电池封装可靠性的评估方法、测试装置以及计算机可读存储介质与流程

本申请涉及电池检测，尤其涉及一种电池封装可靠性的评估方法、测试装置以及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、电池在使用时，由于其自身封装无法避免的缺陷，水汽会从外界进入到电池的内部，若水汽渗透量过多则会导致电池无法正常使用。目前，现有技术是通过测试循环后电池的离心电解液中氟化氢(hf)含量以及其产气量情况来判断电池的进水情况，但是，该方法无法对进水量进行量化且hf易分解，产气无法测试产气中具体成分绝对量，因此，测试误差较大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种电池封装可靠性的评估方法，所述评估方法能够模拟评估电芯在使用过程中的水汽渗透情况。

2、第一方面，本申请提供了一种电池封装可靠性的评估方法，所述评估方法包括以下步骤：

3、s100：获取密闭电池壳体，所述密闭电池壳体的内部不含裸电芯；

4、s200：将所述密闭电池壳体的内部注入特定溶剂，对注液后的所述密闭电池壳体进行密封处理，得到预设电池；

5、s300：对所述预设电池进行加速寿命测试，获取所述预设电池的水含量值；

6、s400：根据所述水含量值评估电池封装的可靠性。

7、在其中一些实施方式中，在所述步骤s200之前还包括：将所述步骤s100中的所述密闭电池壳体进行预处理，所述预处理包括：

8、对于软包电池的壳体，将其顶封以及侧封进行封装，得到密闭电池壳体i，将所述密闭电池壳体i以至少一个极耳朝上的方式放置于80℃至120℃环境中保温8h至10h，用以烘出密封电池壳体i中的水。其中，软包电池是指以聚丙烯pp等高分子材料采用封装机以热熔复合的封装方式进行封装得到的电池。封装方式的具体操作可参见现有技术，本申请不做限定。

9、对于硬包电池(例如钢壳电池、铝壳电池)的壳体，将其壳体与壳盖通过激光焊接，将极柱通过结构件压合，得到密闭电池壳体ii，将所述密闭电池壳体ii以极柱朝上的方式放置于80℃至120℃环境中保温8h至10h，用以烘出密闭电池壳体ii以及电池密封钉中的水。其中，钢壳电池和/或铝壳电池是采用激光焊接设备进行密封。壳体、壳盖的制备以及极柱、电池密封钉的安装可参见现有技术，本申请不做限定。

10、在其中一些实施方式中，在所述步骤s200中，将所述密闭电池壳体的内部注入特定溶剂包括：将所述密闭电池壳体i和/或所述密闭电池壳体ii从80℃至120℃环境中取出，放置于湿度小于10％的干燥环境(例如，干燥房)中，使用注射器进行注液。

11、在其中一些实施方式中，在所述步骤s200中，所述特定溶剂为不与水发生反应且可与水互溶的有机溶剂，将所述预设电池的体积记为v，将所述特定溶剂的注入量记为m，满足：当v≤15ml时，m为1.4g至1.6g，当v>15ml时，m＝[1.5+10(v-15)]g。

12、在其中一些实施方式中，所述特定溶剂包括链状碳酸酯，所述链状碳酸酯选自碳酸二甲酯、n-甲基吡咯烷酮、n-甲基甲酰胺、n-甲基乙酰胺或丙酮中的至少一种；基于所述特定溶剂的质量，所述链状碳酸酯的质量百分含量大于90wt％。优选地，所述链状碳酸酯的质量百分含量为99wt％至99.9wt％。若所述特定溶剂是电解液，则其会和水产生hf，无法准确测试水含量，所述电解液包括现有技术的常规电解液。

13、所述电解液可以包括有机溶剂、电解质锂盐和添加剂，示例性地，所述有机溶剂包括为碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二丙酯(dpc)、碳酸甲丙酯(mpc)、碳酸乙丙酯(epc)、碳酸丁烯酯(bc)、氟代碳酸乙烯酯(fec)、甲酸甲酯(mf)、乙酸甲酯(ma)、乙酸乙酯(ea)、乙酸丙酯(pa)、丙酸甲酯(mp)、丙酸乙酯(ep)、丙酸丙酯(pp)、丁酸甲酯(mb)、丁酸乙酯(eb)、1，4-丁内酯(gbl)、环丁砜(sf)、二甲砜(msm)、甲乙砜(ems)或二乙砜(ese)中的一种或多种，优选为两种以上。

14、示例性地，所述电解质锂盐包括六氟磷酸锂(lipf6)、四氟硼酸锂(libf4)、高氯酸锂(liclo4)、六氟砷酸锂(liasf6)、双氟磺酰亚胺锂(lifsi)、双三氟甲磺酰亚胺锂(litfsi)、三氟甲磺酸锂(litfs)、二氟草酸硼酸锂(lidfob)、二草酸硼酸锂(libob)、二氟磷酸锂(lipo2f2)、二氟二草酸磷酸锂(lidfop)或四氟草酸磷酸锂(litfop)中的一种或多种。

15、上述电解液中还可选地包括其它添加剂，其可以是任意可被用作锂离子二次电池的添加剂，本申请不做具体限制，可以根据实际需求进行选择。作为示例，添加剂可以是碳酸亚乙烯酯(vc)、碳酸乙烯亚乙酯(vec)、丁二腈(sn)、己二腈(adn)、1，3-丙烯磺酸内酯(pst)、三(三甲基硅烷)磷酸酯(tmsp)、硼酸三甲酯(tmb)、或三(三甲基硅烷)硼酸酯(tmsb)中的一种或多种。

16、在其中一些实施方式中，在所述步骤s300中，对所述预设电池进行加速寿命测试包括：将所述预设电池置于60℃且相对湿度为90％的高温高湿环境中存储。

17、在其中一些实施方式中，在所述步骤s300中，获取所述预设电池内部的水含量值包括：将所述预设电池在所述高温高湿环境中存储的当天记为第0天，在第0天至第21天的预设时间段内，每间隔1天至7天获取一次所述预设电池内所述特定溶剂的实时水含量，记为预设测试点的实时水含量值。

18、在其中一些实施方式中，在所述步骤s400中，根据所述水含量值评估电池封装的可靠性包括：在所述预设时间段内，当所述预设测试点的实时水含量值高于阈值x的上限时，则判定为电池的失效，即电池封装不可靠；在所述预设时间段内，当所述预设测试点的实时水含量值介于阈值x的上限与阈值x的下限之间时，则判定为电池封装可靠时，其至少具有三年的封装寿命；其中，阈值x的取值范围为10ppm至5000ppm。

19、第二方面，本申请提供了一种电池封装可靠性的测试装置，所述测试装置用以执行上述的电池封装可靠性的评估方法，包括：预处理模块，用于对待注液的密闭电池壳体进行湿度预处理；注液以及密封模块，用于对预处理后的密闭电池壳体进行注液以及密封；测试模块，用于测试预设电池内部特定溶剂的实时水含量，得到性能测试结果。

20、第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的电池封装可靠性的评估方法。

技术特征：

1.一种电池封装可靠性的评估方法，其特征在于，所述评估方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤s200之前包括：

3.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤s200中，将所述密闭电池壳体的内部注入特定溶剂包括：

4.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤s200中，所述特定溶剂为不与水发生反应且可与水互溶的有机溶剂；

5.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述特定溶剂包括链状碳酸酯；

6.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤s300中，对所述预设电池进行加速寿命测试包括：

7.根据权利要求7所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤s300中，获取所述预设电池内部的水含量值包括：

8.根据权利要求7所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤s400中，根据所述水含量值评估电池封装的可靠性包括：

9.一种电池封装可靠性的测试装置，其特征在于，所述测试装置用以执行如权利要求1至8任一项所述的电池封装可靠性的评估方法，包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的电池封装可靠性的评估方法。

技术总结
本申请公开了一种电池封装可靠性的评估方法、测试装置以及计算机可读存储介质，所述评估方法包括以下步骤：S100：获取密闭电池壳体，所述密闭电池壳体的内部不含裸电芯，S200：将所述密闭电池壳体的内部注入特定溶剂，对注液后的所述密闭电池壳体进行密封处理，得到预设电池，S300：对所述预设电池进行加速寿命测试，获取所述预设电池的水含量值，S400：根据所述水含量值评估电池封装的可靠性。所述评估方法能够模拟评估电芯在使用过程中的水汽渗透情况。

技术研发人员：王修好,谈时
受保护的技术使用者：宁德新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24