[發明專利]電池水含量的預測方法

有效

• 申請號: 201711499568.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108303493B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 李吉樂;方軍;劉奎;周曉雄;黃大杰;李俊
• 申請（專利權）人: 東莞市德瑞精密設備有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

本發明提供了一種電池水含量的預測方法，包括下述步驟：(1)氣壓循環時間與水含量關系式的建立：a.對電池進行分段式氣壓真空烘烤，記錄烘烤時間和氣壓值；b.利用烘烤時間與氣壓值得到呈線性方程的烘烤時間與氣壓循環時間關系式；c.利用氣壓循環時間與各烘烤時間對應的水含量得到呈指數函數的氣壓循環時間與水含量關系式；(2)利用各烘烤時間對應的氣壓循環時間，代入氣壓循環時間與水含量關系式即可得到電池水含量的預測值。該預測方法快速、簡便、準確度高，且無需配置模擬電池作烘烤效果參考，為改善電池烘烤工藝與電池上下爐烘烤參數設定提供重要決策依據。

技術領域

本發明是一種預測水含量的方法，特別是一種能實時預測電池在真空烘烤過程中水含量的方法。

背景技術

隨著科學研究的發展與生產技術的進步，水分的定量分析已被列為各類物理化學分析的基本項目之一，并作為各類物質的物性質量指標之一。常見的水分測定有常壓恒溫干燥法，干燥劑干燥法，減壓干燥法，這些方法應用較為廣泛，設備以及操作簡易，不足之處分析時間較長，易引起副反應。另外較為復雜的水分分析方法有蒸餾法，化學干燥法，氣相色譜法，微波法，紅外吸收光譜法，超聲波法，電導率法等。這些分析方法儀器昂貴，樣品的采樣、制備與測試需培訓特定技術人員操作。

當今社會經濟的高速發展需求大量能源，鋰離子電池由于具有儲能密度高，工作溫度范圍廣，循環壽命長等優點應用范圍已從小型移動儲能逐步發展到大規模電池儲能。對電池極片烘烤是鋰離子電池生產重要控制工藝之一，烘烤過程中電池的水分實時監控數據是反映烘烤效果重要參數，為改善烘烤工藝與電池上下爐烘烤參數設定提供重要決策依據。可見，電池水分快速測量與預測對提高生產電池產能具有重要的經濟意義。一般通過測量與生產電池一同烘烤模擬電池的電池水含量來評估整批電池的烘烤效果，其中經過“采樣，稱量，密封試樣瓶，加熱，測試”等步驟才得出水含量測試結果，該方法測定的水分結果精確，不足之處是儀器結構復雜昂貴、操作繁瑣、需特定培訓人員操作、測試過程消耗大量樣品與試劑等，并對測試環境有著嚴格的要求。總之，測試過程耗費大量的人力，物力與時間。

基于上述情況，亟待研制一種在電池烘烤中能實時監控極片水含量的方法。為電池烘烤生產提供一種簡便、快捷、不損本體的水分含量預測方法，以提高電池烘烤生產效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能快速、簡便、準確度高的預測電池水含量的方法，從而為改善電池烘烤工藝與電池上下爐烘烤參數設定提供重要決策依據。

為實現上述目的，本發明提供了一種電池水含量的預測方法，包括下述步驟：

（1）氣壓循環時間與水含量關系式的建立：

a. 對電池進行分段式氣壓真空烘烤，記錄烘烤時間和氣壓值；

b. 利用烘烤時間與氣壓值得到呈線性方程的烘烤時間與氣壓循環時間關系式；

c.利用氣壓循環時間與各烘烤時間對應的水含量得到呈指數函數的氣壓循環時間與水含量關系式；

（2）利用各烘烤時間對應的氣壓循環時間，代入氣壓循環時間與水含量關系式即可得到電池水含量的預測值。

進一步的，所述分段式氣壓真空烘烤為對真空烤箱進行高、低氣壓的設定，并在低-高-低的循環氣壓下進行真空烘烤。結合電池在烘烤過程的水汽的蒸發導致真空烤箱的氣壓發生變化，通過設置一高、一低兩個氣壓，可使電池能在平穩氣壓幅度下進行快速烘烤。

進一步的，所述烘烤時間x與氣壓循環時間y的關系式為y=ax+b，其中，a1，b0，其相關系數R²0.950。相關系數R²0.950，說明該擬合方程相關性較好，y=ax+b關系式較準確。