锂离子电池漏液检测方法

北京白癜风的最好医院 http://www.wzqsyl.com/m/

锂离子电池漏液检测方法

随着聚合物电池工艺发展和客户要求的不断提高,漏液已经成为聚合物电池质量控制难点,也是产品质量核心竞争力的载体,如何防止漏液电池产生,并可能杜绝漏液电池流出到客户端,成为各电池厂家竞争的一个重要方面。然而,针对聚合物电池的漏液问题,各厂家都没有有效的方法检验,开发一种能够判断电池是否漏液的方法,对聚合物电池漏液检测有实际意义。

“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。

锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

聚合物锂电池漏液概念

聚合物锂离子电池铝塑包装壳破裂、封装密封性差、腐蚀开裂的情况下,其内部的电解液漏出,同时外部空气进入电池体内,引起电池鼓气的现象,漏液被客户定义为不符合条件类型。

锂电池漏液检测方法方案介绍

为了防止聚合物电池出现漏液的问题,工程技术上一方面改进封装方法,提高封装密封性能,另-方面改进检验漏液的方法,一般有以下几种检验电池是否漏液的方法:

1、外观检查,也称挤压检测,通过%的人工检验,观察是否有电解液流出和电池外观变形等。这种方法是传统的方法,也是在现实中容易操作的,但依赖人员的检出力,很难保持一致性。这就是原有的检测方法。

2、氦气检测,电池注液后,用压氦的方法把氦气压入电池,之后把电池放入真空腔体,如果有泄漏,氦气就会挥发出来,进入检测器达到检测的目的,这类方法的问题在于氦气较轻,所以注入到电池内部后,会漂浮在上层,造成漏检,同时氦气属于稀有气体,使用成本较高。

3、VOC检测,是利用一组光离子化传感器PID对有机挥发组分进行检测的仪器,用于微量VOC挥发检测,但此类方法收到环境影响较大,电池制造过程的胶水,油墨等都会对检测结果造成影响。

4、质谱检测

方案设计原理路径分析

分析器是由四根相互平行对称放置的圆杆电极组成,相对两极联成两组,分别加上大小相等、方向相反的电压φ。

φ=±(U+Vcosωt)

两组电压只有符号相反。其中U为直流(DC)分量,V为射频(达到发射频率的交流电,RF)分量的振幅。

在这样的电场环境下,离子会根据电场进行震荡。然而,只有特定荷质比的离子可以稳定的通过电场。当极杆上的电压被指定时,质量过小的离子会受到很大的电压影响,从而进行非常激烈的震荡,导致碰触极杆失去电荷而被真空系统抽走;质量过大的离子因为不能受到足够的电场牵引,最终导致碰触极杆或者飞出电场而无法通过质量选择器。

4.1、电池测试实验

(1)正常电池,密封性良好,其内部电解液不会出现在电池外部,少量的有机挥发组分,实验测试时,引起质谱检测仪较小示数变化或者不能引起示数变化,测试数值小表明无大量有机挥发物,电池无破损,判定电池OK。

(2)漏液电池,密封失效,其内部的电解液能够通过某种方式从泄漏点逸散到电池外部,电解液分解产生挥发性或其小分子组分逸出,实验测试时,被质谱检测仪检测到,引起示数较大变化,测试数值大表明有大量有机挥发物,电池可能漏液或表面有电解液,判定电池NG。

5、检测方法验证(电解液标准漏孔法)

实验室开发通过电解液挥发,给挥发量定标,作出标准漏孔作为定量检测的依据,从实验数据的分析可以发现,正常电池的测试数值均小于测试上限值,且其值呈正态分布;漏液电池的测试数值均大于上限值。以上数据均可量化反映正常电池与漏液电池的区别,可以判断电池是否发生漏液。

结语

通过对聚合物锂离子电池漏液检测方法的研究,我们实现了新的应用,质谱检测仪是聚合物锂电池漏液有效检测方法。




转载请注明:http://www.aierlanlan.com/cyrz/8253.html