一种锂电池内部微短路检测装置的制作方法

本实用新型涉及锂电池检测技术领域，具体涉及一种锂电池内部微短路检测装置。

背景技术：

目前锂电池的容量越来越大，尤其是车用动力锂电池，其内部的微短路电流会造成锂电池自放电，导致电池电压非常缓慢地下降，从而形成不良品电池。然而，在锂电池制造过程中，由于材料、工艺、设备等原因，微短路的产生无法完全避免。

为此，锂电池出厂前一般都需要进行内部微短路检测，以避免不良品电池出厂。然而常用的六位半高精度数字万用表难以在短时间内测量到电压下降的数据，因此，大多数的电池制造厂家都是存储较长时间(6-10天)后，再测试电压降落，以判断锂电池内部是否存在微短路。但是，这种方式造成了锂电池制造工艺周期延长，制作成本上升。而更高精度的数字万用表价格昂贵，并且对现场使用环境要求苛刻，难以应用到锂电池的制造现场。

由此可见，急需提供一种新的检测技术，以快速检测出锂电池内部是否存在微短路，提高锂电池的良品率。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是现有检测锂电池内部是否存在微短路的方式会造成制造工艺周期延长，制作成本上升的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种锂电池内部微短路检测装置，基准电压产生电路，用于产生基准电压；

锂电池电压采样滤波电路，用于采集待检测锂电池的输出电压；

差值放大电路，将基准电压与锂电池的输出电压之间的差值进行放大后输出；

六位半高精度数字万用表，用于检测放大后的基准电压与锂电池的输出电压之间的差值。

在上述方案中，所述基准电压产生电路包括：

电压基准芯片；

直流参考电源，其正、负极分别连接电压基准芯片的V_in脚和GND脚；

可调电位器，两端分别连接电压基准芯片的V_out脚和信号地，中间抽头端连接电池电压与基准电压差值放大电路，电压基准芯片的V_out脚上还连接有抑制杂波的第一电容。

在上述方案中，所述锂电池电压采样滤波电路包括：

第一放大器，待检测锂电池的正、负极分别连接第一放大器的V⁺_in脚和V^-_in脚；

第一电阻，一端连接第一放大器U3的V₀脚，另一端连接电池电压与基准电压差值放大电路；

第二电容，一端连接第一电阻的输出端，另一端连接信号地。

在上述方案中，所述电池电压与基准电压差值放大电路采用的是差分放大器,可调电位器的中间抽头端连接差分放大器的V^-_in脚，差分放大器的两个R_G脚连接第二电阻，用于设定差分放大器的增益位数，差分放大器的V⁺_in连接第二电阻的另一端，差分信号放大后由差分放大器的V₀脚输出给六位半高精度数字万用表。

本实用新型，使用了电池电压跟踪式差分高增益放大技术，可以快速识别锂电池制造过程中内部微短路的不良品电池，大幅缩短因锂电池微短路而引起的电池自放电导致的电池电压下降的识别时间，使原来锂电池自放电工艺周期大幅缩短，有效降低了电池制造成本，且电路实现简单、实用性强，工作安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种锂电池内部微短路检测装置，能够快速检测出锂电池内部是否存在微短路，提高锂电池的生产率，降低成本。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的电池内部微短路检测装置，包括高精度基准电压产生电路10、锂电池电压采样滤波电路20、电池电压与基准电压差值放大电路30以及六位半高精度数字万用表40。

高精度基准电压产生电路10用于产生高精度的基准电压，包括12V直流参考(供电)电源、高精度电压基准芯片U1(REF5050)和高精度可调电位器VR1。其中，12V直流参考电源的正、负极分别连接高精度电压基准芯片U1的2脚(V_in)和4脚(GND),高精度电压基准源U1的6脚上还连接有第一电容C2，第一电容C2的另一端连接信号地，实现对基准电压杂波的抑制，VR1可调电位器1脚连接U1的6脚(V_out)，3脚连接信号地,2脚(中间插头端)连接电池电压与基准电压差值放大电路30，可利用高精度可调电位器VR1的中间抽头端，向基准电压差值放大电路30输出需要的差分放大基准电压。

锂电池电压采样滤波电路20由第一高精度仪用放大器U3(INA128)、第一电阻R2和第二电容C5组成，其中，待检测的锂电池的正、负极分别连接第一高精度仪用放大器U3的3脚(V⁺_in)和2脚(V^-_in)，第一电阻R2一端连接第一高精度仪用放大器U3的6脚(V₀)，另一端连接第二电容C5的一端，第二电容C5的另一端连接信号地。第一高精度仪用放大器U3实现对锂电池电压的单位增益采集，第一电阻R2和第二电容C5并联组成RC低通滤波器。

电池电压与基准电压差值放大电路30采用的是差分放大器U2(INA128),高精度可调电位器VR1的2脚连接差分放大器U2的2脚(V^-_in)，输出差分放大基准电压。第二电阻R1的两端分别差分放大器U2的1脚和8脚(R_G,R_G)，用于设定差分放大器U2的增益位数，例如R1阻值为100欧姆，对应U2增益为501倍。

差分放大器U2的3脚(V⁺_in)连接第一电阻R2的另一端(输出端)，差分放大器U2的的2脚(V^-_in)连接高精度可调电位器VR1的2脚差分放大基准电压的输出端(中间抽头端)，差分信号放大后由U2的6脚(V₀)输出到六位半高精度数字万用表40的输入端，六位半高精度数字万用表40测量放大后的锂电池电压下降信号。

本实用新型的工作原理如下：

高精度基准电压产生电路10产生5.000V高精度基准电压，锂电池电压采样滤波电路20采集待检测锂电池的输出电压，并通过电池电压与基准电压差值放大电路30对基准电压和采样电压二者之间的差值进行放大，然后输出给六位半高精度数字万用表40测量放大后的锂电池电压下降信号，从而判断锂电池内部是否存在微短路。

本实用新型的优点如下：

(1)电路简单实用，在设备成本不高的情况下，实现了锂电池内部微短路的快速识别。

(2)电路对现场环境要求较低，应用推广方便。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。