一种软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法技术

本发明专利技术涉及软包电池质量检测领域，为解决现有技术只能辨别铝塑膜是否有缺陷，但不能辨别缺陷类别的问题，公开了一种软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法，包括以下步骤：a、电芯充电后用导线连接铝塑膜的铝层和负极极耳，静置至出现腐蚀点；b、将有腐蚀点的样品进行拆解剪切；c、将样品浸泡在酸或碱溶液中，反应至铝层被部分溶解；d、除去样品的表层，继续将样品与酸或碱溶液反应至除去内层上的铝；e、洗去样品内层表面的残酸或残碱液并干燥后，用电子显微镜观察内层形貌，判断绝缘不良类型，定位原因，分析改善。本发明专利技术可以有效检测软包电池铝塑膜绝缘不良的位置，并辨别导致绝缘不良的原因，及时改善加工工艺，提升电池安全性能。提升电池安全性能。提升电池安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法


[0001]本专利技术涉及软包电池质量检测领域，尤其涉及一种软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法。

技术介绍

[0002]软包电池因其安全性能好、重量轻、同等规格下容量大、循环次数多及设计灵活等优点，逐步应用到智能手机、新能源汽车等领域。铝塑膜为多层膜复合材料一般从外至内依次为外阻层、中间层铝箔及内层高阻隔层，是软包锂电池电芯封装的关键材料，包裹在电芯外起保护电芯的作用，铝塑膜在冲坑、封装的加工工序中，内层可能会产生破损，使得电芯可直接接触到铝层，铝层被腐蚀，软包电池在使用过程中出现短路、漏液等现象产生安全危害，因此在软包电池的生产过程中对铝塑膜的绝缘情况检测十分重要。
[0003]例如，一种在中国专利文献上公开的“一种快速判断软包锂离子电池铝塑膜破损的识别方法”，其公告号为CN110672704A，该方法通过直接焊接正极极耳与铝塑膜，使正极极耳和铝塑膜中间层的铝层相连接，若铝塑膜发生破损会导致电芯内部微短路，从而产生电流从热封异常区域之间通过，电池内阻增加，单位时间内的电压降超过规定测量范围，从而快速检测出电芯良品率情况。该方法能检测铝塑膜破损情况，但是未对绝缘不良位置进行下一步检测以分析造成铝塑膜绝缘不良的原因。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服现有技术的只能辨别铝塑膜是否有缺陷，但不能辨别缺陷类别的问题，提供一种检测时无需外接电源，可有效检测软包电池铝塑膜绝缘不良的位置，并辨别导致绝缘不良的原因的软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法，包括以下步骤：a、电芯充电后用导线连接铝塑膜的铝层和负极极耳，静置至出现腐蚀点；b、将有腐蚀点的样品进行拆解剪切留样；c、将样品浸泡在酸或碱溶液中，反应至铝层被部分溶解；d、除去样品的表层，继续将样品与酸或碱溶液反应至除去内层上的铝；e、用清水冲洗净样品表面的残酸或残碱液，干燥样品内层表面后，用电子显微镜观察内层形貌，判断绝缘不良类型，定位原因，分析改善。
[0006]本专利技术中，将电池自身作为电源，用导线连接铝塑膜铝层和负极极耳，形成电子通道，可加速绝缘不良位置的铝层腐蚀速度，静置一段时间后若出现铝塑膜腐蚀点，则说明该电池的铝塑膜在腐蚀点处存在缺陷，然后通过理化实验室常见的碱、酸试剂溶液的浸泡，待铝塑膜的铝层全部与试剂反应仅剩透明状的内层时，观察内层上绝缘不良位置形貌，即分析绝缘不良原因；为减少碱、酸试剂溶液与铝层反应时间，浸泡前将铝塑膜进行裁剪，保留腐蚀点及其附近区域，并且当铝层被酸或碱溶解初步溶解后，撕去铝塑膜外层及附着在外
层上的铝，可减少溶解铝的量并增加溶液与铝的接触面积，加快除去内层上铝的速度。
[0007]作为优选，所述步骤a中电芯充电至荷电状态为90
‑
100％，静置时间为3
‑
5天。
[0008]电芯充电至荷电状态为90
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100％，增大电芯与负极极耳的电势差，加快腐蚀速度；静置3
‑
5天使得缺陷处附近的铝被充分溶解，避免因铝溶解量较少使得缺陷处不可被人眼观察到，从而误判绝缘不良的铝塑膜为绝缘良好的情况出现。
[0009]作为优选，所述步骤a为电芯充电后，用1000
‑
2000V高压电击穿铝塑膜2
‑
6次，每次0.2
‑
6秒，再用导线连接铝塑膜的铝层和负极极耳，静置0.5
‑
3天。
[0010]铝塑膜中有缺陷时，使用高压电电击铝塑膜会使缺陷点扩大，加快腐蚀点出现的速度，减少静置时间。
[0011]作为优选，所述步骤c及步骤d中酸溶液为盐酸、硫酸、亚硫酸及氢氟酸的一种或多种混合溶液，酸溶液的氢离子浓度为9.5
‑
18mol/L。
[0012]铝可与酸反应，使用盐酸、硫酸、亚硫酸及氢氟酸均可溶解铝。
[0013]作为优选，所述步骤c及步骤d中碱溶液为氢氧化钠及氢氧化钾的一种或多种混合溶液，碱溶液的氢氧根离子浓度为4.5
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10mol/L。
[0014]铝可与碱反应，使用氢氧化钠及氢氧化钾均可溶解铝。
[0015]作为优选，所述步骤c的反应时间为1
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3天。
[0016]步骤c的目的是初步溶解铝，便于除去铝塑膜外层。
[0017]作为优选，所述步骤d的反应时间为0.5
‑
3天。
[0018]铝塑膜内层为透明，在完全除去银白色的铝层后，内层形貌细节更清晰。
[0019]作为优选，所述步骤e中判断绝缘不良类型的方法如下：内层封印边处PP有褶皱或出现微裂孔腐蚀点为内层材料挤胶团聚引起的绝缘不良；内层在极耳胶直角附近封口处有微裂孔为极耳胶直角位起翘戳破内层引起的绝缘不良；绝缘高温胶附近出现微裂孔为封印压住绝缘高温胶引起的绝缘不良；Tablead金属片表面或者边缘出现绝缘腐蚀点为封头条压金属片引起的绝缘不良；内层封印边处有气泡并出现微裂孔为封装时内层有蒸汽未排出引起的绝缘不良。
[0020]内层形貌可对应不同的导致绝缘不良的原因，准确找到导致绝缘不良的原因优化加工参数可减少不良率，降低成本。
[0021]因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)可以有效检测软包电池铝塑膜绝缘不良的位置，并辨别导致绝缘不良的原因，及时改善加工工艺，提升电池安全性能；(2)该方法对极耳胶直角位起翘戳破热熔聚丙烯层导致绝缘不良的软包电池检测较为敏感；(3)检测时无需外接电源。
附图说明
[0022]图1是极耳胶直角位起翘戳破内层的铝塑膜在检测过程中的形貌照片。
[0023]图2是封印压绝缘高温胶的铝塑膜在检测过程中的形貌照片。
[0024]图3是聚丙烯挤胶团聚的铝塑膜在检测过程中的形貌照片。
[0025]图4是封头条压金属片的铝塑膜在检测过程中的形貌照片。
[0026]图5是封装时内层有蒸汽未排出的铝塑膜在检测过程中的形貌照片。
具体实施方式
[0027]下面结合附图与具体实施方法对本专利技术做进一步的描述。
[0028]本专利技术所有实施例中软包锂电池使用的铝塑膜外层材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其内层材料为聚丙烯。
[0029]实施例1a、将500例待测软包电池电芯充电至荷电状态为100％，用1000V高压电击穿铝塑膜2次，每次0.2秒，再用导线连接铝塑膜的铝层和负极极耳，静置3天，每0.5天观察记录铝塑膜表面形态；b、将出现腐蚀点的待检测电池进行拆解，去除电芯，剪切铝塑膜；c、将剪切后的铝塑膜浸泡在浓度为9.5mol/L的盐酸溶液中，反应3天；d、用手撕去铝塑膜表面的聚对苯二甲酸乙二醇酯层及裸露铝层，继续将铝塑膜的聚丙烯层与残留的铝层浸入9.5mol/L的盐酸溶液反应3天，将聚丙烯层上的铝完全溶解；e、冲洗透明的聚丙烯层后，用电子显微镜观察形貌，分析绝缘不良的原因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法，包括以下步骤：a、电芯充电后用导线连接铝塑膜的铝层和负极极耳，静置至出现腐蚀点；b、将有腐蚀点的样品进行拆解剪切留样；c、将样品浸泡在酸或碱溶液中，反应至铝层被部分溶解；d、除去样品的表层，继续将样品与酸或碱溶液反应至除去内层上的铝；e、用清水冲洗净样品表面的残酸或残碱液，干燥样品内层表面后，用电子显微镜观察内层形貌，判断绝缘不良类型，定位原因，分析改善。2.根据权利要求1所述的一种软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法，其特征是，所述步骤a中电芯充电至荷电状态为90
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100%，静置时间为3
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5天。3.根据权利要求1所述的一种软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法，其特征是，所述步骤a为电芯充电后，用1000
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2000V高压电击穿铝塑膜2
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6次，每次0.2
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6秒，再用导线连接铝塑膜的铝层和负极极耳，静置0.5
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3天。4.根据权利要求1所述的一种软包电池铝塑膜的绝缘不良分析方法，其特征是，所述步骤c及步骤d中酸溶液为盐酸、硫酸、亚硫酸及氢氟酸的一种或多种混...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏彭波，杨炎兵，蒋永伟，叶紫阳，王秋晨，翟东，叶枭，
申请(专利权)人：万向集团公司，
类型：发明
国别省市：