[发明专利]一种软包锂离子电容电芯内微水含量的检测方法

说明书

本发明涉及一种软包锂离子电容电芯内微水含量的检测方法，包括：注液：将经过干燥工序的若干电容电芯进行注液，将注液后的电容电芯进行封装；静置：将封装后的电容电芯在化成温度下静置，然后自然冷却至常温；微水含量检测：从静置冷却后的电容电芯中抽取待检测电解液样本，对待检测电解液样本中的微水含量进行检测；确定电容电芯内水含量的合格范围：从与测试样本相同生产工艺且为成熟品的电容电芯中随机选取多个电容电芯，作为高温恒压充电测试样本，进行高温恒压的充电测试；根据高温恒压充电测试的合格情况，确定电容电芯内水含量的合格范围。本发明提供的水含量检测方法简单，实用性强，能够准确反映出锂离子电容电芯内的水含量。

技术领域

本发明属于锂离子电容检测技术领域，尤其涉及一种软包锂离子电容电芯内微水含量的检测方法。

背景技术

在锂离子电容的生产制造过程中，将电芯放入壳体后进行三边密封，在注液之前将带有壳体的电极芯放入真空干燥箱内进行干燥，然后在干燥环境中对装入壳体的电芯进行注液和封装，封装后将锂离子电容进行化成。锂离子电容内水份含量较高时，锂离子电容的容量、内阻、自放电性能及使用寿命均受到负面影响，严重时可导致电容内部严重胀气和性能失效，从而有可能引发安全事故的发生。因此，注液后软包锂离子电容电芯内的水含量的检测与控制显得尤为重要。

现有的控制锂离子电池电芯内部水含量方法主要是将干燥后的电芯进行取样，通过加热的方式将样品水份从电池电芯中挥发出来，之后利用Karl Fischer法进行水含量的检测，以此来衡量电池电芯的干燥程度，通过控制干燥后电芯的水含量来控制锂离子电池电芯内部的水含量。然而，通过对干燥后电芯进行取样测试，并不能完全反应电芯注液及封装后的电芯内的水含量，后续的注液和封装工艺过程会有引入水分到电芯内部的可能性，因而此种方法存在一定的检测误差。专利CN201810733680公开了一种锂离子电芯内部水含量判别方法，该方法根据电芯首次充电过程中的充电初始阶段的恒流充能量来判别电芯内部水含量是否异常，通过建立电芯不同内部水含量与其首次充电的恒流充能量之间的区间对照关系，待测电芯通过首次充电直接读取恒流充能量即可对照反推得出电芯内部水含量情况。然而，此种检测方法没有考虑到电芯内部可能存在的微短路对恒流充电能量和电芯电压值产生影响，最终会导致反推出的电芯内部含水量不准确。另一专利CN201811337238公开了一种通过化成曲线判断水含量的方法，该方法利用了电解液中的VC(碳酸亚乙烯酯)添加剂与水反应这一特性，通过负极SEI膜的形成阶段的微分容量dQ/dV曲线进行水含量判断。此种检测方法的原理清晰，但该检测方法有一定的局限性：应用范围较小，如果锂离子电池使用的电解液中不含有VC添加剂，该微分容量dQ/dV曲线检测法不适用。

通常，锂离子电容电芯的制造工序与锂离子电池电芯的制造工序也稍有不同，主要区别在于化成工序：锂离子电容为控温静置化成，锂离子电池为充放电化成。一般地，锂离子电容电芯制造工序为：电极料搅拌、涂布、分切、卷绕/叠片、入壳、三边封装、干燥、注液、封装、静置化成、分容。电极芯由正电极、负电极、隔膜组成。电芯由电极、壳体、电解液、极耳组成。因此，上述锂离子电池电芯的水含量检测方法并不完全适应于电容电芯的水含量检测。

因此，有必要研究一种实用、精确的检测软包锂离子电容电芯内微水含量的方法，以提升锂离子电容的产品质量和安全性。

发明内容

本发明针对上述锂离子电芯内水含量检测技术存在的不足，提供了一种软包锂离子电容电芯内微水含量的检测方法，该检测方法简单，实用性强，精确度高，能够准确反映出锂离子电容电芯内的水含量情况。

为了实现上述目的，本发明提供了一种软包锂离子电容电芯内微水含量的检测方法，包括以下步骤：

(S1)注液：将经过干燥工序的若干电容电芯进行注液，将注液后的电容电芯进行封装；

(S2)静置：将封装后的电容电芯在温度T条件下静置时间t，然后将电容电芯自然冷却至常温，其中T为静置温度，t为静置时间；