一种锂电池漏电检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂电池检测技术领域，具体涉及一种锂电池漏电检测方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池是由正极、负极、电解液、隔膜等元件组成。目前，正极使用钴酸锂、镍钴锰酸锂等过渡金属氧化物；负极使用碳或者石墨以及金属等物质；电解液使用非水性电解液；隔膜为聚丙烯等材质的多孔性膜。众所周知锂离子电池在充放电过程中，正、负极材料会与电解液反应，同时产生气体，气体的压力达到一定程度就会造成电池壳破裂引起安全事故，所以只有掌握电池内部的产气量，才能制造出适合具有一定抗压强度的电池壳，但到目前为止，没有一种行之有效、方便快捷的技术来解决这个难题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种锂电池漏电检测方法，该方法能够准确的对锂电池进行漏电检测，提高了锂电池的检测速度。
[0004]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
一种锂电池漏电检测方法，包括如下步骤:
(1)封闭电池组的反应气体出口和循环冷却水的进出口，从电池组的反应气体进口向电池组的阴极、阳极同时通入惰性气体，关闭反应气体进口管路上的进气阀门，检测电池组内部压力降低速率；
(2)向封闭电池组的阳极和阴极通入等压的反应气体对电池进行活化，同时检测每一节单池的性能，确定电池组内膜电极性能均匀性；
(3)使用惰性气体对电池组的阴极和阳极进行等压脉冲吹扫，完全吹出电池组残存的液态水，然后采用检测氮和空气作为检测气体，对电池组进行常温检测和加温检测；所述常温检测:将检测氮和空气分别作为阳极和阴极反应气通入电池组中并稳定一定时间，气体进气压力0.02?0.04MPa，稳定时间不低于6min ;电压巡检检测每一单节电池的0CV，当OCV不低于0.7V时，所述单节电池OCV达标，OCV低于0.7V的单电池可以判定为发生了内部串气；所述加温检测:向电池组水腔中通以40?60°C热水并循环，对电池进行升温，稳定时间不低于7min，按照常温检测所述方法，通入经过饱和增湿处理后的检测氮和空气并稳定不低于4min，气体进气压力0.02?0.04MPa，电压巡检检测每一单节电池的0CV，当OCV不低于0.9V时，所述单节电池OCV达标，OCV低于0.9V的单电池可以判定为内部串气。
[0005](4)根据锂电池工作过程中电子导电、离子导电、接触电阻、电化学反应以及熵变化所产生的电池内能变化，建立锂电池工作过程中的的热学模型，对所述锂电池的产热过程进行三维仿真，获取温度变化仿真曲线；
(5)对所述锂电池进行充电与过充电，测量在充电与过充电过程中所述锂电池实际的温度变化曲线以及电压变化曲线；
(6)设定热电检测中的温度阈值与电压阈值，将所述温度变化曲线与所述温度阈值及所述温度变化仿真曲线比较，并将所述电压变化曲线与所述电压阈值比较，检测所述锂电池的过充安全性能。
[0006]进一步的，所述锂电池的过充安全性能的判断包括:若所述温度变化曲线与所述温度变化仿真曲线吻合，且所述温度变化曲线未超过所述温度阈值，所述电压变化曲线未超过所述电压阈值，则判断所述锂电池符合安全性能要求；若所述温度变化曲线与所述温度变化仿真曲线不吻合，但所述温度变化曲线未超过所述温度阈值，所述电压变化曲线未超过所述电压阈值，则判断所述锂电池符合存在内部不均匀的缺陷；若所述温度变化曲线与所述温度变化仿真曲线不吻合且所述温度变化曲线超过所述温度阈值，或者所述电压变化曲线超过所述电压阈值，则判断所述锂电池不符合安全性能要求。
[0007]由上述技术方案可知，本发明通过惰性气体的检测，可以准确定位开路电压不满足要求的单节电池，再结合电堆漏量的检测数据，能准确判断出现串气的膜电极，从而提高膜电极的检漏效率。同时本发明通过充电安全性能的检测，将锂电池的热效应、电化学性能联系起来，以及引入了热学模型，能够准确的对锂电池漏电进行检测，提高了锂电池的检测效率。
【具体实施方式】
[0008]—种锂电池漏电检测方法，包括如下步骤:
51:封闭电池组的反应气体出口和循环冷却水的进出口，从电池组的反应气体进口向电池组的阴极、阳极同时通入惰性气体，关闭反应气体进口管路上的进气阀门，检测电池组内部压力降低速率；
52:向封闭电池组的阳极和阴极通入等压的反应气体对电池进行活化，同时检测每一节单池的性能，确定电池组内膜电极性能均匀性；
53:使用惰性气体对电池组的阴极和阳极进行等压脉冲吹扫，完全吹出电池组残存的液态水，然后采用检测氮和空气作为检测气体，对电池组进行常温检测和加温检测；所述常温检测:将检测氮和空气分别作为阳极和阴极反应气通入电池组中并稳定一定时间，气体进气压力0.02?0.04MPa，稳定时间不低于6min ;电压巡检检测每一单节电池的0CV，当OCV不低于0.7V时，所述单节电池OCV达标，OCV低于0.7V的单电池可以判定为发生了内部串气；所述加温检测:向电池组水腔中通以40?60°C热水并循环，对电池进行升温，稳定时间不低于7min，按照常温检测所述方法，通入经过饱和增湿处理后的检测氮和空气并稳定不低于4min，气体进气压力0.02?0.04MPa，电压巡检检测每一单节电池的0CV，当OCV不低于0.9V时，所述单节电池OCV达标，OCV低于0.9V的单电池可以判定为内部串气。
[0009]S4:根据锂电池工作过程中电子导电、离子导电、接触电阻、电化学反应以及熵变化所产生的电池内能变化，建立锂电池工作过程中的的热学模型，对所述锂电池的产热过程进行三维仿真，获取温度变化仿真曲线；
55:对所述锂电池进行充电与过充电，测量在充电与过充电过程中所述锂电池实际的温度变化曲线以及电压变化曲线；
56:设定热电检测中的温度阈值与电压阈值，将所述温度变化曲线与所述温度阈值及所述温度变化仿真曲线比较，并将所述电压变化曲线与所述电压阈值比较，检测所述锂电池的过充安全性能。
[0010]该步骤中，锂电池的过充安全性能的判断包括:若所述温度变化曲线与所述温度变化仿真曲线吻合，且所述温度变化曲线未超过所述温度阈值，所述电压变化曲线未超过所述电压阈值，则判断所述锂电池符合安全性能要求；若所述温度变化曲线与所述温度变化仿真曲线不吻合，但所述温度变化曲线未超过所述温度阈值，所述电压变化曲线未超过所述电压阈值，则判断所述锂电池符合存在内部不均匀的缺陷；若所述温度变化曲线与所述温度变化仿真曲线不吻合且所述温度变化曲线超过所述温度阈值，或者所述电压变化曲线超过所述电压阈值，则判断所述锂电池不符合安全性能要求。
[0011]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种锂电池漏电检测方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)封闭电池组的反应气体出口和循环冷却水的进出口，从电池组的反应气体进口向电池组的阴极、阳极同时通入惰性气体，关闭反应气体进口管路上的进气阀门，检测电池组内部压力降低速率； (2)向封闭电池组的阳极和阴极通入等压的反应气体对电池进行活化，同时检测每一节单池的性能，确定电池组内膜电极性能均匀性； (3)使用惰性气体对电池组的阴极和阳极进行等压脉冲吹扫，完全吹出电池组残存的液态水，然后采用检测氮和空气作为检测气体，对电池组进行常温检测和加温检测；所述常温检测:将检测氮和空气分别作为阳极和阴极反应气通入电池组中并稳定一定时间，气体进气压力0.02?0.04MPa，稳定时间不低于6min ;电压巡检检测每一单节电池的OCV，当OCV不低于0.7V时，所述单节电池OCV达标，OCV低于0.7V的单电池可以判定为发生了内部串气；所述加温检测:向电池组水腔中通以40?60°C热水并循环，对电池进行升温，稳定时间不低于7min，按照常温检测所述方法，通入经过饱和增湿处理后的检测氮和空气并稳定不低于4min，气体进气压力0.02?0.04MPa，电压巡检检测每一单节电池的0CV，当OCV不低于0.9V时，所述单节电池OCV达标，OCV低于0.9V的单电池可以判定为内部串气； (4)根据锂电池工作过程中电子导电、离子导电、接触电阻、电化学反应以及熵变化所产生的电池内能变化，建立锂电池工作过程中的的热学模型，对所述锂电池的产热过程进行三维仿真，获取温度变化仿真曲线； (5)对所述锂电池进行充电与过充电，测量在充电与过充电过程中所述锂电池实际的温度变化曲线以及电压变化曲线； (6)设定热电检测中的温度阈值与电压阈值，将所述温度变化曲线与所述温度阈值及所述温度变化仿真曲线比较，并将所述电压变化曲线与所述电压阈值比较，检测所述锂电池的过充安全性能。2.根据权利要求1所述的锂电池安全性的检测方法，其特征在于，所述锂电池的过充安全性能的判断包括:若所述温度变化曲线与所述温度变化仿真曲线吻合，且所述温度变化曲线未超过所述温度阈值，所述电压变化曲线未超过所述电压阈值，则判断所述锂电池符合安全性能要求；若所述温度变化曲线与所述温度变化仿真曲线不吻合，但所述温度变化曲线未超过所述温度阈值，所述电压变化曲线未超过所述电压阈值，则判断所述锂电池符合存在内部不均匀的缺陷；若所述温度变化曲线与所述温度变化仿真曲线不吻合且所述温度变化曲线超过所述温度阈值，或者所述电压变化曲线超过所述电压阈值，则判断所述锂电池不符合安全性能要求。
【专利摘要】本发明涉及一种锂电池漏电检测方法，包括：（1）向电池组的阴极、阳极同时通入惰性气体，关闭进气阀门，检测电池组内部压力降低速率；（2）向封闭电池组的阳极和阴极通入等压的反应气体对电池进行活化，同时检测每一节单池的性能，确定电池组内膜电极性能均匀性；（3）使用惰性气体对电池组的阴极和阳极进行等压脉冲吹扫，完全吹出电池组残存的液态水，然后对电池组进行常温检测和加温检测；（4）对锂电池的产热过程进行三维仿真，获取温度变化仿真曲线；（5）对锂电池进行充电与过充电，测量温度变化曲线以及电压变化曲线，检测锂电池的过充安全性能。本发明通过惰性气体的检测，能准确判断出现串气的膜电极，从而提高膜电极的检漏效率。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN105158693
【申请号】CN201510480743
【发明人】李义军
【申请人】安徽普为智能科技有限责任公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月9日