大又达不到锂离子电池保护的效果，如何采用一种简单有效的方法来检测盖帽的开启压力则显得尤为重要。
[0005]传统的电池的开启压力的检测方法需要给电池放置于压力测试仪器中，通过气体向电池盖方向加压，电池盖和电池壳体之间断裂时的电池内部压力即为开启压力，因此，传统的电池的开启压力的检测方法会对电池造成损坏。
【发明内容】
[0006]基于此，有必要提供一种不会对电池造成损坏的检测电池开启压力的方法。
[0007]一种检测电池开启压力的方法，包括以下步骤:
[0008]提供多个电池，每个所述电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个所述电池的刻痕深度已知且不相同；
[0009]分别测定每个所述电池的开启压力；
[0010]作所述开启压力随所述刻痕深度变化的标准曲线，所述标准曲线的方程为y=aX In(x)+b，其中，a和b为所述标准曲线的方程中的系数，X为所述刻痕深度，y为所述开启压力；
[0011]提供待测电池，所述待测电池的刻痕深度已知，根据待测电池的刻痕深度和所述标准曲线，计算得到所述待测电池的开启压力。
[0012]在其中一个实施例中，所述分别测定每个所述电池的开启压力的操作为:在每个所述电池的壳体上开设加压孔，通过所述加压孔往所述电池内注入气体直至所述防爆片的刻痕处断裂，获取所述防爆片的刻痕处断裂时的所述电池内部的压力值，所述压力值即为所述电池的开启压力。
[0013]在其中一个实施例中，所述加压孔开设于所述电池的侧壁或底部。
[0014]在其中一个实施例中，所述气体为惰性气体。
[0015]在其中一个实施例中，所述通过所述加压孔往所述电池内注入气体直至所述防爆片的刻痕处断裂的操作中，采用0.05MPa/s?0.1MPa/s的速度对所述电池进行加压。[0016]在其中一个实施例中，所述提供多个电池，每个所述电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个所述电池的刻痕深度已知且不相同的操作中，所述电池的数量为4?8个。
[0017]在其中一个实施例中，所述提供多个电池，每个所述电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个所述电池的刻痕深度已知且不相同的操作中，提供的多个所述电池的刻痕深度的范围为0.05mm?0.30mm。
[0018]在其中一个实施例中，所述提供多个电池，每个所述电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个所述电池的刻痕深度已知且不相同的操作中，所述电池的数量为4个，4个所述电池的刻痕深度分别为0.0698mm、0.1131mm、0.1382mm和0.2336mm。
[0019]在其中一个实施例中，所述分别测定每个所述电池的开启压力的操作中，所述刻痕深度为0.0698mm、0.1131mm、0.1382mm和0.2336mm的4个所述电池的所述开启压力分别为 2.18MPa、2.30MPa、2.32MPa 和 2.43MPa。
[0020]在其中一个实施例中，所述作所述开启压力随所述刻痕深度变化的标准曲线，所述标准曲线的方程为y=aXln(x)+b的操作中，所述标准曲线的方程为y=0.2038X In (X)+2.7292。
[0021]上述检测电池开启压力的方法，在制定标准曲线后，由于对应的防爆片的刻痕深度对应相应的开启压力，只需要在防爆片开设刻痕时控制相应的刻痕深度，即可知道使用该防爆片组装得到的电池的开启压力，不会对电池造成任何损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为一实施方式的检测电池开启压力的方法的流程图；
[0023]图2为一实施方式的电池的盖帽的结构分解示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【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发明。但是本发明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发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0025]如图1所示的，一实施方式的检测电池开启压力的方法，包括以下步骤:
[0026]S10、提供多个电池，每个电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个电池的刻痕深度已知且不相同。
[0027]如图2所示，电池的盖帽100还包括上盖(Cap) 110、垫片120和孔片(CID) 130和橡胶圈140，防爆片150位于垫片120和孔片130之间。防爆片150开设有圆形刻痕152。防爆片150和孔片130之间焊接连接。上盖110位于垫片120上。橡胶圈140将上盖110、垫片120、防爆片150和孔片130固定。
[0028]刻痕深度为防爆片的圆形刻痕处的厚度。防爆片的刻痕深度在制备刻痕时可控制得到。当电池的内部压力过大时，防爆片的刻痕处爆裂，从而释放电池内部的压力，避免电池爆炸,造成危险。
[0029]电池的数量可以为4?8个。当然，在实际应用中，电池的数量可以根据需要进行选择。提供的多个电池的刻痕深度的范围可以为0.05mm?0.30_。当然，在实际应用中，多个电池的刻痕深度的范围也可以根据需要进行调整。可以理解，提供的多个电池的刻痕深度的范围为0.05mm?0.30mm时，得到的标准曲线的适用性较强，能够计算出刻痕深度在较宽范围内的电池的开启压力。同时，制定标准曲线所使用的电池的数量较多，且多个电池的刻痕深度的数值分布较均匀时，得到的标准曲线更准确。
[0030]具体在本实施方式中，提供防爆片上刻痕深度为0.0698mm、0.1131mm、0.1382mm和0.2336mm的4个电池。
[0031]S20、分别测定每个电池的开启压力。
[0032]S20 的具体操作为:在刻痕深度为 0.0698mm,0.1131mm、0.1382mm 和 0.2336mm 的4个电池的壳体上分别开设加压孔，通过加压孔往电池内注入气体直至防爆片的刻痕处断裂，获取防爆片的刻痕处断裂时的电池内部的压力值，此压力值即为该电池的开启压力。
[0033]刻痕深度为0.0698mm、0.1131mm、0.1382mm和0.2336mm的4个电池的开启压力分别为2.18MPa、2.30MPa、2.32MPa和2.43MPa。加压孔可以开设于电池的侧壁或底部。加压孔贯穿电池的侧壁或底部。加压孔的形状可以为圆形或多边形，如矩形、六边形等。电池内注入的气体可以为惰性气体。例如氮气和氩气等。
[0034]通过加压孔往电池内注入气体直至防爆片的刻痕处断裂的操作中，采用0.05MPa/s?0.1MPa/s的速度对电池进行加压。采用0.05MPa/s?0.1MPa/s的速度对电池进行加压既不会让电池突然快速冲开造成危险，也不会很久刻痕都无法断裂，节省时间。
[0035]具体在本实施方式中，采用压力测试装置对电池的开启压力进行测试。将压力测试装置的气体接口从加压孔往电池壳体内通入氮气，逐渐增大电池内部的压力，直至听到“砰”的一声，电池的防爆片的刻痕处断裂停止加压，并读取压力表显示的数值，该数值即为电池的开启压力。
[0036]S30、作开启压力随刻痕深度变化的标准曲线，标准曲线的方程为y=aXln(x)+b，其中，a和b为标准曲线的方程中的系数，X为刻痕深度，y为开启压力。
[0037]具体在本实施方式中，将刻痕深度为0.0698mm、0.1131mm、0.1382mm和
0.2336mm的4个电池的开启压力随刻痕深度的变化作标准曲线，得到标准曲线的方程为y=0.2038X In (X)+2.7292。
[0038]S40、提供待测电池，待测电池的刻痕深度已知，根据待测电池的刻痕深度和标准曲线，计算得到待测电池的开启压力。
[0039]将已知刻痕深度的防爆片采用和制定标准曲线的所使用的电池相同的制备工艺制备使用该防爆片的电池，从而可以由该防爆片的刻痕深度通过标准曲线计算出该电池的开启压力。
[0040]表I为一系列锂离子电池的实际开启压力和采用上述方法计算的理论开启压力的数值。理论开启压力是指采用标准曲线y=0.2038X In(x)+2.7292计算得到的锂离子电池的开启压力。实际开启压力是指在锂离子电池的壳体上开设加压孔，通过加压孔往锂离子电池内注入气体直至防爆片的刻痕处断裂，得到的防爆片的刻痕处断裂时的锂离子电池内部的压力值。表I中的锂离子电池的制备工艺和制定标准曲线的所使用的锂离子电池的制备工艺相同。
[0041]表I[0042]
【权利要求】
1.一种检测电池开启压力的方法，其特征在于，包括以下步骤: 提供多个电池，每个所述电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个所述电池的刻痕深度已知且不相同； 分别测定每个所述电池的开启压力； 作所述开启压力随所述刻痕深度变化的标准曲线，所述标准曲线的方程为y=aX ln(x)+b，其中，a和b为所述标准曲线的方程中的系数，x为所述刻痕深度，y为所述开启压力； 提供待测电池，所述待测电池的刻痕深度已知，根据待测电池的刻痕深度和所述标准曲线，计算得到所述待测电池的开启压力。
2.据权利要求1所述的检测电池开启压力的方法，其特征在于，所述分别测定每个所述电池的开启压力的操作为:在每个所述电池的壳体上开设加压孔，通过所述加压孔往所述电池内注入气体直至所述防爆片的刻痕处断裂，获取所述防爆片的刻痕处断裂时的所述电池内部的压力值，所述压力值即为所述电池的开启压力。
3.据权利要求2所述的检测电池开启压力的方法，其特征在于，所述加压孔开设于所述电池的侧壁或底部。
4.据权利要求2所述的检测电池开启压力的方法，其特征在于，所述气体为惰性气体。
5.据权利要求2所述的检测电池开启压力的方法，其特征在于，所述通过所述加压孔往所述电池内注入气体直至所述防爆片的刻痕处断裂的操作中，采用0.05MPa/s?0.1MPa/s的速度对所述电池进行加压。
6.据权利要求1所述的检测电池开启压力的方法，其特征在于，所述提供多个电池，每个所述电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个所述电池的刻痕深度已知且不相同的操作中，所述电池的数量为4?8个。
7.据权利要求1所述的检测电池开启压力的方法，其特征在于，所述提供多个电池，每个所述电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个所述电池的刻痕深度已知且不相同的操作中，提供的多个所述电池的刻痕深度的范围为0.05mm?0.30_。
8.据权利要求1所述的检测电池开启压力的方法，其特征在于，所述提供多个电池，每个所述电池的盖帽均包括开设有圆形刻痕的防爆片，每个所述电池的刻痕深度已知且不相同的操作中，所述电池的数量为4个，4个所述电池的刻痕深度分别为0.0698mm、0.1131mm、0.1382mm 和 0.2336mm。
9.据权利要求8所述的检测电池开启压力的方法，其特征在于，所述分别测定每个所述电池的开启压力的操作中，所述刻痕深度为0.0698mm、0.1131mm、0.1382mm和0.2336mm的4个所述电池的所述开启压力分别为2.18MPa、2.30MPa,2.32MPa和1.43MPa。
10.据权利要求9所述的检测电池开启压力的方法，其特征在于，所述作所述开启压力随所述刻痕深度变化的标准曲线，所述标准曲线的方程为y=aX ln(x)+b的操作中，所述标准曲线的方程为 y=0.2038 X In (X)+2.7292。
【文档编号】G01N3/12GK103792144SQ201410037589
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】相江峰, 桑玉, 雷瑛 申请人:曙鹏科技（深圳）有限公司, 深圳市豪鹏科技有限公司, 惠州市豪鹏科技有限公司, 博科能源系统(深圳)有限公司