[發(fā)明專利]一種測量鋰電池內(nèi)部氣體量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810216538.0
• 申請日: 2008-09-24
• 公開（公告）號: CN101685031A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢海霞;渠冰;陳洪亮;邊玉珍;鄧丙琪
• 申請（專利權(quán)）人: 上海比亞迪有限公司
• 主分類號: G01F22/00
• 分類號: G01F22/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量鋰電池性能的方法，具體涉及一種測量鋰電池內(nèi)部氣體量的方法。

背景技術(shù)

目前，以鋰離子電池為代表的二次電池屬于高能量密度的新型電池，日益成為手機、移動DVD、掌上電腦等通訊產(chǎn)品上重要的必不可少的電源配件。市場上的鋰離子電池的外殼一般為圓柱形或方形結(jié)構(gòu)，殼體一般為鋁的或者鋼的金屬片材所形成。

鋰離子電池的外面由殼體對之加以定形和保護，其核心是由干燥的電極芯體與電解液相互作用而成。無論是在鋰離子電池的生產(chǎn)制造還是后續(xù)的使用過程中，伴隨一系列電化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生大量的氣體。產(chǎn)生的氣體量受正、負(fù)極材料、電解液量及其種類、化成工藝條件、使用條件等影響。

電池在制造和使用過程中的產(chǎn)氣量的測定有利于電池正負(fù)極材料的選擇，有利于了解電解液的品質(zhì)，而且產(chǎn)生的氣體量對電池的容量、循環(huán)壽命及安全性能有著非常顯著的影響，因此測量電池在制造和使用過程中的產(chǎn)氣量無論對于電池設(shè)計、研發(fā)、改進，還是對于電池生產(chǎn)過程的監(jiān)控，都有著非常重要的意義。但是由于存在如下主要困難：電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體會引起電池外殼膨脹和電解液泄露，氣體產(chǎn)生量受外界影響大，產(chǎn)生的氣體難收集，收集的氣體難計量等，導(dǎo)致電池內(nèi)部產(chǎn)氣量的檢測一直是鋰離子電池研究、生產(chǎn)和使用過程中的難點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決鋰電池內(nèi)部氣體量測量困難，提供了一種便捷測量鋰電池內(nèi)部氣體量的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是一種測量鋰電池內(nèi)部氣體量的方法，

所述方法包括針對一種電池型號，做如下測試：

A.測試樣本電池，對樣本電池充氣并測試其內(nèi)部壓力，測試所述樣本電池的厚度，再測試出所述樣本電池的體積，通過計算得出待測電池氣體量-厚度關(guān)系方程式；

B.測試待測電池，測試待測電池的厚度，根據(jù)步驟A得出的待測電池氣體量-厚度關(guān)系方程式計算得出待測電池內(nèi)部氣體量。

本發(fā)明所述的測量鋰電池內(nèi)部氣體量的方法優(yōu)點在于：

1.通過測量電池厚度這一直觀參數(shù)，即可獲得電池內(nèi)部產(chǎn)氣量的數(shù)值，該方法快捷、簡便。

2.本發(fā)明提供的方法獲得電池內(nèi)部產(chǎn)氣量的同時不破壞電池體系，不影響電池進行下一步的研究。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種測量鋰電池內(nèi)部壓力及厚度的測量裝置的示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的一種測量鋰電池體積裝置的示意圖。

圖3為本發(fā)明提供的一種具體實施例的空殼電池厚度-壓力擬合曲線示意圖。

圖4為本發(fā)明提供的一種具體實施例的空殼電池厚度-體積擬合曲線示意圖。

圖5為本發(fā)明提供的一種具體實施例的待測電池內(nèi)部氣體量-厚度關(guān)系曲線示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種測量鋰電池內(nèi)部氣體量的方法，所述方法包括針對一種電池型號，做如下測試：

A.測試樣本電池，對樣本電池充氣并測試其內(nèi)部壓力，測試所述樣本電池的厚度，再測試出所述樣本電池的體積，通過計算得出待測電池氣體量-厚度關(guān)系方程式；

B.測試待測電池，測試待測電池的厚度，根據(jù)步驟A得出的待測電池氣體量-厚度關(guān)系方程式計算得出待測電池內(nèi)部氣體量。

所述A測試樣本電池步驟中，假設(shè)樣本電池的內(nèi)部壓力-厚度關(guān)系方程為P＝P_(x)，所述樣本電池體積-厚度關(guān)系方程為V＝V_(x)，再根據(jù)克拉珀龍方程式PV＝nRT，可計算得到待測電池氣體量-厚度關(guān)系方程式為：

n＝P_(x)V_(x)/RT；

其中，P——樣本電池內(nèi)部壓力，單位為MPa；

V——樣本電池體積，單位為ml；

x——樣本電池厚度，單位為mm；

n——樣本電池內(nèi)部氣體摩爾量，單位為mol；

T——環(huán)境溫度，單位為K。

所述A測試樣本電池步驟中，假設(shè)樣本電池的內(nèi)部壓力-厚度關(guān)系方程為P＝P_(x)＝a+bx+cx²，根據(jù)步驟A中測得的樣本電池內(nèi)部壓力及厚度數(shù)值，可以計算出方程參數(shù)a、b、c；其中，P為樣本電池內(nèi)部壓力，x為電池厚度，a、b、c為方程參數(shù)。

所述A測試樣本電池步驟中，假設(shè)樣本電池的體積-厚度關(guān)系方程為V＝V_(x)＝d+ex+fx²，根據(jù)步驟A中測得的樣本電池體積及厚度數(shù)值，可以計算出方程參數(shù)d、e、f；其中，V為電池體積，x為樣本電池厚度，d、e、f為方程參數(shù)。

本發(fā)明提供的方法優(yōu)選如下步驟測量完成，