一种锂离子电池盖板正极弱导阻值的检测方法与流程

本发明涉及新能源领域和锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池盖板正极弱导阻值的检测方法。

背景技术：

随着锂电池在生活中越来越多的应用，其安全性问题也逐渐地受到重视。方形锂离子电池具有散热性好，机械强度高等优点，但在生产过程中电极卷芯负极极耳与壳体接触、卷芯包膜不完全、极片掉料等情形使电池正极与壳体电压过高，造成锂离子在充放电过程中优先通过电解液嵌入铝壳中，产生嵌锂化合物。若正极与壳体电压较高且持续一段时间，壳体会发生电化学腐蚀甚至导致电池漏液，降低电池的使用寿命和安全性。实际生产过程中，电池生产商通过盖板正极与壳体直接相连或微弱连接，降低正极与壳体间的阻值，降低电池壳体腐蚀风险。

目前针对正极壳体电压致电池腐蚀的文献或专利报道不多，而且电池腐蚀漏液较难发现，目前主要通过嗅闻和肉眼检测电池是否发生漏液，无法有效剔除风险电池，导致电池在整车客户绝缘故障率较高。本发明通过选取生产缺陷电池，通过连接不同阻值的金属膜电阻，调节电池正极与壳体间电压梯度范围，并进行充放电循环和自放电性能测试实验。此方法是一项新型的实验方法研究了确定电池盖板正极弱导的设计阻值范围，确保电池不会因生产缺陷致电池漏液和性能降低，锂离子电池的产品设计提供理论指导，提高锂离子电池的产品质量和降低整车使用故障率。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池盖板正极弱导阻值的检测方法，通过连接不同阻值的薄膜内阻调节正极与壳体间的电压值，确定合适的电池盖板正极弱导阻值范围，指导盖板的设计。

本发明提出的一种锂离子电池盖板正极弱导阻值的检测方法，包括如下步骤：

S1、在锂离子电池中，将铜极耳固定在极柱上，将锂离子电池充满电，测试锂离子电池的正极与壳体电压值；

S2、选择不同阻值的金属膜电阻，将不同阻值的金属膜电阻与锂离子电池壳体串联连接，用金属膜电阻调节锂离子电池正极与壳体的正极弱导电阻值，测试锂离子电池正极与壳体间电压，搁置，观察电池壳体腐蚀情况，确定合适的正极与壳体间的电压值范围，确定锂离子电池盖板设计正极弱导的阻值范围。

优选的，在S2中，常温搁置时间为4-8个月，优选的，常温搁置时间为6个月。

优选的，在S1中，将锂离子电池以1C恒流恒压充满电。

优选的，在S2中，不同阻值的金属膜电阻的阻值依次为500Ω、1KΩ、5KΩ、10KΩ、50KΩ、100KΩ、500KΩ、1MΩ。

本专利采用正极与壳体中连接不同阻值的金属膜电阻的方法，模拟电池盖板设计中的正极与壳体间的阻值，调节正极与壳体间的电压值，确定合适的正极与壳体间的电压值范围，指导电池盖板设计正极弱导的阻值范围确定，提高电池使用寿命和安全性能。

其中通过选取不同阻值的金属膜电阻使盖板正极柱与壳体连接，获得不同正极壳体间电压梯度的电池，观察电池壳体腐蚀情况，确定合适的正极弱导阻值范围。通过试验可知，对正极壳体间连接500Ω和100KΩ金属膜电阻的的电池，分别充放电循环、高温自放电实验，对比未添加正极弱导盖板电池循环和自放电性能，表明正极弱导盖板电池对电池循环性能和自放电无影响。

附图说明

图1、实施例2中25℃环境下对比正极弱导对电池高温循环性能曲线；

图2、实施例2中45℃环境下对比正极弱导对电池高温循环性能曲线。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种锂离子电池盖板正极弱导阻值的检测方法，包括如下步骤：

S1、在锂离子电池中，将铜极耳固定在极柱上，将锂离子电池充满电，测试锂离子电池的正极与壳体电压值；

S2、选择不同阻值的金属膜电阻，将不同阻值的金属膜电阻与锂离子电池壳体串联连接，用金属膜电阻调节锂离子电池正极与壳体的正极弱导电阻值，测试锂离子电池正极与壳体间电压，搁置，观察电池壳体腐蚀情况，确定合适的正极与壳体间的电压值范围，确定锂离子电池盖板设计正极弱导的阻值范围。

实施例2

一种锂离子电池盖板正极弱导阻值的检测方法，包括如下步骤：

S1、选用方形正常电池，使用储能焊接铜极耳于极柱上。使用充电柜将电池1C恒流恒压充满电，恒压至0.05C截止，测试电池的正极与壳体电压值；

S2、选用不同阻值的金属膜电阻(阻值<5Ω)，金属膜阻值分别为500Ω、1KΩ、5KΩ、10KΩ、50KΩ、100KΩ、500KΩ、1MΩ，用电烙铁将不同阻值的金属膜电阻与电池壳体串联连接，测试电池正极与壳体间电压，常温搁置6个月，观察电池壳体腐蚀情况，腐蚀情况如下表1所示：

表1电池壳体腐蚀情况

用连接薄膜电阻即金属膜电阻来调节正极与壳体的正极弱导电阻值，可方便快捷的模拟不同阻值正极弱导盖板，得出正极与壳体间阻值为500Ω-100KΩ的弱导盖板不会发生壳体腐蚀。

正极弱导盖板电池循环和自放电实验：

(1)选用为盖板无正极弱导电池、阻值500Ω、阻值100KΩ金属膜电阻用电烙铁的负极与电池壳体串联连接的电池，将电池于新威测试柜中进行常温25℃环境下，1C充放电循环900周，对比正极弱导对电池常温循环性能影响，测试结果如图1所示，可知，正极弱导盖板阻值分别为500Ω和100KΩ的电池，常温循环寿命与无正极弱导盖板无区别，可以选用阻值为500Ω和100KΩ正极弱导盖板。

(2)选用为盖板无正极弱导电池、阻值500Ω、阻值100KΩ金属膜电阻用电烙铁的负极与电池壳体串联连接的电池，将电池于新威测试柜中进行常温45℃环境下，1C充放电循环600周，对比正极弱导对电池高温循环性能影响；测试结果如图2所示，可知，正极弱导盖板阻值分别为500Ω和100KΩ的电池，高温循环寿命与无正极弱导盖板无区别，可以选用阻值为500Ω和100KΩ正极弱导盖板。

(3)选用为盖板无正极弱导电池、阻值500Ω、阻值100KΩ金属膜电阻用电烙铁的负极与电池壳体串联连接的电池，以电流1C恒流恒压至3.65V充电，恒流至0.05C截止，满电后放置于55℃烘箱中进行高温搁置实验，记录搁置过程中电池电压变化，7天1C定容，并计算电池的容量保持率，对比正极弱导对电池自放电性能的影响，测试结果如下表2所示：

表2 55℃高温搁置自放电对比结果

正极弱导盖板阻值分别为500Ω和100KΩ的电池，高温自放电性能与无正极弱导盖板无区别，可以选用阻值为500Ω和100KΩ正极弱导盖板。

通过上述可知，通过正极与壳体中连接不同阻值的金属膜欧姆电阻的方法，模拟电池盖板设计中的正极与壳体间的阻值，确定正极与壳体间阻值为500Ω到100KΩ阻值合适阻值，可以有效防止电池因正极壳体电压过高导致电池腐蚀，并确定该阻值的正极弱导盖板电池对电池的循环性能、自放电性能无影响，为电池盖板结构件设计与改进提供了技术支持，提高了电池的生产质量，降低了整车运行的安全风险。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。