CN109444746A - 测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法。本发明主要采用的方法如下：1、搭建针刺过程电流检测平台；2、用需测试电池同类型的装配后，未化成电池进行测试；3、对测试后电池进行恒压充电，读取充电电流值。本发明填补了电池针刺测试内部电流无法测量的空缺。方法操作简单，安全可靠，准确率高，可有效提高对电池针刺失效的分析能力，使科研人员应对电池针刺测试的改进方式更加合理。

Description

测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法

技术领域

本发明涉及锂电池领域,更具体的说,是涉及一种测量电池针刺时内部电流大小的方法。

背景技术

随着锂离子电池容量的不断提升，人们对于锂电安全的关注度也越来越高。在诸多安全测试中，针刺安全测试是高容量，高倍率电池较难通过的项目。由于电池测试伴随着起火***，所以电池测试过程中及测试后都难以进行深入分析。现有技术多从材料、结构及外部保护等方式来实现电池针刺失效的降低。但是对于电池针刺测试原理分析的方法缺失。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法，操作简单，安全可靠，准确率高。

本发明一种测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法，采用恒压充电的方式模拟电池针刺后满电时初始电流大小；

具体操作步骤如下：

第一步，按照行业通用的针刺设备，搭建好测试装置，所述装置包括针刺设备、电池定位工装、恒压充放电设备、测量电流大小的设备；

第二步，装配需要测量的电池型号，电池采用行业通用的装配工艺，从极片制作，卷绕，到封口不注液结束，将封完口的电池延伸出正负极耳，用该电池进行下一步测试；

第三步，将准备好的电池放在测试装置的电池定位工装上，连接上恒压充放电设备，启动针刺设备进行针刺测试，等到针完全贯穿后，启动恒压充电设备给电池进行恒压充电，充电电压为电池规格书中的满电电压，然后用测量电流大小的设备测量得电池针刺后的过电流值。

所述需要测量的电池为圆形电池、方型电池、聚合物电池或大动力电池。

所述恒压充放电设备为ARBIN或HZKK（阿滨仪器或杭州可靠仪器）设备。

所述装配后的电池如无极耳外伸，正负极焊接极耳。

所述的电池充电满电电压为4.2V-4.5V区间。

本发明具体如下有益效果：

本发明通过对针刺过程中异常点的过电流进行分析，可有效的了解电池在针刺测试后内部瞬间最大电流的数值。可有效帮助针刺失效电池分析。

本发明填补了电池针刺测试内部电流无法测量的空缺。方法操作简单，安全可靠，准确率高，可有效提高对电池针刺失效的分析能力，使科研人员应对电池针刺测试的改进方式更加合理。

附图说明

图1 针刺电池电流检测装置示意图；

图2 示例1所进行的圆柱形锂离子电池测试图；

图3 示例2所进行的聚合物锂离子电池测试图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供了一种安全、快速、准确的测量电池进行针刺测试时，内部电流大小方法。

在本发明中，具体实现上，采用恒压充电的方式模拟电池针刺后满电时初始电流大小。

在本发明中，具体实现上，需要能够提供恒压充电及测量充电电流的设备。

本发明具体操作步骤如下，

第一步，按照行业通用的针刺设备，搭建好测试装置。本装置包括针刺设备、工装、能稳定提供恒压充电的电化学设备，以及能稳定测量***过电流大小的设备。

第二步，装配需要测量的电池型号，电池采用行业通用的装配工艺。从极片制作，卷绕，到封口结束（不注液）。将封完口的电池延伸出正负极耳，用该电池进行下一步测试；

第三步，将准备好的电池放在测试装置的待测夹块下。连接上恒压充电设备。启动针刺设备进行针刺测试，等到针完全贯穿后，启动恒压充电设备给电池进行恒压充电，充电电压为电池规格书中的满电电压。然后测量得电池针刺后的过电流大小。

基于以上技术方案可知，方法操作简单，安全可靠，准确率高，可有效提高对电池针刺失效的分析能力，使科研人员应对电池针刺测试的改进方式更加合理。

下面结合实施例 1 至实施例2，说明根据本发明提供的装置及方法如何进行针刺后电池内部电流测量的具体过程。

实施例 1

具体实施例 1 中，运用本发明提供的测量电池针刺时过电流大小的装置，对圆柱形18650锂离子电池进行针刺过电流测量。包括以下步骤：

第一步，按照行业通用的针刺设备，搭建好测试装置。本装置由稳压直流电源箱1、针刺设备2、圆柱形电池定位工装5、电流表7和电源线8组成。对于充电和电流大小测量，本实施例采用了集成的ARBIN设备，如图1所示。

第二步，装配需要测量的18650锂离子电池，电池采用行业通用的装配工艺。从极片制作，卷绕，极组入壳，焊接，跳过注液，封口结束。将封完口的电池正负极端用电阻焊的方式焊接上镍极耳，用该电池进行下一步测试；

第三步，将焊接好极耳的圆柱形18650电池6放在测试装置的待测夹块下。连接上ARBIN设备的充电线和电压测量线，如图2所示。启动针刺设备进行针刺测试（所采用的电池针刺方式与常规电池测试标准相同，速度及针的直径为常规控制标准），等到针完全贯穿后，启动ARBIN设备给电池进行恒压充电，充电电压为4.2V。经测量，该型号18650电池针刺后4.2V恒压充电最大电流为82A 。

对于本实施例，通过本方法准确测量出圆柱形电池在短路初始阶段的最大电流值。

实施例 2

具体实施例 2 中，运用本发明提供的测量电池针刺时过电流大小的装置，对聚合物4360143锂离子电池进行针刺过电流测量。包括以下步骤：

第一步，按照行业通用的针刺设备，搭建好测试装置。本装置由稳压直流电源箱1、针刺设备2、聚合物电池定位工装3、电流表7和电源线8组成。对于充电和电流大小测量，本实施例采用了集成的ARBIN设备（如图1所示）；

第二步，装配需要测量的4360143锂离子电池，电池采用行业通用的装配工艺。从极片制作，卷绕，焊极耳，极组入壳，热塑封，不进行注液，单边封。封完口的4360143电池直接进行下一步测试；

第三步，将封完口的4360143电池4放在测试装置的待测夹块下。连接上ARBIN设备的充电线和电压测量线（如图3所示）。启动针刺设备进行针刺测试，等到针完全贯穿后，启动ARBIN设备给电池进行恒压充电，充电电压为4.2V。经测量，该型号4360143电池针刺后4.2V恒压充电最大电流为121A 。

对于本实施例，通过本方法准确测量出聚合物电池在短路初始阶段的最大电流值。

Claims (5)

1.一种测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法，其特征在于，采用恒压充电的方式模拟电池针刺后满电时初始电流大小；

具体操作步骤如下：

第一步，按照行业通用的针刺设备，搭建好测试装置，所述装置包括针刺设备、电池定位工装、恒压充放电设备、测量电流大小的设备；

第二步，装配需要测量的电池型号，电池采用行业通用的装配工艺，从极片制作，卷绕，到封口不注液结束，将封完口的电池延伸出正负极耳，用该电池进行下一步测试；

第三步，将准备好的电池放在测试装置的电池定位工装上，连接上恒压充放电设备，启动针刺设备进行针刺测试，等到针完全贯穿后，启动恒压充电设备给电池进行恒压充电，充电电压为电池规格书中的满电电压，然后用测量电流大小的设备测量得电池针刺后的过电流值。

2.根据权利要求1所述的测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法，其特征在于，所述需要测量的电池为圆形电池、方型电池、聚合物电池或大动力电池。

3.根据权利要求1所述的测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法，其特征在于，所述恒压充放电设备为阿滨仪器ARBIN或杭州可靠仪器HZKK设备。

4.根据权利要求1所述的测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法，其特征在于，所述装配后的电池如无极耳外伸，正负极焊接极耳。

5.根据权利要求1所述的测量电池进行针刺测试时内部电流大小的方法，其特征在于，所述的电池充电满电电压为4.2V-4.5V区间。