一种电池检测方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及锂离子电池测试技术，尤其涉及一种电池检测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

在锂电池生产制造过程中，k值指的是单位时间内的电池的电压降，通常单位用毫伏/倍频程(mv/d)表示，是用来衡量锂电池自放电率的一种指标，k值检测是十分重要的一个环节，而造成k值不良的原因有很多，例如，含浸不良、水分异常、金属异物微短路等。众多原因中金属微短路是更为严重的，金属微短路指的是锂电池在内部电芯与电芯之间或者单片内部电芯发生微小的短路现象。如果不能有效排除金属异物微短路的产品，以及查找出金属异物的来源并加以控制，很可能造成电池在充放电过程中电性能劣化甚至引起发火、爆炸。目前，电池企业解析k值不良品的主要方式为电池拆解后在隔膜上查找短路点，但查找短路点的工作比较费时费力，并且在诸多k值不良品中无法预先得知哪些为金属微短路造成的，因此目前查找工程上的金属异物的来源效率很低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种电池检测方法、装置、设备及存储介质。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种电池检测方法，所述方法包括：

如果电池的转移阻抗小于预设阈值，则确定所述电池内部存在异物；

确定所述异物在所述电池内部的位置和所述异物的成分；

根据所述位置和所述成分，确定所述异物的来源。

在其他实施例中，所述方法还包括：

对所述电池进行冷冻处理，以使电池内的离子不具备导通能力；

对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗。

在其他实施例中，所述对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗，包括：

在预设时间内，对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗。

在其他实施例中，所述方法还包括：

根据所述电池的属性确定所述预设时间。

在其他实施例中，在预设时间内，对冷冻处理后的电池进行阻抗测试，得到转移阻抗，包括：

根据所述预设时间，确定完成对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试的速度；

根据所述速度，确定阻抗测试的频率；

在所述预设时间内，以所述频率对所述冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗。

在其他实施例中，所述方法还包括：

将存在异物的电池进行拆解，确定所述电池的短路点；

将所述短路点的位置确定为所述异物的位置。

在其他实施例中，所述方法还包括：

根据所述电池的类型，确定所述转移阻抗的预设阈值。

在其他实施例中，所述确定所述异物的成分，包括：

对所述异物进行电镜测试，确定所述异物的成分。

在其他实施例中，所述方法还包括：

根据所述异物的来源，确定预防电池中产生所述异物的措施。

本发明实施例提供一种电池检测装置，所述装置包括：

第一确定单元，用于如果电池的转移阻抗小于预设阈值，则确定所述电池内部存在异物；

第二确定单元，用于确定所述异物在所述电池内部的位置和所述异物的成分；

第三确定单元，用于根据所述位置和所述成分，确定所述异物的来源。

在其他实施例中，所述装置还包括：

冷冻单元，用于对所述电池进行冷冻处理，以使电池内的离子不具备导通能力；

测试单元，用于对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗。

在其他实施例中，所述冷冻单元，用于在预设时间内，对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗。

在其他实施例中，所述装置还包括：第四确定单元，用于根据所述电池的属性确定所述预设时间；

或者，根据所述异物的来源，确定预防电池中产生所述异物的措施；

或者，根据所述电池的类型，确定所述转移阻抗的预设阈值。

在其他实施例中，所述冷冻单元，包括：

第一确定模块，用于根据所述预设时间，确定完成对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试的速度；

第二确定模块，用于根据所述速度，确定阻抗测试的频率；

测试模块，用于在所述预设时间内，以所述频率对所述冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗。

在其他实施例中，所述方法还包括：

拆解单元，用于将存在异物的电池进行拆解，确定所述电池的短路点；

第五确定单元，用于将所述短路点的位置确定为所述异物的位置。

在其他实施例中，第二确定单元，用于对所述异物进行电镜测试，确定所述异物的成分。

本发明实施例提供一种电池检测设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的电池检测方法中的步骤。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其该计算机程序被处理器执行时实现上述的电池检测方法中的步骤。

本发明实施例提供的技术方案，通过确定所述异物在所述电池内部的位置和所述异物的成分，使得遇到金属异物微短路的电池时，能够查找出金属异物的来源并加以控制，保证电池在充放电过程中的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例一种电池检测方法的实现流程示意图；

图2为本发明实施例又一种电池检测方法的实现流程示意图；

图3为本发明实施例又一种电池检测方法的实现流程示意图；

图4为本发明实施例又一种电池检测方法的实现流程示意图；

图5a为本发明实施例一种电池检测方法的实现流程示意图；

图5b为本发明实施例交流阻抗测试方法的应用场景示意图；

图5c为本发明实施例电池拟合的等效电路的原理示意图；

图5d为本发明实施例转移阻抗的示意图；

图6为本发明实施例又一种电池检测装置的组成结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的各实施例，现对以下名词进行做出如下解释：

k值，指的是单位时间内的电池的电压降，通常单位用mv/d表示，是用来衡量锂电池自放电率的一种指标。

交流阻抗也叫做电化学阻抗谱(electrochemicalimpedancespectroscopy，eis)，是把电池内部的化学反应置换为电气特性的等效电路，进行详细解析的唯一方法。在很早以前，此方法就应用于基础电化学、金属腐蚀、蓄电池、燃料电池等的测试。

电池电化学转移阻抗，代表了电化学反应的电荷转移电阻，电荷转移电阻和电极材料的电化学活性有着很大的关系，和电解液得浓度关系不大。

电化学工作站(electrochemicalworkstation)，是电化学测量系统的简称，是电化学研究和教学常用的测量设备。其主要有2大类，单通道工作站和多通道工作站，应用于生物技术、物质的定性定量分析等。

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

实施例一

本发明实施例提供一种电池检测方法，图1为本发明实施例一种电池检测方法的实现流程示意图，如图1所示，该方法包括：

步骤s101，如果电池的转移阻抗小于预设阈值，则确定所述电池内部存在异物；

这里，预设阈值可以根据电池的类型进行确定，电池的类型可以是但不限定为不存在任何问题的良品电池和存在金属异物短路的电池。应用交流阻抗仪或电化学工作站对电池进行交流阻抗测试，将测出电池的转移阻抗与预设阈值进行比较，如果电池的转移阻抗小于预设阈值，则确定所述电池内部存在异物。为了方便理解，这里举例说明，例如，将不存在任何问题的良品电池和存在金属异物短路的电池分别测电化学转移阻抗(rct)，电池测试结束后对转移阻抗的数据进行分析，得出良品电池电化学转移阻抗可达到20kω以上，而金属异物微短路的产品因存在短路，电池rct会明显小于良品电池，就可以设定预设阈值为20kω，如果测到电池的转移阻抗小于20kω，则确定所述电池内部存在异物。

步骤s102，确定所述异物在所述电池内部的位置和所述异物的成分；

这里，需要将内部存在异物的电池进行拆解，找出隔膜上的短路点，并标记好短路点位置，所述短路点位置就是所述异物在所述电池内部的位置，将所述异物进行检测，得到所述异物的成分。为了方便理解，这里举例说明，例如，将内部存在异物的电池进行拆解，找出隔膜上的短路点，并标记好短路点位置为负极片的边缘，将所述异物进行检测，得到所述异物的成分均为铜。

步骤s103，根据所述位置和所述成分，确定所述异物的来源。

这里，根据所述位置和所述成分，确定所述异物的来源，为了方便理解，这里举例说明，例如，根据异物成分均为铜，位置主要集中与负极片切断边缘推测金属异物主要为负极片切断产生铜屑导致。

实施例二

图2为本发明实施例又一种电池检测方法的实现流程示意图，如图2所示，该方法包括：

步骤s201，对所述电池进行冷冻处理，以使电池内的离子不具备导通能力；

这里，将电池进行冷冻处理可以但不限定为在保温桶中倒入液氮将电池完全浸没，并保持一段时间，确保电池完全冻住，使电池中的电解液不具备离子导通能力。

步骤s202，对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗；

这里，可以应用交流阻抗仪或电化学工作站对冷冻处理后的电池进行阻抗测试，得到的测试结果就是转移阻抗。

步骤s203，如果电池的转移阻抗小于预设阈值，则确定所述电池内部存在异物；

步骤s204，确定所述异物在所述电池内部的位置和所述异物的成分；

步骤s205，根据所述位置和所述成分，确定所述异物的来源。

实施例三

图3为本发明实施例又一种电池检测方法的实现流程示意图，如图3所示，该方法包括：

步骤s301，将电池进行冷冻处理，以使电池内的离子不具备导通能力；

步骤s302，在预设时间内，对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗；

这里，所述预设时间可以是根据所述电池的属性确定，电池的属性可以是电池大小，表面积，形状，预设时间需要根据电池的情况进行设定，所述预设时间是为了确保电池不会解冻，例如，电池越大，预设时间也就越长，这样才可以保证在预设时间内电池不会解冻。

步骤s303，如果电池的转移阻抗小于预设阈值，则确定所述电池内部存在异物；

步骤s304，确定所述异物在所述电池内部的位置和所述异物的成分；

步骤s305，根据所述位置和所述成分，确定所述异物的来源。

在其他实施例，所述方法还包括：根据所述电池的属性确定所述预设时间。

这里，所述电池的属性可以是电池大小，表面积，形状等，预设时间需要根据电池的情况进行设定，所述预设时间是为了确保电池不会解冻。

实施例四

图4为本发明实施例又一种电池检测方法的实现流程示意图，如图4所示，该方法包括：

步骤s401，将电池进行冷冻处理，以使电池内的离子不具备导通能力；

步骤s402，根据所述预设时间，确定完成对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试的速度；

这里，预设时间是为了确保电池不会解冻，在电池不会解冻的情况下，确定交流阻抗仪或电化学工作站完成对冷冻处理后的电池进行阻抗测试的速度。

步骤s403，根据所述速度，确定阻抗测试的频率；

这里，为保证测试速度，需要设置测试频率，速度越快，频率越大，电池的电解液就越不容易解冻，速度越慢，频率越小，电池的电解液就越容易解冻，可以根据速度值的大小，确定阻抗测试的频率。

步骤s404，在所述预设时间内，以所述频率对所述冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗；

这里，在所述预设时间内以所述频率对所述冷冻处理后的电池进行阻抗测试，是为了确保所述冷冻处理后的电池不会解冻。

步骤s405，如果电池的转移阻抗小于预设阈值，则确定所述电池内部存在异物；

步骤s406，确定所述异物在所述电池内部的位置和所述异物的成分；

步骤s407，根据所述位置和所述成分，确定所述异物的来源。

在其他实施例，所述方法还包括：

步骤s411，将存在异物的电池进行拆解，确定所述电池的短路点；

这里，将存在异物的电池进行拆解，找出所述电池的隔膜上的短路点。

步骤s412，将所述短路点的位置确定为所述异物的位置。

这里，将所述短路点的位置进行标记，将所述短路点的位置确定为所述异物的位置。

在其他实施例，所述方法还包括：根据所述电池的类型，确定所述转移阻抗的预设阈值。

这里，电池的类型可以是但不限定为不存在任何问题的良品电池和存在金属异物短路的电池。应用交流阻抗仪或电化学工作站对电池进行交流阻抗测试，电池测试结束后对转移阻抗的数据进行分析，根据分析的结果确定所述转移阻抗的预设阈值。

在其他实施例，所述确定所述异物的成分，包括：对所述异物进行电镜测试，确定所述异物的成分。

这里，利用扫描电镜对所述异物进行电镜测试，确定所述异物的成分，所述异物成分可以是铜、铁、铜-锌、铁-铬、铝等。

在其他实施例，所述方法还包括：根据所述异物的来源，确定预防电池中产生所述异物的措施。

这里，根据所述异物的来源，确定预防电池中产生所述异物的措施，为了方便理解，这里举例说明，例如，如果所述异物的来源为负极片切断产生铜屑导致，确定预防电池中产生所述异物的措施可以为对负极极片切刀进行检查，发现切刀缺口，针对切刀缺口，更换切刀。

实施例五

本发明实施例提供了一种快速检测锂离子电池内金属异物成分与位置的方法，用于快速筛选出k值不良品种的金属异物品并确定金属异物成分与位置，对金属异物的来源采取措施有重要作用。

图5a为本发明实施例提供一种快速检测锂离子电池内金属异物成分与位置的方法的实现流程示意图，如图5a所示，该方法包括以下步骤：

步骤s501，保温桶中倒入液氮，将需要检测的k值不良品电池完全浸没，保持一段时间，确保电池完全冻住；

这里，将需要检测的k值不良品挑出置于保温桶中，保温桶中倒入液氮将电池完全浸没，并保持一段时间，确保电池完全冻住，使电池中的电解液不具备离子导通能力；

步骤s502，应用交流阻抗仪或电化学工作站对电池进行交流阻抗测试；

这里，电化学工作站是电化学测量系统的简称，是电化学研究和教学常用的测量设备。其主要有2大类，单通道工作站和多通道工作站，应用于生物技术、物质的定性定量分析等。在实现的过程中，应用交流阻抗仪或电化学工作站对电池进行交流阻抗(eis)测试。图5b为本发明实施例交流阻抗测试方法的应用场景示意图，如图5b所示，电化学工作站11对电池12进行交流阻抗测试，从电池取出到测试完成保持在预设时间以内。其中，预设时间与电池大小、表面积、形状等有关。一般来说，电池越大，预设时间也就越长。换句话说，预设时间可以根据电池的情况进行设定。例如，这里可以设定从电池取出到测试完成保持在3min以内，确保电解液未解冻、由于此时电解液被完全冰冻，电化学阻抗接近无限大，良品电池近似于电容与一个无限大的电阻并联，此时电池可以拟合为等效电路进行交流阻抗测试。

图5c为本发明实施例电池拟合的等效电路的原理示意图，如图5c所示，良品电池近似于电容21与一个无限大的电阻22并联，为保证测试速度，需要设置测试频率。一般测试频率越大，测试速度越快，电池的电解液就越不容易解冻，相应地，测试频率越小，测试速度越慢，电池的电解液就越容易解冻，例如，这里可以设定测试频率在10千赫兹(khz)～10hz。

步骤s503，应用电化学工作站对数据进行分析，将金属微短路的产品选出；

这里，电池测试结束后，电化学工作站会对数据进行分析，良品电池电化学转移阻抗rct可达到20千欧姆(kω)以上，而金属异物微短路的产品因存在短路，电池rct会明显小于良品电池。图5d为本发明实施例转移阻抗的示意图，如图5d所示，良品电池电化学转移阻抗31，金属异物微短路产品的电化学转移阻抗32，由此可将金属微短路的产品选出。

步骤s504，对选出的金属微短路的产品进行拆解，找出隔膜上的短路点，并标记好短路点位置；

这里，短路点可以是正极板或负极板的某个位置上。

步骤s505，对短路点进行电镜测试，确定金属异物成分；

这里，金属异物成分可以是铜、铁、铜-锌、铁-铬、铝等。

步骤s506，收集金属异物位置和成分，推测出异物来源；

步骤s507，对推测出异物来源实施措施。

实施例六

本发明实施例提供又一种电池检测方法，该方法包括：

步骤s601，将某批次圆柱锂电池k值不良品进行液氮冰冻，通过交流阻抗测试筛选出转移阻抗较低的不良品；

这里，将某批次圆柱锂电池k值不良品进行液氮冰冻，通过交流阻抗(eis)测试筛选出转移阻抗(rct)较低的不良品。

步骤s602，对转移阻抗较低的不良品进行拆解，并查找隔膜上的短路点；

步骤s603，对短路点位置和成分进行测试，确定异物成分均为铜，并主要集中与负极片切断边缘；

步骤s604，根据异物成分均为铜，并主要集中与负极片切断边缘推测金属异物主要为负极片切断产生铜屑导致；

步骤s605，基于金属异物主要为负极片切断产生铜屑导致，对负极极片切刀进行检查，发现切刀缺口；

步骤s606，针对切刀缺口，更换切刀；

步骤s607，更换切刀后，无切断毛刺，后续批次k值不良率明显下降。

实施例七

基于前述的实施例，本发明实施例提供一种电池检测装置，该装置包括所包括的各单元、以及各单元所包括的各模块，可以通过电池检测设备中的处理器来实现；当然也可通过具体的逻辑电路实现；在实施的过程中，处理器可以为中央处理器(cpu)、微处理器(mpu)、数字信号处理器(dsp)或现场可编程门阵列(fpga)等。其中，电池检测设备可以理解为一套自动化的检测系统，可以集成有冷冻、阻抗测试、电镜测试、电池拆解等功能，因此，最终可以完成上述方法的一系列步骤。

图6为本发明实施例电池检测装置的组成结构示意图，如图6所示，所述装置600包括：

第一确定单元601，用于如果电池的转移阻抗小于预设阈值，则确定所述电池内部存在异物；

第二确定单元602，用于确定所述异物在所述电池内部的位置和所述异物的成分；

第三确定单元603，用于根据所述位置和所述成分，确定所述异物的来源。

在其他实施例中，所述装置还包括：

冷冻单元，用于对所述电池进行冷冻处理，以使电池内的离子不具备导通能力；

测试单元，用于对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗。

在其他实施例中，所述冷冻单元，用于在预设时间内，对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗。

在其他实施例中，所述装置还包括：第四确定单元，用于根据所述电池的属性确定所述预设时间；

或者，根据所述异物的来源，确定预防电池中产生所述异物的措施；

或者，根据所述电池的类型，确定所述转移阻抗的预设阈值。

在其他实施例中，所述冷冻单元，包括：

第一确定模块，用于根据所述预设时间，确定完成对冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试的速度；

第二确定模块，用于根据所述速度，确定阻抗测试的频率；

测试模块，用于在所述预设时间内，以所述频率对所述冷冻处理后的所述电池进行阻抗测试，得到转移阻抗。

在其他实施例中，所述方法还包括：

拆解单元，用于将存在异物的电池进行拆解，确定所述电池的短路点；

第五确定单元，用于将所述短路点的位置确定为所述异物的位置。

在其他实施例中，第二确定单元，用于对所述异物进行电镜测试，确定所述异物的成分。

以上装置实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明装置实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。

需要说明的是，本发明实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述的电池检测方法，并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电池检测设备执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(readonlymemory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

对应地，本发明实施例提供一种电池检测设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的电池检测方法中的步骤。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的电池检测方法中的步骤。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(readonlymemory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电池检测设备执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、rom、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。