一种全固态电池极片短路检测方法技术

本发明专利技术涉及电池检测技术领域，公开了一种全固态电池极片短路检测方法，包括以下步骤：(1)将测试电极分别置于待测电极的上下表面，得到待测组合体；(2)对待测组合体施加压力至预设压力P时，停止加压，测定待测电极与测试电极之间的初始电压值U1；(3)在压力为P的状态下保压时间达到预设时间t时，测定待测电极与测试电极之间的电压值U2；(4)根据预设压力保持过程中待测电极与测试电极之间电压值的变化情况判断待测电极是否存在短路。本发明专利技术通过待测电极与测定电极、电压测试装置的结合，来测定待测电极结构件是否存在异物或短路现象，经过检测后再进行后续叠片工序，可以有效提高电池组的安全性能、生产效率和良品率。生产效率和良品率。生产效率和良品率。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态电池极片短路检测方法


[0001]本专利技术涉及电池检测
，特别是涉及一种全固态电池极片短路检测方法。

技术介绍

[0002]液态锂离子电池由于使用液体电解液，容易发生漏液现象，外层较结实，散热性也较差，容易发生爆炸，安全性较差，并且电池过充或者过放都会使电池内部出现化学反应，进而影响电池的使用寿命，另外目前液态锂离子电池的能量密度也已经接近了上限。而固态、全固态电池能量密度有望达到现有锂电池的3
‑
4倍，循环性能和使用寿命更长，也可以从本质上解决液态电池目前遇到的安全性问题。
[0003]全固态电池主要由正极活性层、固态电解质层和负极活性层组成，如图1所示为全固态电池的基本结构。现有全固态电池极片短路的检测方法主要是对已经堆叠封装好的成品电芯进行短路测试，缺少对单个极片或电极/固态电解质复合片短路的检测，不能及时发现短路的不良极片，而当发现成品电芯短路时已无法进行拆解重组，导致整个电芯报废，对整个制造过程造成较大浪费；同时现有技术中还需要将电芯温度降低到至少零下90℃才能进行增阻步骤，该步骤条件较为苛刻且能耗较大，在实际生产过程中难以实现。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种全固态电池极片短路检测方法，以解决现有检测方法不能及时发现造成短路的不良极片，以及检测过程条件苛刻、能耗较大的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种全固态电池极片短路检测方法，包括以下步骤：/>[0007](1)测试电极就位：将测试电极分别置于待测电极的上下表面，得到待测组合体，所述测试电极、所述待测电极均设置有用于连接电压测试装置的极耳；
[0008](2)施加压力：对所述待测组合体施加压力至预设压力P时，停止加压，测定所述待测电极与所述测试电极之间的初始电压值U1；
[0009](3)保持压力：在压力为P的状态下保压时间达到预设时间t时，测定所述待测电极与所述测试电极之间的电压值U2；
[0010](4)判断是否短路：根据所述预设压力P保持过程中所述待测电极与所述测试电极之间电压值的变化情况判断所述待测电极是否存在短路。
[0011]优选的，在上述全固态电池极片短路检测方法中，所述待测电极的尺寸略大于所述测试电极，且所述待测电极的极耳与所述测试电极的极耳不接触。
[0012]优选的，在上述全固态电池极片短路检测方法中，所述测试电极为锂金属箔材，且所述锂金属箔材中锂金属的厚度为1
‑
50μm。
[0013]优选的，在上述全固态电池极片短路检测方法中，所述测试电极的极耳与所述电压测试装置的负极端连接，所述待测电极的极耳与所述电压测试装置的正极端连接。
[0014]优选的，在上述全固态电池极片短路检测方法中，所述电压测试装置为高分辨率
电压表，所述高分辨率电压表的分辨率为1/10000
‑
1/1000000；进一步优选的，所述高分辨率电压表的分辨率为1/100000。
[0015]优选的，在上述全固态电池极片短路检测方法中，所述预设压力的取值范围为0＜P≤5000N；进一步优选的，所述预设压力P为1000N。
[0016]优选的，在上述全固态电池极片短路检测方法中，所述预设时间的取值范围为0＜t≤60s；进一步优选的，所述预设时间t为30s。
[0017]优选的，在上述全固态电池极片短路检测方法中，所述判断是否短路包括：
[0018]当U1＜1V和/或U2＜1V时，则判断所述待测电极存在短路；
[0019]当|U2
‑
U1|＞U1/100时，则判断所述测试电极发生微小短路；
[0020]当|U2
‑
U1|≤U1/100时，则判断所述测试电极未发生短路。
[0021]优选的，在上述全固态电池极片短路检测方法中，所述待测电极为电极
‑
固态电解质膜复合结构。
[0022]优选的，在上述全固态电池极片短路检测方法中，所述电极
‑
固态电解质膜复合结构的制备方法如下：
[0023]S1.将含有正极活性物质的浆料附着在正极集流体的正反两面并烘干，得到具有双层正极活性物质层的正极电极片；
[0024]S2.将含有固态电解质的浆料附着在基材表面并烘干，得到具有固态电解质的固态电解质层片；
[0025]S3.将所述正极电极片的两面均与所述固态电解质层片贴合并压制，得到所述电极
‑
固态电解质膜复合结构。
[0026]以及，本专利技术还公开了一种全固态电池的制备方法，包括以下步骤：
[0027]步骤一.制备电极
‑
固态电解质膜复合结构；
[0028]步骤二.使用权利要求1
‑
9任一项所述的全固态电池极片短路检测方法对所述电极
‑
固态电解质膜复合结构中的极片进行测试；
[0029]步骤三.将测试结果为合格的电极
‑
固态电解质膜复合结构进行组装，得到全固态电池。
[0030]本专利技术提供了一种全固态电池极片短路检测方法，与现有技术相比，其有益效果在于：
[0031]本专利技术的检测方法快速、方便，将电极与固态电解质膜进行复合形成三明治结构的待测电极结构件，通过将待测电极与测定电极、电压测试装置结合，来测定待测电极结构件是否存在异物或短路现象，经过检测后判定为合格的极片再流转至后续的叠片工序，而判定不合格的极片直接剔除不进行工序流转，避免整个成品电芯因发生短路问题报废，同时经过检测后再进行后续叠片工序，可以有效提高生产效率和良品率，获得具有更高安全性、高一致性的电池组。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
[0033]附图1为全固态电池基本结构示意图；
[0034]附图2为电极
‑
固态电解质膜复合结构示意图；
[0035]附图3为测试电极与待测电极形成的待测组合体结构示意图；
[0036]附图4为全固态电池极片短路检测方法流程图。
[0037]在图中：
[0038]1为正极活性物质层、2为固态电解质层、3为负极活性物质层、4为测试电极、5为待测电极、6为极耳。
具体实施方式
[0039]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全固态电池极片短路检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)测试电极就位：将测试电极分别置于待测电极的上下表面，得到待测组合体，所述测试电极、所述待测电极均设置有用于连接电压测试装置的极耳；(2)施加压力：对所述待测组合体施加压力至预设压力P时，停止加压，测定所述待测电极与所述测试电极之间的初始电压值U1；(3)保持压力：在压力为P的状态下保压时间达到预设时间t时，测定所述待测电极与所述测试电极之间的电压值U2；(4)判断是否短路：根据所述预设压力P保持过程中所述待测电极与所述测试电极之间电压值的变化情况判断所述待测电极是否存在短路。2.根据权利要求1所述的全固态电池极片短路检测方法，其特征在于，所述测试电极为锂金属箔材，且所述锂金属箔材中锂金属的厚度为1
‑
50μm。3.根据权利要求1所述的全固态电池极片短路检测方法，其特征在于，所述测试电极的极耳与所述电压测试装置的负极端连接，所述待测电极的极耳与所述电压测试装置的正极端连接。4.根据权利要求1所述的全固态电池极片短路检测方法，其特征在于，所述电压测试装置为高分辨率电压表，所述高分辨率电压表的分辨率为1/10000
‑
1/1000000。5.根据权利要求1所述的全固态电池极片短路检测方法，其特征在于，所述预设压力的取值范围为0＜P≤5000N；和/或所述预设时间的取值范围为0＜t≤60s。6.根据权利要求5所述的全固态电池极片短路检测方法，其特征在于，所述预设压力P为1000N；和/或所述预设时间t为30s。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少杰，袁文森，王磊，王志文，黄海强，李瑞杰，周宇楠，张琪，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：