[发明专利]叠片电芯的阴阳极膜片错位检测方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池无损检测领域，更具体地说，本发明涉及一种对叠片电芯的阴阳极膜片错位进行精确检测的方法。

背景技术

随着电池技术的不断突破与发展，叠片技术因具有外观整齐漂亮不易变形、能量密度高、可以制作成任意形状等优点，逐渐受到用户和技术人员的青睐。尤其是用在某些特殊形状的空间内时，为了更好的利用空间，人们希望能做出与空间形状相匹配的异形电池；由于传统的卷绕电池无法做成异形，因此需要通过叠片技术来满足上述要求。人们对异形电池的需求，要求叠片技术必须能够克服异形叠片过程中出现的新技术问题，而阴阳极膜片错位的检测问题就是其中之一。

为防止析锂，锂离子电池生产时，必须保证阳极膜片的长度和宽度大于相邻阴极膜片的长度和宽度。但是，在阴阳极片卷绕或叠片过程中，有时会由于定位错位而使得阴极膜片的某一边缘超出阳极膜片边缘。这种阴阳极膜片错位现象会造成电池局部充电不均匀，甚至导致阴阳极膜片直接接触而引起发热起火。电池的安全性能一直都是人们使用电池的最基本要求，因此，生产制造企业对电池生产过程中的阴阳极膜片错位都有非常严格的要求。

卷绕式电芯膜片的错位是采用垂直于电芯平面的X-Ray光源进行检测的，但是对于叠片式电芯来说，极片的层叠使得X-Ray光源无法检测到每层阴阳极膜片的错位距离，因此并不适用。CT设备检测虽然可靠性较高，但却由于具有成本高、效率低等缺点也不适用于实际生产。所以，目前大多数的叠片电池生产制造企业都采用与电芯呈特定入射角的X-Ray光源来检测叠片电芯的阴阳极膜片错位距离，进而判定电芯是否合格。上述方法在阴阳极膜片平行度非常好的情况下是适用的，但在检测阴阳极膜片边缘存在相对倾斜的电芯时，就会出现将部分不良品误判为合格品的情况；这种误判无疑会给电池的安全埋下极大隐患。

有鉴于此，确有必要提供一种经济准确的叠片电芯阴阳极膜片错位检测方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种经济准确的叠片电芯阴阳极膜片错位检测方法，以解决和避免现有叠片电池检测方法中所产生的误判及由此带来的安全风险。

为了实现上述发明目的，本发明在大量的试验验证工作基础上，提供了一种叠片电芯的阴阳极膜片错位检测方法，其包括以下步骤：

1)测量待检测电芯角位A处的阴阳极膜片错位距离：利用平行于阴阳极膜片的X-Ray光对叠片电芯的角位A进行两次照射，要求两次照射的入射角α和β互余，并分别测量出两次照射的叠片电芯阴阳极膜片错位数值D1和D2，利用α、β、D1和D2计算出阴阳极膜片角位A处的错位长度L和错位宽度W；

2)利用同样方法测量待检测电芯角位B处的阴阳极膜片错位长度L’和错位宽度W’；

3)将测得的L、W、L’、W’和规定的阴阳极膜片错位规格进行比较：当L、L’、W、W’均在错位规格范围内时，待检测电芯被判定为合格品；当L、L’、W、W’中的一个或多个不在错位规格范围内时，待检测电芯被判定为不良品。

作为本发明叠片电芯的阴阳极膜片错位检测方法的一种改进，所述阳极膜片的长度和宽度均大于阴极膜片的长度和宽度，阴阳极膜片错位长度L、L’和宽度W、W’是指阳极膜片的长度和宽度超出阴极膜片的距离。

作为本发明叠片电芯的阴阳极膜片错位检测方法的一种改进，所述步骤3)的阴阳极膜片错位规格为阳极膜片的长度和宽度均超出阴极膜片1-10mm。

作为本发明叠片电芯的阴阳极膜片错位检测方法的一种改进，所述步骤1)、2)中角位A、B的错位长度L、L’和宽度W、W’是利用计算机软件通过公式W=(D2*sinα-D1*cosα)/(sin²α-cos²α)和L=(D2*cosα-D1*sinα)/(cos²α-sin²α)进行计算并直接输出结果的。

作为本发明叠片电芯的阴阳极膜片错位检测方法的一种改进，当待检测电芯为多层叠片电芯时，步骤1)和2)均需要对各层电芯的阴阳极膜片错位长度L、L’和宽度W、W’进行分别计算；只有当各层电芯的阴阳极膜片错位长度L、L’和宽度W、W’均在错位规格范围内时，待检测电芯才能被判定为合格品。

作为本发明叠片电芯的阴阳极膜片错位检测方法的一种改进，所述步骤1)、2)中的检测是将待检测电芯固定在夹具上放入X-Ray检测设备内进行的。

作为本发明叠片电芯的阴阳极膜片错位检测方法的一种改进，所述待检测电芯的角位A和角位B为相邻角位。