[發明專利]一種軟包電池密封壽命的預測方法及系統

有效

• 申請號: 201810578823.0
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108760619B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 張慰;劉宇鳴
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 王戈<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種軟包電池密封壽命的預測方法，其特征在于，包括：

根據薄膜分條疲勞加載試驗數據得到完全撕裂位移和內聚強度；

根據所述完全撕裂位移和內聚強度確定薄膜標準內聚力公式，其表達式為：其中，τ表示內聚力，G_c表示內聚強度，λ_c表示完全撕裂位移，λ表示撕裂位移；

根據薄膜分條加速退化試驗數據確定加載載荷-撕裂速度曲線；所述撕裂速度為加載時間—撕裂位移曲線的擬合斜率；

采用最小二乘法擬合所述加載載荷-撕裂速度曲線的斜率；

根據所述斜率與加載載荷確定撕裂強度退化率v＝Cτ₀，其中，v表示撕裂強度退化率，C表示加載載荷-撕裂速度曲線的擬合斜率，τ₀表示加載載荷；

根據所述撕裂強度退化率和所述薄膜標準內聚力確定直接撕裂階段的薄膜內聚力，其表達式為：其中，t表示時間，τ_max表示最大撕裂力；

根據電池薄膜的產氣壓力和溢膠區粘結面積確定電池實際受力：τ₁＝p_r·s，其中，p_r表示電池薄膜的產氣壓力，s表示溢膠區粘結面積；τ₁表示電池實際受力；

在同一坐標系，以時間為橫坐標，分別繪出直接撕裂階段的薄膜內聚力曲線與實際受力曲線；

確定兩條曲線的交點，所述交點的橫坐標即為軟包電池的密封壽命。

2.根據權利要求1所述的軟包電池密封壽命的預測方法，其特征在于，所述薄膜分條疲勞加載試驗數據通過以下方法獲得：

修剪分條：將分條末端剪去至長約40mm；

裝夾分條：將兩夾具距離調至25mm左右，并用卡尺驗證；將修剪好的分條裝放到夾具中央位置，使剝離尖端區域位于兩夾具中心，并保證分條邊與夾具垂直；用螺栓固定兩端夾頭；

清零：裝夾后點擊載荷清零和位移清零；

設置：選擇“位移”加載方式，設置加載速度為0.1N/s；

粗調鏡頭：依次利用高、中速調整顯微鏡光圈至視野中大致呈現剝離尖端區域圖像，同時可利用遮光片或視野亮度調節來調整圖像亮度；

細調鏡頭：依次利用中、低速調整顯微鏡光圈至視野中清晰呈現剝離尖端區域圖像，同時可利用遮光片或視野亮度調節來調整圖像亮度；

加載：點擊start開始加載，溢膠區完全撕裂后手動停止試驗；

拍照：用照相機對分條加載過程中的形態變化進行拍照并歸檔；

卸載：高速抬升顯微鏡，卸下分條，同時手動控制夾具高速回復初始位置；

導出撕裂位移—載荷曲線。

3.根據權利要求1所述的軟包電池密封壽命的預測方法，其特征在于，根據薄膜分條疲勞加載試驗數據得到完全撕裂位移和內聚強度，具體包括：

對多組薄膜分條疲勞加載試驗數據進行處理，將多個曲線最高點的y值取平均值得到最大撕裂力τ_max，將多個曲線最高點的x值的取平均值得到完全撕裂位移λ_c；其中，y表示載荷，x表示撕裂位移；

根據公式G_c＝eτ_maxλ_c計算內聚強度。