【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，尤其涉及一种单体电池针刺测试方法。
技术介绍
1、随着锂电行业的快速发展，电池安全性能的评测手段越来越多，当前人们为了评测一款电池的安全性能而设计的系列测试已比较全面，而有些大家耳熟能详的评测手段在细节方面仍有很多可挖掘的点。在诸多安全测试中，针刺安全测试是高容量、高倍率电池较难通过的项目，为全面评估锂离子电池安全性能，针刺测试一直单体电池层面验证的重点测试项之一。目前电池体系主要分为三元和铁锂，随着能量密度的要求的提高，三元逐渐成为主流，高镍材料811应用越来越多，但是三元材料本身热稳定性差，受热分解释放氧气，表面温度可达600℃以上，易燃烧，能量密度越高，安全性越差，三元电池更难通过针刺测试。
2、目前在进行电池浅针刺测试时，均直接刺穿电池单体，通过目视或针尖行进到胶带覆盖位置算为针刺起点，多有主观性，测试结果一致性偏差，虽显示均刺入相同深度，但通过拆解会发现，刺穿的极片层数均不相同。
技术实现思路
1、基于此，针对目前在进行电池浅针刺测试时，通过目视或针尖行进到胶带覆盖位置算为针刺起点，这种方法存在的问题是结果一致性很差的技术问题，提供一种单体电池针刺测试方法。
2、本专利技术提供的一种单体电池针刺测试方法，包括以下步骤：
3、s1.将预处理后的处于低soc状态下的待测单体电池充电至100％soc后转移至针刺机上；
4、s2.驱使所述针刺机的刺针刺入所述待测单体电池内，采集所述待测单体电池的正极与所述刺针之
5、本专利技术在针刺过程中实时采集待测单体电池的正极与刺针之间的电压，以待测单体电池的正极与刺针之间的电压达到预定电压时的刺针位置为起点，驱使刺针继续行进预定深度，确保了针刺起点的一致性，从而确保刺针能够刺入到电池内预定深度，从而提升浅针刺结果的一致性，解决了目前在进行电池浅针刺测试时，通过目视或针尖行进到胶带覆盖位置算为针刺起点导致结果一致性很差的技术问题。
6、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在所述步骤s1中，所述待测单体电池的soc为10％-30％soc，其壳体带正电且其电压为2.8-4.25v。
7、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在所述步骤s1中，所述待测单体电池的预处理过程为：在处于低soc状态下的所述待测单体电池的大面开设一个定位孔并用胶带覆盖住所述定位孔，通过一个夹紧件夹紧所述待测单体电池。通过胶带覆盖住所述定位孔，是为防止电解液从开孔处挥发或者空气中的水分进入电池内部。由于针刺机的刺针比较细，在刺入单体电池过程中已发生断针，通过预先在单体电池上开孔，可以有效防止刺针在刺入单体电池过程中断裂，提高针刺测试效率。
8、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在所述步骤s1中，将所述待测单体电池转移到针刺机上之后除去所述胶带。在针刺开启前，去除茶色胶带，避免胶带对针刺测试结果造成影响。
9、和/或，所述胶带为耐高温茶色胶带。
10、作为本专利技术上述方案的进一步改进，所述定位孔位于所述待测单体电池的大面几何中心位置，所述定位孔为边长为10mm的方形孔。
11、作为本专利技术上述方案的进一步改进，所述夹紧件包括两个相对布置的夹板，所述两个夹板两端通过若干个螺栓连接且其中一个夹板上贯穿开设有一个避让孔，所述避让孔的面积大于所述定位孔、胶带的面积；
12、和/或，通过所述夹紧件夹紧所述待测单体电池的过程为：将两个夹板分别与所述待测单体电池的两个大面贴合并使所述避让孔与所述定位孔对应，通过所述螺栓将两个所述夹板两端连接即可。所述夹板可以为铝合金板，厚度为20mm。所述避让孔可以为直径20mm的圆形孔，避让孔的设置是方便后续针刺测试。作为优选的，为匹配排气阀在底部的电池，两个所述夹板底部还可以开槽，如此可以在电池发生失控时，电池内部气体的排放不受夹板影响，可从多角度排出，从而避免对测试本身的造成干扰。
13、作为本专利技术上述方案的进一步改进于，两个所述夹板与所述待测单体电池之间的夹紧力为0.05mpa-0.15mpa。
14、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在所述步骤s2中，驱使所述针刺机的刺针以预定速度刺入所述待测单体电池内，所述预定速度为0.1mm/s。刺针速度较小，0.1mm/s可有效控制刺针的行进程度，以确定针刺深度。
15、和/或，在所述步骤s2中，所述预定深度为1.8-2.2mm。
16、和/或，在所述步骤s2中，所述预定电压为0-1.5v。
17、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在所述步骤s2中，还包括采集所述待测单体电池的正极与负极之间的电压。
18、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在所述步骤s2中，所述刺针采用导电刺针。优选地，所述刺针为钢针。强调选用刺针为钢针的目的在于，通过导电钢针采集到的电压信号反馈到针刺机，进行针刺起点和深度的确认。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
20、1.本专利技术在针刺过程中实时采集待测单体电池的正极与刺针之间的电压，以待测单体电池的正极与刺针之间的电压达到预定电压时的刺针位置为起点，驱使刺针继续行进预定深度，确保了针刺起点的一致性，从而确保刺针能够刺入到电池内预定深度，从而提升浅针刺结果的一致性。
21、2.本专利技术能够模拟电池在实际使用过程中发生内短路情况时的安全状况，方法简单易行，便于操作，且相对客观准确。
22、3.本专利技术通过预先在单体电池上开孔，可以有效防止刺针在刺入单体电池过程中断裂，提高针刺测试效率。
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1.一种单体电池针刺测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，在所述步骤S1中，低SOC状态下的所述待测单体电池的SOC为10％-30％SOC，其壳体带正电且其电压为2.8-4.25V。
3.根据权利要求1所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述待测单体电池的预处理过程为：在处于低SOC状态下的所述待测单体电池的大面开设一个定位孔并用胶带覆盖住所述定位孔，通过一个夹紧件夹紧所述待测单体电池。
4.根据权利要求3所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，在所述步骤S1中，将所述待测单体电池转移到针刺机上之后除去所述胶带；
5.根据权利要求3所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，所述定位孔位于所述待测单体电池的大面几何中心位置，所述定位孔为边长为10mm的方形孔。
6.根据权利要求3所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，所述夹紧件包括两个相对布置的夹板，所述两个夹板两端通过若干个螺栓连接且其中一个夹板上贯穿开设有一个避让孔，所述避让孔的面积大于所述
7.根据权利要求6所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，两个所述夹板与所述待测单体电池之间的夹紧力为0.05MPa-0.15MPa。
8.根据权利要求1所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，在所述步骤S2中，驱使所述针刺机的刺针以预定速度刺入所述待测单体电池内，所述预定速度为0.1mm/s；
9.根据权利要求1所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，在所述步骤S2中，还包括采集所述待测单体电池的正极与负极之间的电压。
10.根据权利要求1所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述刺针采用导电刺针。
...【技术特征摘要】
1.一种单体电池针刺测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，在所述步骤s1中，低soc状态下的所述待测单体电池的soc为10％-30％soc，其壳体带正电且其电压为2.8-4.25v。
3.根据权利要求1所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述待测单体电池的预处理过程为：在处于低soc状态下的所述待测单体电池的大面开设一个定位孔并用胶带覆盖住所述定位孔，通过一个夹紧件夹紧所述待测单体电池。
4.根据权利要求3所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，在所述步骤s1中，将所述待测单体电池转移到针刺机上之后除去所述胶带；
5.根据权利要求3所述的单体电池针刺测试方法，其特征在于，所述定位孔位于所述待测单体电池的大面几何中心位置，所述定位孔为边长为10mm的方形孔。
【专利技术属性】
技术研发人员：韩丽华，彭文，韩秀莉，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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