CN102818998A - 一种锂离子动力电池析锂的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂离子电池技术领域，具体公开了一种锂离子动力电池析锂的检测方法，该方法是通过检测工具检测待测锂离子动力电池的金属外壳与负极端子间电压来判断锂离子动力电池内部是否出现析锂；当测量得待测锂离子动力电池的金属外壳与负极端子间电压高于2V时，则可知该锂离子动力电池内部无析锂，否则有析锂。本发明通过利用检测工具来检测电池的负极端子与电池金属外壳间电压，从而可以判断出锂离子动力电池是否出现析锂，该法操作简单易懂，方便快捷，可以迅速的筛选出不良的电池，从而有利于降低成品电池的不良率。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子动力电池析锂的检测方法。
背景技术
锂离子电池由于具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，其不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备。
随着锂电行业的发展，人们对电动车行业的兴趣逐渐升温，随之而来的是人们对锂离子电池性能、规模化生产及安全性的关注。金属外壳的锂离子动力电池作为电动车的主要能量来源，越来越受到人们的关注，壳电压作为锂离子动力电池的一个新兴的过程参数，也越来越受到人们的重视。
现有金属外壳的锂离子动力电池中在制造的过程中并不检测壳电压，只检测正负极电压，这样就无法判断电池内部的状态，有时虽然电池电压正常，但壳电压不正常时，也会造成电池壳被腐蚀的情况，从而造成电池失效，发生安全事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种锂离子动力电池析锂的检测方法，其测试方法简单易行，有利于降低动力电池的不良率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种锂离子动力电池析锂的检测方法，通过检测工具检测待测锂离子动力电池的金属外壳与负极端子间电压来判断锂离子动力电池内部是否出现析锂；当测量得待测锂离子动力电池的金属外壳与负极端子间电压高于2V时，则可知该锂离子动力电池内部无析锂，否则有析锂。
所述待测锂离子动力电池的正极活性物质材料是LiFePO4、LiMn2O2、LiNixCoyMnzO2，0＜x、y、z＜1，x+y+z=1中的一种，或两种或两种以上按不同比例混合形成；负极活性物质材料为石墨、中间相炭微球、硬碳、软碳中的一种，或两种或两种以上按不同比例混合形成。
所述待测锂离子动力电池的荷电状态范围为10%—100%。
所述的检测工具为万用电表。
本发明通过检测电池的负极端子与电池金属外壳间电压，可以判断出电池是否出现析锂，该法操作简单易懂，方便快捷，可以迅速的筛选出不良的电池，从而有利于降低成品电池的不良率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的锂离子动力电池的在不同SOC状态下壳电压的曲线示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
一种锂离子动力电池析锂的检测方法，通过检测待测锂离子动力电池的金属外壳与负极端子间电压来判断锂离子动力电池内部是否出现析锂，当待测锂离子动力电池的金属外壳与负极端子间电压高于2V时，则可知该锂离子动力电池内部无析锂，否则有析锂。
本发明实施例中，所述待测锂离子动力电池的荷电状态范围为10%-100%。
所述待测锂离子动力电池的正极活性物质材料是LiFePO4、LiMn2O2、LiNixCoyMnzO2，0＜x、y、z＜1，x+y+z=1中的一种，或两种或两种以上按不同比例混合形成；负极活性物质材料为石墨、中间相炭微球、硬碳、软碳中的一种，或两种或两种以上按不同比例混合形成。
所述检测工具可采用任何可用的电压检测仪器，较优的，所述检测工具采用万用电表。
当采用上述正、负极原材料经过一系列加工做成成品电池后，在10%—100%的荷电状态SOC范围内，利用万用电表的红、黑表笔分别测量电池的正极端子与电池外壳、外壳与电池的负极端子的电压，通过测量的数值筛选出电池外壳与负极的电压小于2V的电池，这些电池都是内部会产生析锂的电池，有电池壳被腐蚀的风险。
参见图1，该图示出了本发明实施例提供的锂离子动力电池不同SOC状态下的壳电压，所用正极活性物质为LiFePO4，负极活性物质为中间相炭微球，电解液为动力电池常规电解液。为了便于说明，下表列出了详细数据加以说明。
| SOC状态 | 电压V | 正与壳V | 壳与负V |
| 100% | 3.4079 | 0.784 | 2.617 |
| 90% | 3.3805 | 0.804 | 2.541 |
| 80% | 3.3363 | 0.793 | 2.563 |
| 70% | 3.3347 | 0.82 | 2.51 |
| 60% | 3.3085 | 0.809 | 2.494 |
| 50% | 3.2965 | 0.779 | 2.511 |
| 40% | 3.2942 | 0.809 | 2.448 |
| 30% | 3.2693 | 0.801 | 2.461 |
| 20% | 3.2361 | 0.778 | 2.455 |
| 10% | 3.2075 | 0.775 | 2.425 |
| 0% | 2.7682 | 0.773 | 1.991 |
由上述表格以及附图中可以看出，电池壳与负极电压的变化幅度大于正极与电池壳电压的变化幅度，同时，电池电压的变化幅度与趋势和电池壳与负极电压的变化幅度与趋势相似。因此，与用正极外部端子与电池金属外壳的电压作为判定依据相比，用电池金属外壳与负极的电压作为判定依据更为可靠和准确。
其次，电池金属外壳与负极的电压在10%—100%荷电状态SOC范围的电压变化比低于10%荷电状态SOC的范围内电压变化要小，在10%—100%SOC范围内几乎没什么变化，故规定10%—100%SOC的范围为该判断依据适用的范围。
另外，另选几只金属外壳的动力电池，通过解剖后测量电解液中锂元素的浓度来判断电池的析锂状态，如下表所示：
通过上述表格可以看出，虽然电池电压正常，但前三只电池的金属外壳与负极端子的电压远远小于2V，电解液中锂元素的浓度也远高于最后一只正常的电池，说明有锂元素析出，同时也发现金属外壳与负极端子的电压小于2V的电池的金属外壳内部有腐蚀痕迹，高于2V的电池则无腐蚀痕迹。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种锂离子动力电池析锂的检测方法，其特征在于，通过检测工具检测待测锂离子动力电池的金属外壳与负极端子间电压来判断锂离子动力电池内部是否出现析锂；当测量得待测锂离子动力电池的金属外壳与负极端子间电压高于2V时，则可知该锂离子动力电池内部无析锂，否则有析锂。
2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池析锂的检测方法，其特征在于，所述待测锂离子动力电池的正极活性物质材料是LiFePO4、LiMn2O2、LiNixCoyMnzO2，0＜x、y、z＜1，x+y+z=1中的一种，或两种或两种以上按不同比例混合形成；负极活性物质材料为石墨、中间相炭微球、硬碳、软碳中的一种，或两种或两种以上按不同比例混合形成。
3.根据权利要求2所述的锂离子动力电池析锂的检测方法，其特征在于，所述待测锂离子动力电池的荷电状态范围为10%—100%。
4.根据权利要求1~3任一项所述的锂离子动力电池析锂的检测方法，其特征在于，所述的检测工具为万用电表。
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