一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置及方法制造方法及图纸

技术编号:31512359 阅读:22 留言:0更新日期:2021-12-22 23:53
本发明专利技术公开了一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置及方法,包括立板及电池本体,所述电池本体两侧分别固接两个极耳,所述立板中部位置固接固定横版,所述固定横板顶面一侧固接固定夹板,所述固定横板顶面开设滑槽,所述滑槽内滑动连接滑块,所述滑块顶面固接活动夹板,所述固定横板侧壁对应滑槽位置开设通槽,所述通槽连通滑槽。本发明专利技术的方法测试可以快速准确的判断电池在注液后浸润效果,避免采用化成后界面观察方法,出现误判,导致大批量电池出现性能不良的情况,可以及时调整浸润工艺,此外本发明专利技术方法采用无损检测,无需破坏电池,更加适合生产中使用,同时采用固定横板固定电池本体,可以固定不同长度的电池,适应性也更强。也更强。也更强。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池电极液浸润性检测
,具体为一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置及方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池因其高能量密度、高功率和长循环寿命特性备受关注,成为当今主流的能量存储装置之一,广泛应用于电动汽车、电动自行车、储能、通讯备电等方面。锂电池一般由正极极片、负极极片、隔膜以及电解液构成,其中正极极片上涂敷正极活性物质——富锂过渡金属氧化物,负极极片上涂敷负极活性物质石墨,隔膜起到分隔正负极极片作用,而电解液在锂电池进行电化学反应过程中充当桥梁作用。从微观上看正极极片、负极极片以及隔膜为类似于蜂窝状的多孔隙结构,电解液填充入其中,电解液同活性物质接触的充分与否反应(电解液浸润性好坏),直接影响了锂离子电池性能的发挥,以及使用寿命的长短。
[0003]锂电池加工一般分制片阶段(包括匀浆、涂布、碾压、分切、烘烤)、装配阶段(包括卷绕/叠片、入壳、辊槽/焊接等工序)及电性能激活阶段(注液、化成、老化、分容等工序)。电解液对极片的浸润过程开始于电性能激活阶段中注液工序,在注液前,电池基本结构已经形成,随着电解液的注入,电解液因毛细管虹吸作用逐渐填充入极片以及隔膜的孔隙中。在填充过程中,孔隙内原气体逐渐析出。为加速这一过程,电池在注液后会放入高温房静置一段时间,促使气体析出,电解液浸润,电解液的浸润效果影响电池的使用,但对于浸润效果检查,目前尚无直接测试方法,因此行业内也一直在发展检测方法,目前行业内采用的方法主要为两种:第一种为称重法,使用压汞法测量极片以及隔膜孔隙体积(孔隙率),结合电解液密度计算理论电解液填充量,同时将极片以及隔膜浸泡入电解液中,高温静置一段时间,称量极片增重量,确认浸润性好坏;第二种为拆解法,电池注液后高温浸润一段时间,后进行化成工序进行加工,将电池充满,拆解电池,通过观察正极及负极界面,隔膜贴合状态等外观,近似判断浸润好坏,这两种方式有以下缺陷:称重法采用破坏性检查方法,确认极片及隔膜的浸润状态好坏,可以作为注液参数、高温静置参数、电解液优化以及电池体系验证的方法,但在制造生产过程无法进行无损测量监控;拆解法在化成后拆解观察界面确认浸润好坏有两点问题:a外观判断存在局限性,容易漏判;b化成后拆解判断属于事后判断,电池已完成高温静置阶段及化成阶段,若出现问题,则无补救余地,造成同批次电池报废的情况。
[0004]为此我们提出一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置及方法用于解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置及方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种锂离子电池极片电解液浸润性
检测装置及方法,包括立板及电池本体,所述电池本体两侧分别固接两个极耳,所述立板中部位置固接固定横版,所述固定横板顶面一侧固接固定夹板,所述固定横板顶面开设滑槽,所述滑槽内滑动连接滑块,所述滑块顶面固接活动夹板;所述固定横板侧壁对应滑槽位置开设通槽,所述通槽连通滑槽,所述滑块侧壁固接滑条,所述滑条滑动连接在通槽内,所述滑条远离滑块一端固接螺纹杆,所述螺纹杆上螺纹连接锁紧螺母,所述锁紧螺母靠近固定横板一端固接橡胶圈,所述橡胶圈接触固定横板侧壁。
[0007]优选的,所述立板靠近固定横板一侧底部固接底板、顶部固接顶板,所述底板顶面固接直流电源,所述直流电源上固接两个第一导线,所述顶板顶面固接开路电压检测设备,所述开路电压检测设备上固接两个第二导线,两个所述第一导线及两个第二导线端部分别固接四个连接端子组件。
[0008]优选的,所述连接端子组件包括固定圆板,所述固定圆板底面固接插接柱,所述插接柱底面中心位置开设柱形槽口,所述柱形槽口内滑动连接滑动圆板,所述滑动圆板底面固接探针。
[0009]优选的,所述固定圆板底面位于插接柱外侧位置固接铁质环,所述柱形槽口顶面与滑动圆板顶面之间固接弹簧,多个所述连接端子组件上的固定圆板分别固接在第一导线及第二导线,多个所述连接端子组件上的探针分别电连接第一导线及第二导线。
[0010]优选的,所述固定夹板与活动夹板之间夹持电池本体,所述固定夹板及活动夹板上对应两个极耳位置分别水平开设两个端子插孔,所述固定夹板及活动夹板远离电池本体一侧位于端子插孔外侧位置分别开设两个磁槽。
[0011]所述插接柱直径与端子插孔外径一致,所述铁质环大小与磁槽大小一致。
[0012]上述一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置及方法,包括以下步骤:步骤(1)预处理:对未注液电池本体进行预处理,将未注液电池本体固定在固定横板上,在固定时,将未注液电池本体放置在固定横板上,使其一端紧密接触固定夹板,之后移动活动夹板,使得活动夹板紧密接触未注液电池本体另一端,之后拧紧锁紧螺母,固定柱活动夹板位置,之后将直流电源上的两个连接端子组件分别插入到固定夹板及活动夹板上的两个端子插孔内,并保证连接端子组件上的探针接触极耳,之后启动直流电源,调整直流电源电压为250V对未注液电池本体进行充电,充电时间为3秒,由于电池赝电容作用,虽然无电解液,电池此时正负极可检测到开路电压;步骤(2)注液加工:将未注液电池本体由固定横板上取出,之后对其进行电解液注液加工工序,完成后进行高温静置处理;步骤(3)采集开路电压:之后将注液完成后的电池本体再次固定在固定横板上,之后将开路电压检测设备上的两个连接端子组件分别插入到固定夹板及活动夹板上的两个端子插孔内,并保证连接端子组件上的探针接触极耳,每间隔一端时间t,启动开路电压检测设备采集到电池正负极开路电压u,并记录u;步骤(4)数据分析:对采集的多组开路电压数据u进行分析,由于电池正负极材料及隔膜带有电荷,随着电解液浸润接触,因电解液和正负极材料间液接电势影响及接触界面反应作用,原电池充电带入的电荷会逐渐消除,电压会逐步降低,对开路电压u数据进行分析时,当开路电压u的值随着时间增加逐步减小,并且开路电压u随着时间的变化率也逐
步减小时,即可判断电池浸润完毕,当开路电压u的数值没有随时间逐步减小,或者开路电压u随着时间的变化率没有逐步减小时,均可说明电解液尚未完全浸润,即可检测到电解液的浸润性。
[0013]与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术的方法测试可以快速准确的判断电池在注液后浸润效果,避免采用化成后界面观察方法,出现误判,导致大批量电池出现性能不良的情况,可以及时调整浸润工艺,此外本专利技术方法采用无损检测,无需破坏电池,更加适合生产中使用,同时采用固定横板固定电池本体,可以固定不同长度的电池,适应性也更强。
附图说明
[0014]图1为本专利技术结构示意图;图2为本专利技术中固定横板处结构示意图;图3为本专利技术中连接端子组件处剖切结构放大结构示意图;图4为本专利技术中固定横板处剖面结构示意图。
[0015]图中:1、立板;2、固定横板;3、电池本体;4、连接端子组件;5、直流电源;6、开路电压检测设备;11、底板;本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置,包括立板(1)及电池本体(3),所述电池本体(3)两侧分别固接两个极耳(31),其特征在于:所述立板(1)中部位置固接固定横版(2),所述固定横板(2)顶面一侧固接固定夹板(21),所述固定横板(2)顶面开设滑槽(22),所述滑槽(22)内滑动连接滑块(23),所述滑块(23)顶面固接活动夹板(24);所述固定横板(2)侧壁对应滑槽(22)位置开设通槽(27),所述通槽(27)连通滑槽(22),所述滑块(23)侧壁固接滑条(28),所述滑条(28)滑动连接在通槽(27)内,所述滑条(28)远离滑块(23)一端固接螺纹杆(29),所述螺纹杆(29)上螺纹连接锁紧螺母(210),所述锁紧螺母(210)靠近固定横板(2)一端固接橡胶圈(211),所述橡胶圈(211)接触固定横板(2)侧壁。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置,其特征在于:所述立板(1)靠近固定横板(2)一侧底部固接底板(11)、顶部固接顶板(12),所述底板(11)顶面固接直流电源(5),所述直流电源(5)上固接两个第一导线(51),所述顶板(12)顶面固接开路电压检测设备(6),所述开路电压检测设备(6)上固接两个第二导线(61),两个所述第一导线(51)及两个第二导线(61)端部分别固接四个连接端子组件(4)。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置,其特征在于:所述连接端子组件(4)包括固定圆板(41),所述固定圆板(41)底面固接插接柱(42),所述插接柱(42)底面中心位置开设柱形槽口(44),所述柱形槽口(44)内滑动连接滑动圆板(45),所述滑动圆板(45)底面固接探针(46)。4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置,其特征在于:所述固定圆板(41)底面位于插接柱(42)外侧位置固接铁质环(43),所述柱形槽口(44)顶面与滑动圆板(45)顶面之间固接弹簧(47),多个所述连接端子组件(4)上的固定圆板(41)分别固接在第一导线(51)及第二导线(61),多个所述连接端子组件(4)上的探针(46)分别电连接第一导线(51)及第二导线(61)。5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片电解液浸润性检测装置,其特征在于:所述固定夹板(21)与活动夹板(24)之间夹持电池本体(3),所述固定夹板(21)及活动夹板(24)上对应两个极耳(31)位置分别水平开设两个端子...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐超刘朋朋蔡方平王坤张圣
申请(专利权)人:安徽利维能动力电池有限公司
类型:发明
国别省市:

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