[发明专利]显色凝胶及其制备方法、漏液检测方法以及电芯

说明书

本申请提供了显色凝胶及其制备方法、漏液检测方法以及电芯。显色凝胶包括显色剂、交联剂和粘结剂。交联剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇或聚丙烯酸中的至少一种。粘结剂包括琼脂、聚偏氟乙烯、海藻酸钠、改性淀粉、羧甲基纤维素、改性羧甲基纤维素或壳聚糖中的至少一种。显色剂、交联剂和粘结剂的质量比为(0.01～1)：(0.1～30)：(0.1～5)。本申请的实施例通过将交联剂或粘结剂与显色剂物理交联，形成凝胶状的显色凝胶，将显色凝胶包裹在电芯表面置于高温高湿的漏液检测环境之后，显色凝胶会在电芯表面形成一层保护薄膜，水蒸气凝结的水珠并不会对显色凝胶产生影响，从而能够准确地检测漏液的具体位置。

技术领域

本申请涉及电化学储能领域，尤其涉及显色凝胶及其制备方法、漏液检测方法以及电芯。

背景技术

在锂离子电池的电芯的质量检测中，漏液检测是重要的方面。现在检测电芯漏液的常方案为使用电荷耦合器件(CCD)或者放大镜观察电芯破损位置，或使用石蕊试纸包住电芯并且在高温高湿的环境中静置后，观察石蕊试纸的显色情况。

使用CCD或者放大镜观察电芯破损位置效率低，不容易找到破损位置，难以证明破损与漏液的相关性。关于使用石蕊试纸包住电芯在高温高湿的环境中静置后，观察石蕊试纸的显色情况，高温高湿的电芯表面有水蒸汽凝结的水珠，水珠会晕在试纸上，分辨不出准确的漏液的位置。因此，期待进一步的改进。

发明内容

本申请的实施例提供了一种显色凝胶，显色凝胶包括显色剂、交联剂和粘结剂。交联剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇或聚丙烯酸中的至少一种。粘结剂包括琼脂、聚偏氟乙烯、海藻酸钠、改性淀粉、羧甲基纤维素、改性羧甲基纤维素或壳聚糖中的至少一种。显色剂、交联剂和粘结剂的质量比为(0.01～1)：(0.1～30)：(0.1～5)。

在一些实施例中，显色剂包括石蕊、百里酚蓝、甲基红或溴甲酚绿。在一些实施例中，聚乙烯醇的相对分子量为2.5万～30万，聚合度大于1700，醇解度大于99％。在一些实施例中，聚乙二醇的相对分子量大于300万。在一些实施例中，聚丙烯酸的相对分子量大于350万。在一些实施例中，聚丙烯酰胺的相对分子量大于350万。

本申请的另一实施例提供了一种制备显色凝胶的方法，包括：将交联剂加入去离子水中，混合得到第一混合物；在第一混合物中添加粘结剂和显色剂，在第一温度下混合至完全溶解，得到第二混合物；将第二混合物转移至模具中，在第二温度下静置第一时间，然后解冻，得到显色凝胶；其中，交联剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇或聚丙烯酸中的至少一种，粘结剂包括琼脂、聚偏氟乙烯、海藻酸钠、改性淀粉、羧甲基纤维素、改性羧甲基纤维素或壳聚糖中的至少一种，显色剂、交联剂和粘结剂的质量比为(0.01～1)：(0.1～30)：(0.1～5)。

在一些实施例中，第一温度为90℃～95℃。在一些实施例中，第二温度为-30℃～-10℃，所述第一时间为15h～25h。在一些实施例中，方法还包括在将所述第二混合物转移至所述模具中之后，反复进行以下步骤多次：在第二温度下静置第一时间，然后解冻。在一些实施例中，显色剂包括石蕊、百里酚蓝、甲基红或溴甲酚绿。

本申请的另一实施例提供了一种漏液检测方法，包括：将上述显色凝胶或根据上述方法制备的显色凝胶涂覆在待测电芯外表面，烘干显色凝胶；将涂覆有显色凝胶的待测电芯置于预设环境中预设时间；根据显色凝胶的颜色变化确定待测电芯是否存在漏液和漏液的位置。

在一些实施例中，预设环境是温度为45℃～80℃且相对湿度为55％～95％的环境，预设时间为0.5h～1.5h。

本申请的另一实施例提供了一种电芯，电芯的外表面存在上述显色凝胶或根据上述方法制备的显色凝胶。

本申请的实施例通过将交联剂或粘结剂与显色剂物理交联，形成凝胶状的显色凝胶，将显色凝胶包裹在电芯表面置于高温高湿的漏液检测环境之后，显色凝胶会在电芯表面形成一层保护薄膜，水蒸气凝结的水珠并不会对显色凝胶产生影响，从而能够准确地检测漏液的具体位置。