聚合物鋰離子電池漏液檢測方法的研究

大家好，小科來為大家解答以上問題。聚合物鋰離子電池漏液檢測方法的研究這個很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、隨著聚合物電池技術(shù)的發(fā)展和客戶要求的不斷提高，漏液已經(jīng)成為聚合物電池質(zhì)量控制的難點(diǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量核心競爭力的載體。如何防止漏液電池的發(fā)生，并盡可能防止漏液電池流出到客戶端，已經(jīng)成為電池制造商之間競爭的一個重要方面。

2、然而，目前還沒有有效的方法來檢測聚合物電池的泄漏。開發(fā)一種確定電池是否漏液的方法具有實(shí)際意義。

3、“鋰電池”是以鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料，采用非水電解液的電池。

4、1912年，吉爾伯特n劉易斯首次提出并研究了鋰金屬電池。

5、70年代，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。

6、由于金屬鋰的化學(xué)特性非?；顫姡饘黉嚨募庸?、儲存和使用對環(huán)境的要求非常高。

7、所以鋰電池已經(jīng)很久沒用了。

8、隨著科技的發(fā)展，鋰電池已經(jīng)成為主流。

9、鋰電池大致可以分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。

10、鋰離子電池不含金屬鋰，可以充電。

11、充電電池的第五代產(chǎn)品——金屬鋰電池誕生于1996年。其安全性、比容量、自放電率、性價(jià)比都優(yōu)于鋰離子電池。

12、由于其技術(shù)要求高，只有少數(shù)的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

13、鋰聚合物泄漏概念

14、聚合物鋰離子電池鋁塑包裝外殼開裂時(shí)，密封性能差，腐蝕開裂，內(nèi)部電解液漏出，同時(shí)外部空氣進(jìn)入電池體內(nèi)，造成電池炸裂?？蛻魧⑿孤┒x為不合格類型。

15、鋰電池泄漏檢測方法方案介紹

16、為了防止聚合物電池泄漏，在工程技術(shù)上，一方面改進(jìn)封裝方法，提高封裝的密封性能，另一方面改進(jìn)檢測泄漏的方法。檢測電池是否漏液一般有以下幾種方法：

17、1.外觀檢查：通過100%人工檢查，觀察是否有電解液流出、電池外觀變形等。

18、這種方法是一種傳統(tǒng)的方法，在現(xiàn)實(shí)中很容易操作。但它依賴人員的探測能力，防呆性能差。

19、這是最初的檢測方法。

20、2.真空檢測，采用抽真空的方法，利用漏液電池的特性，將整個電池抽真空，在漏液電池內(nèi)外形成較大的壓差。電解液可隨內(nèi)部產(chǎn)品氣體排出電池，然后進(jìn)行目視檢查，挑出不合格品。

21、這種方法檢出率低，但由于可操作性好，也是一種常用方法。

22、3.漏液物質(zhì)檢測：一旦夜間電池漏液，電池內(nèi)部的電解液就會流出電池。如果能靈敏地檢測到電解液，就可以判斷電池是否漏液。這種方法的局限性是沒有成型的測試機(jī)制，對電解質(zhì)特別敏感，很少使用。一般使用PH試紙、石蕊試液等化學(xué)試劑較多。

23、如果能解決電解質(zhì)檢測方法的問題，將是一種很有前途的檢測方法。

24、在檢測方案設(shè)計(jì)之初，我們按照第三種方法進(jìn)行開發(fā)，并重點(diǎn)開發(fā)了能夠檢測電解質(zhì)的儀器。通過市場調(diào)研，我們了解到VOC檢測儀對有機(jī)物比較敏感，電解液的主要成分是有機(jī)物，因此有很大的改進(jìn)和應(yīng)用機(jī)會。

25、VOC檢測儀介紹

26、綜上所述，VOC檢測儀(揮發(fā)性有機(jī)化合物)是利用一組光離子化傳感器PID(光離子化檢測器)來檢測有機(jī)揮發(fā)性成分的儀器。用于檢測微量VOC揮發(fā)，主要應(yīng)用于環(huán)境檢測、室內(nèi)環(huán)境、安全監(jiān)管、工廠廢氣排放等行業(yè)。

27、其工作過程和原理是：通過內(nèi)置氣泵將待測環(huán)境中的氣體吸入光電離裝置中，使有機(jī)氣體電離，采集電離電壓，轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示，其值由光電離裝置輸出

28、工礦網(wǎng)推薦兩款用于檢測VOC氣體的PID光電離傳感器PID-AH和PID-A1；PID-A1是遠(yuǎn)程傳感器，檢測范圍為100 ppb ~ 6000 ppm，而PID-AH是小范圍、高靈敏度的產(chǎn)品，檢測范圍為1 ppb ~ 50 ppm VOC氣體。

29、方案設(shè)計(jì)原則的路徑分析

30、1.VOC探測器對有機(jī)揮發(fā)性氣體的靈敏度

實(shí)驗(yàn)分5個組別進(jìn)行，測試對象分別為普通環(huán)境、極片車間、電解液氛圍、合格電池旁邊、漏液電池旁邊;測試儀顯示數(shù)值分別為: 0-一10PPb、500- - I 000PPb、5000PPm以上、0- -20PPb、50- 200PPb。

32、通過以上簡單的實(shí)驗(yàn)可以看出，VOC檢測儀對環(huán)境中的有機(jī)氣體是很敏感的，其對聚合物的電解液也是敏感的，不同環(huán)境能夠引起VOC檢測儀的示數(shù)發(fā)生明顯的變化。

33、說明利用VOC檢測儀進(jìn)行漏液檢測是可能的。

2、電池測試實(shí)驗(yàn)

(1)正常電池，密封性良好，其內(nèi)部電解液不會出現(xiàn)在電池外部，少量的有機(jī)揮發(fā)組分，實(shí)驗(yàn)測試時(shí)，引起VOC檢測儀較小示數(shù)變化或者不能引起示數(shù)變化，測試數(shù)值小表明無大量有機(jī)揮發(fā)物，電池?zé)o破損，判定電池OK。

(2)漏液電池，密封失效，其內(nèi)部的電解液能夠通過某種方式從泄漏點(diǎn)逸散到電池外部，電解液分解產(chǎn)生揮發(fā)性或其小分子組分逸出，實(shí)驗(yàn)測試時(shí)，被VOC檢測儀檢測到，引起示數(shù)較大變化，測試數(shù)值大表明有大量有機(jī)揮發(fā)物，電池可能漏液或表面有電解液，判定電池NG。

3、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

檢測參數(shù)優(yōu)化

( 1 )設(shè)計(jì)單次檢測數(shù)量(6- -24只)和抽真空時(shí)間( 10- -15s只)的2因子實(shí)驗(yàn)，評估測試正常電池?cái)?shù)量和真空保持時(shí)間對檢測系統(tǒng)的影響。

(2)設(shè)計(jì)固定抽真空時(shí)間15s，單次檢測6只、12只、18只、24只正常電池時(shí)，動態(tài)偵測VOC檢測儀的變化過程，讀取第10s、第15s時(shí)VOC檢測儀的讀數(shù)，分析其差值。

(3)固定抽真空時(shí)間15s，單次檢測正常電池?cái)?shù)量24只，動態(tài)偵測VOC檢測儀抽氣檢測時(shí)的數(shù)值變化，分析其有利讀數(shù)時(shí)間。

通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，隨著單次檢測正常電池?cái)?shù)量的增加，真空保持時(shí)間增加，測試值增加;各組不同檢測個數(shù)的讀數(shù)，第10s和第15s之間的差值是基本一致的，即其數(shù)值變化率相當(dāng);每組測試過程中，VOC測試值隨著時(shí)間的增加，先升高后降低，在約5s時(shí)達(dá)到MAX值，因此有利讀數(shù)時(shí)間在5- -10s范圍內(nèi)。

通過以_上的分析和改善，終確定VOC檢查漏液電池的參數(shù)為測試溫度20C，真空度-90KPa，真空時(shí)間15s，抽氣檢測時(shí)間10s，使用流動的壓縮氣體，測試數(shù)量為小電池8Pcs，大電池30PCS, 使用特制的嚴(yán)格密封的測試裝置進(jìn)行揮發(fā)組分收集，測試環(huán)境穩(wěn)定。

5、檢測方法驗(yàn)證

對采用前述優(yōu)化后的條件進(jìn)行的驗(yàn)證測量，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可以發(fā)現(xiàn)，正常電池的測試數(shù)值均小于測試上限值，且其值呈正態(tài)分布;漏液電池的測試數(shù)值均大于上限值，且其值無規(guī)律散亂分布;大型號電池測試數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小型號電池測試數(shù)值。

46、以上數(shù)據(jù)均可量化反映正常電池與漏液電池的區(qū)別，可以判斷電池是否發(fā)生漏液。

結(jié)語

通過對聚合物鋰離子電池漏液檢測方法的研究，我們實(shí)現(xiàn)了新的應(yīng)用，VOC檢測儀是聚合物鋰電池漏液有效檢測方法。

審核

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