[发明专利]一种快速判断软包锂离子电池铝塑膜破损的识别方法

说明书

本发明提供了一种快速判断软包锂离子电池铝塑膜破损的识别方法，通过直接焊接正极极耳与铝塑膜，使正极极耳和铝塑膜中间层的铝层相连接，若铝塑膜发生破损会导致电芯内部微短路，从而产生电流从热封异常区域之间通过，电池内阻增加，单位时间内的电压降超过规定测量范围，从而快速检测出电芯良品率情况。

技术领域

本发明涉及锂离子电池检测技术领域，尤其涉及一种快速判断软包锂离子电池铝塑膜破损的识别方法。

背景技术

铝塑膜是由外层的保护层、中间的铝层、内层的热封层构成的复合材料，层与层之间通过胶黏剂进行压合粘结。铝塑膜是软包装锂电池电芯封装的关键材料，单片电池组装后用铝塑膜密封形成电池，铝塑膜起到保护内容物的作用。

铝塑膜内部腐蚀会造成短路风险，发生电化学腐蚀的本质是铝塑膜PP破损，进而电解液腐蚀铝膜从而造成该区域铝塑膜腐蚀破损，并且铝层带电处于较低的电位，导致嵌锂合金形成。最终造成漏液的安全事故。

申请公布号CN103048376A，申请公布日2013.04.17的中国专利公开了一种检测软包装锂离子电池内腐蚀的方法，其步骤为使用电压表分别测量锂离子电池正负极之间的电压以及正极耳与铝塑复合膜铝层之间的电压，并作比较，若正极耳与铝层之间的电压与电池理论电压值相等或者略小，则铝塑膜中的铝层必发生内腐蚀；或者更简便地用万用表测量正极耳与铝塑膜铝层之间的电阻，若测量电阻值小于100Ω，则发生内腐蚀。其不足之处在于，该方法需要在成品电池满电状态下进行，且需要搁置一天以上的时间才能对电池进行检测，无法快速检测铝塑膜的热封效果，检测周期长。此外，该方法存在一定的不确定性，因为需要在铝塑膜破损位置部位有电解液才能过测量出电压差。电解液在铝塑膜内的分布具有不确定性，所以，该方法有漏检的可能。

申请公布号为CN104330710A的“一种快速判定软包锂离子电池铝塑膜绝缘不良的方法”，将探针刺入软包锂离子电池的任一封边，使探针与铝塑膜的铝层接触，再通过导线将探针及该软包锂离子电池的正极耳或负极耳分别与可调电压直流电源的两极连接，可调电压直流电源的电压≥400V；(2)启动电源，若软包锂离子电池的封边出现漏液、击穿或冒烟现象，则说明封边该位置处的铝塑膜绝缘不良，若软包锂离子电池的封边未出现漏液、击穿或冒烟现象，则说明软包锂离子电池封边的铝塑膜绝缘良好。其不足之处在于，单个检测速度慢，导致大量电芯进行检测时，周期较长，且电芯测试操作需要熟练度，不能实现自动化检测。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，以满足实际生产中，需要快速以及安全判断电芯是否短路的需求。采用如下技术方案：

一种快速判断软包锂离子电池铝塑膜破损的识别方法，包括以下步骤：

S1、焊接：电芯封装完成后，对正极极耳处与铝塑膜处进行焊接，使正极极耳与铝塑膜的中间铝层接触；

S2、密封：焊接完成后对电芯焊接处进行密封处理；

S3、测试：对经步骤S2处理的电芯进行电流测试或OCV测试；

S4、判断：查看是否出现电流或电芯的电压降是否超过正常范围，检查电芯外观是否出现异常；若出现电流，或电压降超过正常范围，或电芯外观出现异常，则电芯内部发生腐蚀，铝塑膜发生破损。

本发明的工作原理为：铝塑膜发生破损，会造成负极极耳与铝塑膜的中间铝层导通，形成小的电子通道，而正极极耳与铝塑膜通过焊接导通形成电子通道，因此锂电池的正极与负极实际会相连形成局部微短路。反应方程式如下：Al+Li⁺+e^-＝LiAl。锂电池电芯会发生自放电现象，电芯内阻增大，电压下降。对焊接后的电芯进行电流或OCV测试，通过测试正负极之间是否有电流通过，或者电芯的电压降超过正常范围，则可以判断电芯内部是否发生腐蚀，铝塑膜是否发生破损。如若在测试过程中电芯出现异常情况，性状发生改变，也表示铝塑膜发生破损。