[發(fā)明專利]一種鋰電池內(nèi)部電解液含量的原位檢測方法

有效

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• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109374672B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李慧芳;李飛;馬佳鑫;王睿;伍紹中
• 申請（專利權(quán)）人: 天津力神電池股份有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01R31/392
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 徐金生

1.一種鋰電池內(nèi)部電解液含量的原位檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：對于待測電池，分別制作對應(yīng)的一個參比電池以及多個具有不同電解液含量的標(biāo)準(zhǔn)電池；

第二步：對待測電池、參比電池以及多個具有不同電解液含量的標(biāo)準(zhǔn)電池，同時進(jìn)行冷卻降溫處理，并分別檢測它們表面的溫度，實(shí)時記錄不同的環(huán)境溫度下所對應(yīng)的待測電池、參比電池以及多個標(biāo)準(zhǔn)電池表面的溫度值；

第三步：計(jì)算不同的環(huán)境溫度下，每個標(biāo)準(zhǔn)電池與參比電池之間的表面溫度差，然后以參比電池的表面溫度為橫坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)電池與參比電池之間的表面溫度差為縱坐標(biāo)，建立多個標(biāo)準(zhǔn)電池的標(biāo)準(zhǔn)曲線；

第四步：將多個標(biāo)準(zhǔn)電池的標(biāo)準(zhǔn)曲線，分別進(jìn)行峰面積積分，獲得每個標(biāo)準(zhǔn)電池對應(yīng)的峰面積，然后以峰面積為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)電池具有的電解液含量為縱坐標(biāo)，建立多個標(biāo)準(zhǔn)電池的散點(diǎn)圖；

第五步：對多個標(biāo)準(zhǔn)電池的散點(diǎn)圖進(jìn)行線性擬合，獲得標(biāo)準(zhǔn)電池對應(yīng)的峰面積與標(biāo)準(zhǔn)電池具有的電解液含量之間的定量關(guān)系式；

第六步：計(jì)算不同的環(huán)境溫度下，待測電池與參比電池之間的表面溫度差，然后與參比電池的表面溫度為橫坐標(biāo)，以待測電池與參比電池之間的表面溫度差為縱坐標(biāo)，建立待測電池的溫度曲線，然后，將待測電池的溫度曲線進(jìn)行峰面積積分，獲得待測電池對應(yīng)的峰面積；

第七步：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電池對應(yīng)的峰面積與標(biāo)準(zhǔn)電池具有的電解液含量之間的定量關(guān)系式，以及待測電池對應(yīng)的峰面積，計(jì)算獲得待測電池具有的電解液含量。

2.如權(quán)利要求1所述的原位檢測方法，其特征在于，所述參比電池是指：不注入電解液、而是注入預(yù)設(shè)有機(jī)溶劑的電池，該預(yù)設(shè)有機(jī)溶劑的凝固溫度低于待測電池中電解液的凝固溫度；

該預(yù)設(shè)有機(jī)溶劑為無水乙醇；

所述標(biāo)準(zhǔn)電池，具體是指：注入已知含量電解液的電池。

3.如權(quán)利要求1所述的原位檢測方法，其特征在于，在第二步中，使用液氮作為冷卻源，進(jìn)行冷卻降溫處理。

4.如權(quán)利要求3所述的原位檢測方法，其特征在于，所述待測電池、參比電池以及多個具有不同電解液含量的標(biāo)準(zhǔn)電池放置于一個原位檢測裝置中，所述原位檢測裝置包括：液氮保溫容器、樣品室、樣品架(8)和多通道溫度記錄儀(12)，其中：

所述液氮保溫容器為中空的容器，其內(nèi)部存儲有液氮(11)，包括液氮保溫容器罐體(1)和液氮保溫容器頂蓋(2)兩部分，所述液氮保溫容器頂蓋與所述液氮保溫容器罐體(1)頂部相扣合；

所述樣品室包括樣品罐(3)和樣品室頂蓋(4)兩部分，所述樣品室頂蓋(4)與樣品罐(3)頂部相扣合；

所述液氮保溫容器罐體(1)內(nèi)具有所述樣品室；

所述樣品室懸掛在所述液氮保溫容器頂蓋(2)內(nèi)側(cè)，并且所述樣品罐(3)部分浸入到液氮(11)中；

所述樣品室內(nèi)設(shè)置有樣品架(8)，所述樣品架(8)位于液氮(11)的液面以下；

所述樣品架(8)用于放置待測電池(10)、參比電池以及多個具有不同電解液含量的標(biāo)準(zhǔn)電池；

所述多通道溫度記錄儀的測試端子與多個熱電偶相連接；

所述待測電池、參比電池以及多個具有不同電解液含量的標(biāo)準(zhǔn)電池的表面，分別粘貼有一個熱電偶。

5.如權(quán)利要求4所述的原位檢測方法，其特征在于，所述液氮保溫容器頂蓋(2)頂部右側(cè)開有第一通氣孔(21)，用于排出氣化的液氮；

所述樣品室頂蓋(4)的中間位置插入有一根空心管路(7)，所述空心管路(7)與外部壓縮空氣氣源相連通；

所述樣品室頂蓋(4)在空心管路(7)的右側(cè)開有第二通氣孔(23)，用于排出樣品室內(nèi)的多余氣體；

所述液氮保溫容器頂蓋(2)內(nèi)側(cè)固定連接有兩根連接棒(22)，所述連接棒(22)的底部具有鉤子；

所述樣品室頂蓋(4)頂部與所述鉤子相對應(yīng)的位置具有掛圈，所述掛圈掛在所述鉤子上。

6.如權(quán)利要求4所述的原位檢測方法，其特征在于，所述樣品罐(3)和樣品室頂蓋(4)均從里到外依次包括樣品室內(nèi)壁(31)、保溫夾層(5)和樣品室外壁(32)。