二次电池极耳寿命预测方法技术

本发明专利技术提供一种二次电池极耳寿命预测方法，包括以下步骤：S10：提供多个试验样本，并配制不同水分含量的腐蚀性溶液；S20：将腐蚀性溶液分别注入至多个试验样本的密封容器内；S30：将第一组试验样本在相同温度下进行老化处理，将第二组试验样本在不同温度下进行老化处理；S40：记录各试验样本的失效时间；S50：根据第一组试验样本的试验数据以及第二组试验样本的试验数据，建立极耳寿命与温度和试验样本中水分含量的预测函数关系式。该二次电池极耳寿命预测方法能够预测极耳的寿命，从而能够在电芯开发设计过程中对极耳原材料的筛选提供可靠的测评方法和标准。的测评方法和标准。的测评方法和标准。

【技术实现步骤摘要】
二次电池极耳寿命预测方法


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其是涉及一种软包锂离子二次电池极耳寿命预测方法。

技术介绍

[0002]目前二次电池广泛应用于3C数码、电动汽车等领域。其中，软包锂离子二次电池因其能量密度高、质量轻、安全性好、尺寸灵活多变等优点，在新能源行业得到广泛地应用。
[0003]软包锂离子二次电池的极耳一般包括金属基体(金属基体一般为金属铝和金属铜镀镍)及设置于金属基体上的极耳胶，金属基体一般通过极耳胶与软包壳体内的铝塑膜胶层热熔粘合，从而实现极耳与软包壳体之间的密封。极耳的密封性对软包锂离子二次电池的性能至关重要，但是在实际使用过程中，极耳的密封性会受到使用环境的影响。
[0004]造成极耳失效主要有以下5个方面的原因：(1)结构失效：主要是极耳的金属基体和极耳胶两种材料的热膨胀系数不同，长期使用后(尤其是在高温环境下使用)极耳胶容易发生变形，使得极耳出现脱胶现象；(2)热失效；电芯内部的材料在高温状态下发生物理化学反应产生气体，使得电芯内部压强升高，导致极耳开胶；(3)腐蚀失效；电芯内部存在的电解质、正负极材料、微量水分、微量氢氟酸等，使极耳受到化学、电化学腐蚀，极耳胶接触到有机溶剂发生溶胀以及本身老化变质，造成极耳开胶失效；(4)物理外力失效；电芯使用过程中受到外界震动、拉扯力等作用导致开胶；(5)极耳与铝塑膜顶封的影响；封装后极耳胶与铝塑膜胶层融合，顶封后对极耳胶厚度的影响以及对极耳胶和金属基体贴合面的影响(即封装不良)。当极耳失效后，电芯的密封性变差，外界的空气、水分等会通过极耳失效位置处进入到电芯内部，从而影响电芯的正常使用，甚至造成电芯的热失控，因此保证极耳的密封性能尤为重要。
[0005]目前极耳的评测项目包括外观、尺寸、耐电解液剥离强度、渗透性等，但这些评测项目均无法预测未来极耳在软包锂离子二次电池中的使用寿命，无法在电芯开发设计过程中对极耳原材料的筛选提供准确的指导和测评标准。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种二次电池极耳寿命预测方法，能够预测极耳的寿命，从而能够在电芯开发设计过程中对极耳原材料的筛选提供可靠的测评方法和标准。
[0007]本专利技术的一个实施例提供一种二次电池极耳寿命预测方法，包括以下步骤：
[0008]S10：提供多个试验样本，并配制不同水分含量的腐蚀性溶液；每个所述试验样本包括密封容器及设置于所述密封容器内的极耳样品，所述极耳样品为设有极耳胶的极耳，每个所述试验样本的密封容器中至少有一个所述极耳样品；
[0009]S20：将所述腐蚀性溶液分别注入至多个所述试验样本的密封容器内，然后对各个所述试验样本的密封容器进行密封；其中，多个所述试验样本分为两组，第一组所述试验样本的密封容器内注入不同水分含量的腐蚀性溶液，第二组所述试验样本的密封容器内注入
相同水分含量的腐蚀性溶液；
[0010]此处第二组所述试验样本的密封容器内注入相同水分含量的腐蚀性溶液，只要保证第二组各所述试验样本中的含水率之间的误差控制在
±
1％及以内即可；
[0011]S30：将第一组所述试验样本在相同温度下进行老化处理，将第二组所述试验样本在不同温度下进行老化处理；
[0012]S40：记录各所述试验样本的失效时间，所述试验样本的失效为所述极耳胶与所述极耳之间出现脱胶；
[0013]S50：根据第一组所述试验样本的试验数据以及第二组所述试验样本的试验数据，建立极耳寿命与温度和试验样本中水分含量的预测函数关系式。
[0014]在一种可实现的方式中，上述S10步骤中，各个所述试验样本的密封容器的规格大小相同，且各个所述试验样本的密封容器中极耳样品的数量相同。
[0015]在一种可实现的方式中，上述S20步骤中，在将所述腐蚀性溶液注入至所述试验样本的密封容器内时，所述密封容器内的腐蚀性溶液需要浸没所述极耳样品。
[0016]本专利技术的另一个实施例提供一种二次电池极耳寿命预测方法，包括以下步骤：
[0017]S10：提供多个试验样本，并配制不同水分含量的腐蚀性溶液；所述试验样本为未注入电解液的软包电芯，所述试验样本包括壳体及封装于所述壳体内的电芯，所述电芯上设有极耳，所述极耳与所述壳体之间通过极耳胶进行密封；
[0018]S20：将所述腐蚀性溶液分别注入至多个所述试验样本的壳体内，然后对各个所述试验样本的壳体进行密封；其中，多个所述试验样本分为两组，第一组所述试验样本的壳体内注入不同水分含量的腐蚀性溶液，第二组所述试验样本的壳体内注入相同水分含量的腐蚀性溶液；
[0019]此处第二组所述试验样本的壳体内注入相同水分含量的腐蚀性溶液，只要保证第二组各所述试验样本中的含水率之间的误差控制在
±
1％及以内即可；
[0020]S30：将第一组所述试验样本在相同温度下进行老化处理，将第二组所述试验样本在不同温度下进行老化处理；
[0021]S40：记录各所述试验样本的失效时间，所述试验样本的失效为极耳处出现漏液，且所述极耳胶与所述极耳之间出现脱胶；
[0022]S50：根据第一组所述试验样本的试验数据以及第二组所述试验样本的试验数据，建立极耳寿命与温度和试验样本中水分含量的预测函数关系式。
[0023]在一种可实现的方式中，上述S20步骤中，在对各个所述试验样本的壳体进行密封之后，还对各个所述试验样本进行充电和放电；各个所述试验样本的充放电循环次数保持一致，且各个所述试验样本的最终SOC状态保持一致。各个所述试验样本的最终SOC状态保持一致包括各个所述试验样本的最终SOC值之间的误差控制在
±
5％及以内。
[0024]在一种可实现的方式中，上述S20步骤中，第一组所述试验样本包括多个第一子试验样本组，每个所述第一子试验样本组包括至少一个所述试验样本，各个所述第一子试验样本组的壳体内分别注入不同水分含量的腐蚀性溶液；第二组所述试验样本包括多个第二子试验样本组，每个所述第二子试验样本组包括至少一个所述试验样本，各个所述第二子试验样本组的壳体内注入相同水分含量的腐蚀性溶液；
[0025]在对各个所述试验样本的壳体进行密封之后，还利用夹板分别将各个所述第一子
试验样本组和各个所述第二子试验样本组沿所述试验样本的厚度方向上的两侧夹住，并保证各个所述第一子试验样本组和各个所述第二子试验样本组受到的夹板的挤压力相同。
[0026]在一种可实现的方式中，上述S10步骤中，所述腐蚀性溶液为二次电池用电解液，所述试验样本中的含水率小于或等于1％。
[0027]在一种可实现的方式中，上述S30步骤中，所述试验样本的老化处理温度小于或等于100℃。
[0028]在一种可实现的方式中，上述S30步骤中，第二组中所述试验样本的数量为至少三个，第二组中各所述试验样本之间老化处理的温度梯度为2℃
‑
20℃。
[0029]在一种可实现的方式中，上述S30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池极耳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：提供多个试验样本，并配制不同水分含量的腐蚀性溶液；每个所述试验样本包括密封容器及设置于所述密封容器内的极耳样品，所述极耳样品为设有极耳胶的极耳，每个所述试验样本的密封容器中至少有一个所述极耳样品；S20：将所述腐蚀性溶液分别注入至多个所述试验样本的密封容器内，然后对各个所述试验样本的密封容器进行密封；其中，多个所述试验样本分为两组，第一组所述试验样本的密封容器内注入不同水分含量的腐蚀性溶液，第二组所述试验样本的密封容器内注入相同水分含量的腐蚀性溶液；S30：将第一组所述试验样本在相同温度下进行老化处理，将第二组所述试验样本在不同温度下进行老化处理；S40：记录各所述试验样本的失效时间，所述试验样本的失效为所述极耳胶与所述极耳之间出现脱胶；S50：根据第一组所述试验样本的试验数据以及第二组所述试验样本的试验数据，建立极耳寿命与温度和试验样本中水分含量的预测函数关系式。2.如权利要求1所述的二次电池极耳寿命预测方法，其特征在于，上述S20步骤中，在将所述腐蚀性溶液注入至所述试验样本的密封容器内时，所述密封容器内的腐蚀性溶液需要浸没所述极耳样品。3.一种二次电池极耳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：提供多个试验样本，并配制不同水分含量的腐蚀性溶液；所述试验样本为未注入电解液的软包电芯，所述试验样本包括壳体及封装于所述壳体内的电芯，所述电芯上设有极耳，所述极耳与所述壳体之间通过极耳胶进行密封；S20：将所述腐蚀性溶液分别注入至多个所述试验样本的壳体内，然后对各个所述试验样本的壳体进行密封；其中，多个所述试验样本分为两组，第一组所述试验样本的壳体内注入不同水分含量的腐蚀性溶液，第二组所述试验样本的壳体内注入相同水分含量的腐蚀性溶液；S30：将第一组所述试验样本在相同温度下进行老化处理，将第二组所述试验样本在不同温度下进行老化处理；S40：记录各所述试验样本的失效时间，所述试验样本的失效为极耳处出现漏液，且所述极耳胶与所述极耳之间出现脱胶；S50：根据第一组所述试验样本的试验数据以及第二组所述试验样本的试验数据，建立极耳寿命与温度和试验样本中水分含量的预测函数关系式。4.如权利要求3所述的二次电池极耳寿命预测方法，其特征在于，上述S20步骤中，在对各个所述试验样本的壳体进行密封之后，还对各个所述试验样本进行充电和放电；各个所述试验样本的充放电循环次数保持一致，且各个所述试验样本的最终SOC状态保持一致。5.如权利要求3所述的二次电池极耳寿命预测方法，其特征在于，上述S20步骤中，第一组所述试验样本包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：章晶，邱建，聂云华，潘骏，张玉梅，沈雪阳，郭海英，柯震宜，黄洪彬，文娟，
申请(专利权)人：微宏动力系统湖州有限公司，
类型：发明
国别省市：