[發(fā)明專利]一種準確識別注液前電池電芯微短路問題的測試方法

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• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114035081A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張慶祥
• 申請（專利權(quán)）人: 青島銳捷智能儀器有限公司
• 主分類號: G01R31/3842
• 分類號: G01R31/3842
• 代理公司: 青島鼎丞智佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37277
• 代理人: 王敬花

本發(fā)明提供了一種準確識別注液前電池電芯微短路問題的測試方法，控制恒流輸出為電芯充電，至穩(wěn)定的測試電壓，同時，步驟一，充電電壓爬升及電壓恒定保壓階段，控制電壓采樣通道對被測電芯兩端電壓實時采樣并繪制充電過程電壓動態(tài)變化曲線；步驟二，對電壓爬升過程中的采樣點進行計算，電壓爬升過程中出現(xiàn)的最大電壓跌落值Vd1；步驟三，對電壓保壓過程采樣點進行計算，電壓爬升至設(shè)置電壓后到測試時間結(jié)束出現(xiàn)的最大電壓跌落值Vd2；步驟四，通過捕捉到的Vd1和Vd2跟良品電芯測試的Vd1和Vd2閾值進行對比，識別測試中發(fā)生的瞬間微短路放電；本發(fā)明將電芯短路整個測試過程動態(tài)監(jiān)控，通過測試波形中兩個狀態(tài)參數(shù)，可準確識別整個過程中發(fā)生的微短路問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池電芯微短路測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種準確識別注液前電池電芯微短路問題的測試方法。

背景技術(shù)

電池短路會導(dǎo)致電池放電異常，甚至安全事故。電池生產(chǎn)過程中對注電解液前電池電芯(簡稱電芯)短路問題的檢測識別至關(guān)重要，既可在成品電池階段避免電池短路導(dǎo)致的放電異常及安全事故，也可提前識別出短路電芯，降低短路電芯的生產(chǎn)加工成本。

實際生產(chǎn)過程中，除料塵穿刺、隔膜擊穿、折極耳等導(dǎo)致的嚴重短路問題外，存在很大比例的微短路電芯，微短路點是因料塵顆粒、隔膜缺陷以及電芯本身結(jié)構(gòu)特點等導(dǎo)致的，在正負極施加高壓激勵后微短路點會發(fā)生瞬間放電，微短路點被高壓放電過程熔斷后將恢復(fù)為類似正常電芯狀態(tài)，但該類電芯仍存在微短路放電灼燒缺陷或進一步導(dǎo)致短路的風(fēng)險，是短路電芯中較難識別的一類。

目前電芯短路測試設(shè)備種類較多：萬用表歐姆檔測量、交流耐壓測試、直流耐壓測試、絕緣電阻測試等方法被諸多生產(chǎn)現(xiàn)場所應(yīng)用，尤其以絕緣電阻測試法應(yīng)用較多。

萬用表歐姆檔測量：采用施加小電流，采樣電芯兩端小電壓信號，根據(jù)歐姆定律計算出電芯的阻值，通過阻值高低判斷電芯是否合格。

交流耐壓測試：采用施加交流高壓激勵，采樣測試回路漏電流，通過漏電流值判定電芯是否有短路問題。

絕緣電阻測試：采用施加直流電壓激勵，采樣測試回路漏電流，根據(jù)歐姆定律計算出電芯的阻值，通過阻值高低判斷電芯是否合格。

萬用表歐姆檔測量的方法采用的施加微弱小信號的方式，而并未對電芯正負極間施加足夠高的激勵，而相當(dāng)高比例的電芯問題點只有在測試電壓足夠高的測試條件下才可將問題點擊穿以暴露問題，故而萬用表歐姆檔測量的方法只能識別已經(jīng)短路的電芯并無法有效識別需要高壓激勵才可暴露的電芯的短路問題。

交流耐壓測試的方法給被測電芯施加了交流高壓激勵，通過測量漏電流以判定電芯狀態(tài)。一方面，因電芯為電容器，電容的“隔直通交”特性會使得交流耐壓測試具有非常大的漏電流，該漏電流受電芯容值影響較大，電芯在冷壓、熱壓以及電芯配對后容值變化較大情況下，電流波動較大故而無法準確識別判定；另一方面交流耐壓測試設(shè)備原為家電等電器測試領(lǐng)域電氣安全性能測試設(shè)備，測試電壓有效值范圍一般在300VAC～5000VAC，測試電壓峰值在424V～7071V，而當(dāng)前電池行業(yè)受隔離膜耐壓限制，電芯的測試峰值電壓普遍在100V-500V之間，且200V及以下電壓測試占絕大多數(shù)，故而交流耐壓測試法在電芯短路測試領(lǐng)域逐漸被淘汰。