一种检测锂离子电池壳体稳定性的方法技术

本发明专利技术公开了一种检测锂离子电池壳体稳定性的方法，包括步骤：第一步：截取电池壳体一部分作为测试电极，浸入到电解液中；第二步：实时检测测试电极上的阻抗，获得测试电极的第一交流阻抗变化曲线；第三步：在测试电极上施加按照预设速度匀速变化的检测电压，获得测试电极的自身电位变化曲线；第四步：再次实时检测测试电极上的阻抗，获得测试电极的第二交流阻抗变化曲线；第五步：对第一交流阻抗变化曲线和第二交流阻抗变化曲线匹配比较，判断电池壳体在电解液的稳定性。本发明专利技术可以对电池壳体在电池内部环境（如电解液）中的稳定性进行准确检测，避免锂离子电池由于电池壳体腐蚀而导致对电池性能产生负面影响，保证电池的使用寿命和安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
，特别是涉及。
技术介绍
锂离子电池具有高工作电压、高比能量、能量密度大、输出功率高、循环寿命长、无环境污染等优点，不仅在移动式通讯设备和便携式电子设备上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高，是目前各大电池厂家发展的主要方向。众所周知，锂离子电池由正极、负极、电解液、隔膜、壳体等部分组成，目前，对于正极、负极、电解液和隔膜材料种类及行为的研究很多，而对于电池壳在锂离子电池体系中稳定性进行评价的技术方案很欠缺，不能准确检测锂离子电池的电池壳在电池内部环境(如电解液)中的稳定性。·因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以对锂离子电池的电池壳在电池内部环境(如电解液)电解液中的稳定性进行准确检测，从而避免锂离子电池由于电池壳的腐蚀而导致的对电池性能产生的负面影响，保证锂离子电池的使用寿命和安全性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供，其可以对锂离子电池的壳体在电池内部环境(如电解液)中的稳定性进行准确检测，从而避免锂离子电池由于电池壳体的腐蚀而导致的对电池性能产生的负面影响，保证锂离子电池的使用寿命和安全性能，其操作简单方便，且检测效率高，具有重大的生产实践意义。为此，本专利技术提供了，包括步骤 第一步截取锂离子电池壳体一部分作为测试电极，然后浸入到电解液中； 第二步实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第一交流阻抗变化曲线； 第三步在测试电极上施加按照预设速度匀速变化的检测电压，获得测试电极的自身电位变化曲线；第四步再次实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第二交流阻抗变化曲线. 第五步对所述测试电极的第一交流阻抗变化曲线和第二交流阻抗变化曲线进行匹配比较，根据匹配结果，判断所述作为测试电极的电池壳体在电解液的稳定性。其中，所述第二步具体为在测试电极上施加以正弦波变化的电压，然后实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第一交流阻抗变化曲线。其中，所述第四步具体为再次在测试电极上施加以正弦波变化的电压，然后实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第二交流阻抗变化曲线。其中，所述第三步中还可以包括子步骤继续多次在测试电极上施加按照预设速度匀速变化的检测电压，获得多次测试电极的自身电位变化曲线并进行比较，如果在多次测试电极的自身电位变化曲线中，分别具有的测试电极的自腐蚀电位的差值在预设自腐蚀电位变化范围之内，确认所述作为测试电极的电池壳体在电解液的稳定性好，反之，确认所述作为测试电极的电池壳体在电解液的稳定性较差； 所述自腐蚀电位为极化电流密度最低点所对应的电位。其中，所述预设自腐蚀电位变化范围为(To. IV。其中，所述电解液放置在一个广口瓶中，所述广口瓶中还包括有对电极和参比电极，所述测试电极、对电极和参比电极组成的三电极测试单元浸入到电解液中。其中，所述广口瓶顶部开口且设置有一个密封塞，所述密封塞上贯穿插入有三根导线； 所述导线位于广口瓶上方的一端与一台电池性能测试设备相连接，每根所述导线插入到广口瓶内的一端固定连接有一个钳夹，所述钳夹分别与所述测试电极、对电极和参比电极相连接。其中，所述电池性能测试设备为电化学工作站，所述电化学工作站用于在测试电极上施加按照预设速度匀速变化的检测电压，以及在测试电极上施加以正弦波变化的电压，实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第一交流阻抗变化曲线和第二交流阻抗变化曲线。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了，其可以对锂离子电池的电池壳体在电池内部环境(如电解液)中的稳定性进行准确检测，从而避免锂离子电池由于电池壳体的腐蚀而导致的对电池性能产生的负面影响，保证锂离子电池的使用寿命和安全性能，其操作简单方便，且检测效率闻，具有重大的生广实践意义。附图说明图I为本专利技术提供的的流程 图2为本专利技术提供的中要放入到电解液中的作为测试电极的一段电池壳体的正面结构不意 图3为本专利技术提供的中要放入到电解液中的作为测试电极的一段电池壳体的背面结构不意 图4为本专利技术提供的中作为测试电极的一段电池壳体和对电极、参比电极组成的三电极测试单元的结构示意 图5为实施例I中的圆柱型电池壳体一的极化扫描曲线图，横坐标为极化扫描电压(V)，纵坐标为作为测试电极的电池壳中通电极化电流(μ A)的对数； 图6为实施例I中的圆柱型电池壳体一的交流阻抗谱，其中左上角的小图为高频区的放大示意 图7为图6所示实施例I中的圆柱型电池壳体一的交流阻抗谱在高频区的放大示意 图8为实施例I中的圆柱型电池壳体一的多次极化扫描结果示意图，横坐标为极化扫描电压(V)，纵坐标为作为测试电极的电池壳中通电极化电流(μ Α)的对数； 图9为实施例2中的圆柱型电池壳体二的多次极化扫描结果，横坐标为极化扫描电压(V)，纵坐标为作为测试电极的电池壳中通电极化电流(μ A)的对数； 图中，I为广口瓶，2为密封塞，3为导线，4为测试电极，5为对电极，6为参比电极，7为电解液，8为钳夹。具体实施例方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。参见图1，本专利技术提供了，包括以下步骤 第一步截取锂离子电池壳体一部分作为测试电极(具体可以为与对电极、参比电极组成三电极测试单元，目的在于进行电化学三电极测试)，然后浸入到电解液中； 第二步实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第一交流阻抗变化曲线； 第二步具体为在测试电极上施加以正弦波变化的电压，然后实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第一交流阻抗变化曲线； 第三步在测试电极上施加按照预设速度匀速变化的检测电压(即以预设电压进行极化扫描)，获得测试电极的自身电位变化曲线； 第四步再次实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第二交流阻抗变化曲线. 第四步具体为再次在测试电极上施加以正弦波变化的电压，然后实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第二交流阻抗变化曲线； 第五步对所述测试电极的第一交流阻抗变化曲线和第二交流阻抗变化曲线进行匹配比较，根据匹配结果，判断所述作为测试电极的电池壳体在电解液的稳定性；具体为如果不相匹配(即不相同，发生变化)，则确认所述作为测试电极的电池壳体在电解液的稳定性较差，所述电池壳体在电解液中的阻抗在施加上检测电压后容易发生变化，性能不稳定，容易发生腐蚀反应，反之，如果相匹配，确认所述作为测试电极的电池壳体在电解液的稳定性好。具体实现上，所述第三步中还可以包括子步骤继续多次在测试电极上施加按照预设速度匀速变化的检测电压(即以预设电压进行极化扫描)，获得多次测试电极的自身电位变化曲线(即极化曲线)并进行比较，如果在多次测试电极的自身电位变化曲线中，分别具有的测试电极的自腐蚀电位(即极化电流密度最低点所对应的电位，例如图5中的2.05V)的差值在预设自腐蚀电位变化范围之内，确认所述作为测试电极的电池壳体在电解液的稳定性好，反之，确认所述作为测试电极的电池壳体在电解液的稳定性较差。需要说明的是，在电化学中，自腐蚀电位即通过对极化曲线中的阴极极化直线和阳极极化直线做延长，其交点所对应的纵坐标即为自腐蚀电流的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测锂离子电池壳体稳定性的方法，其特征在于，包括步骤：第一步：截取锂离子电池壳体一部分作为测试电极，然后浸入到电解液中；第二步：实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第一交流阻抗变化曲线；第三步：在测试电极上施加按照预设速度匀速变化的检测电压，获得测试电极的自身电位变化曲线；第四步：再次实时检测所述测试电极上的阻抗，获得测试电极的第二交流阻抗变化曲线；第五步：对所述测试电极的第一交流阻抗变化曲线和第二交流阻抗变化曲线进行匹配比较，根据匹配结果，判断所述作为测试电极的电池壳体在电解液的稳定性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧芳，李飞，高俊奎，马佳鑫，黄家剑，纪书文，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：