[發明專利]一種鋰離子電池耐壓測試方法

有效

• 申請號: 201911185963.2
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN111077451B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 張祥功;周思思;隋鑫;林立
• 申請（專利權）人: 武漢船用電力推進裝置研究所（中國船舶重工集團公司第七一二研究所）
• 主分類號: G01R31/364
• 分類號: G01R31/364;G01R31/36;G01R31/396;G01N3/08
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

本發明公開了一種適用于全海深運行的鋰離子電池耐壓測試方法，主要通過本發明所規定的壓力筒模擬測試，以電池的電壓差及形貌變化為判定主要依據進行鋰離子電池承壓能力判斷。本發明的特征是通過本發明的測試方法，可以快速、簡單地對鋰離子電池單體是否具備在全海深壓力范圍內安全運行的潛力進行快速評估，為萬米承壓的深海潛器在在0～11000米海水下壓力范圍內的安全運行提供安全、可靠的能源動力保障。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，特別涉及一種適應于全海深運行的鋰離子電池的耐壓測試方法。

背景技術

鋰離子電池由于其高比能、高比功率特性已經成為最具潛力的深海裝備用電池，用鋰離子電池替換深海潛器傳統的銀鋅電池可大幅提升深海裝備的續航能力、電負載能力等。但鋰離子電池能否承受深海巨大的海水壓力是制約其應用于深海裝備的首要難題。

目前，應用于深海裝備的鋰離子電池主要采用兩種承壓方式：（1）依靠承壓殼體承壓；（2）鋰離子電池直接承壓。前者所需的厚重殼體使得整個電池系統的質量比能大大降低，難以滿足深海裝備發展的需求。后者由于鋰離子電池直接承壓，對電池技術水平的要求高，其耐深海壓力的能力評估尚不明確。如何考察經過耐壓設計的鋰離子電池能否真正承受深海復雜的壓力環境，保障深海潛器在全海深范圍內安全運行，已成為深海電池技術的瓶頸技術之一。

通過鋰離子電池開路電壓變化來對電池的性能進行預測是本行業內常見的方法。然而萬米范圍內的海水壓力環境對電池內部結構的影響巨大，對鋰離子電池開路電壓的影響因素與常壓狀態下有著顯著的不同，尤其是不同壓力變化大小、壓力變化速率對電池微觀結構變化的作用機理尚待探索。因此考核鋰離子電池耐壓安全性的壓力變化制度以及壓力考核過程中的開路電壓差值之間的界定關系尚不分明，是目前深海鋰離子電池技術發展的尚待解決的難題之一。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種適用于全海深運行的鋰離子電池耐壓測試方法。

為了實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種適用于全海深運行的鋰離子電池耐壓測試方法，包括以下步驟

第一步，目測鋰離子電池外觀，需滿足電池表面無顆粒(含鋁塑膜內層顆粒)以及無電解液痕跡、褶皺、破損、變形現象的要求；

第二步，對鋰離子電池進行耐壓測試：

第1步，測量電池開路電壓；

第2步，將鋰離子電池置于打壓工裝內，正負極外接至外電路；

第3步，將打壓工裝放入壓力模擬裝置中；

第4步，檢測電池電壓變化情況；

第5步，啟動加壓系統，按加壓速率約S1=1～20MPa/min加壓至100～120MPa，保壓T1 min，T1≥8min；

第6步，按S1加壓速率加壓至≥125MPa，保壓T1分鐘；

第7步，壓力模擬裝置卸壓至100～120MPa，保壓T1分鐘，卸壓速率S2≥1MPa/min；

第8步，壓力模擬裝置卸壓至常壓，卸壓速率為S3，其中S3≥3MPa/min；

第9步，加壓過程應一直監測電池電壓，若電池電壓壓降＞0.002V，則該鋰離子電池未通過篩選，卸壓并取出電池；否則通過耐壓測試；

進行耐壓測試的鋰離子電池需依次進行上述兩步進行測試，且必須同時滿足測試要求，該鋰離子電池方可通過全海深耐壓測試。

所述的一種鋰離子電池耐壓測試方法，第二步中的性能測試是在在溫度15～25℃，相對濕度25～85%，氣壓90～108kPa的環境中進行。

所述的一種鋰離子電池耐壓測試方法，第二步加壓過程每10MPa測一次電池電壓。