專利名稱：一種檢測卷繞式電池微短路的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及卷繞式電池，特別是涉及一種檢測卷繞式電池微短路的方法。
背景技術：
作為“綠色環(huán)保電源”之一的鎳氫電池因其具有高比容量、無記憶效應和無污染等一系列獨特的優(yōu)點而受到人們的廣泛重視。制作鎳氫電池時，一般是將正極片、隔膜和負極片卷繞成電池極芯裝入鋼殼形成電池。正極片采用干法制造，將正極粉料填充到發(fā)泡鎳基體上通過輥壓壓制成片，負極片則通過濕法拉漿將負極漿料填充到鍍鎳鋼帶、烘干壓制成片。卷繞時由于卷繞內(nèi)圈曲率半徑小、應力大，極片容易出現(xiàn)裂紋、斷裂，導致裂紋、斷裂處極片容易掉粉或在極片裂紋處形成毛刺。這些掉落的粉末以及裂紋處的毛刺在后續(xù)電池化成、分容工藝中易造成電池極芯中正負極片接觸形成微短路。而電池的微短路會造成電池自放電增大，電壓下降較快甚至降為零壓，嚴重影響電池性能，且微短路會導致電池在充放電過程中產(chǎn)生過多的熱量，進而可能導致其毀壞甚至導致燃燒和爆炸。因此，電池生產(chǎn)廠家必須在生產(chǎn)過程中將存在微短路的電池盡可能地挑出。目前普通采用萬用表對電池進行微短路檢測，然而由于毛刺、正負極脫落的粉末是一些微小顆粒、接觸反應速度很慢，通常生產(chǎn)上化成、分容合格、恒流補充電處理后的電池至少需要常溫儲存一個月的時間才可以通過萬用表測壓的方法把存在微短路的電池從中挑選出來，測量得到的電壓相對于電池荷電狀態(tài)下的平均電壓的下降幅度大于50mV的即為存在微短路的電池。該挑選方法下，需要先將化成、分容合格、恒流補充電處理后的電池在常溫環(huán)境中儲存一個月，因此該挑選方法速度慢，且這種挑選方法精度也不高，只能將微短路電池部分挑出、不能完全挑出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是彌補上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種檢測卷繞式電池微短路的方法，能快速且準確地檢測出微短路電池。本發(fā)明的技術問題通過以下的技術方案予以解決
一種檢測卷繞式電池微短路的方法，包括以下步驟1)在溫度為35°C 45°C的環(huán)境中，采用電磁振動測試儀對待檢測的卷繞式電池進行振動處理，其中，將所述電磁振動測試儀的頻率設置在40 60Hz，振幅設置在1. 3 1. 6mm ；2)檢測經(jīng)步驟1)處理后的所述待檢測的卷繞式電池的電壓，所述電壓相對于電池荷電狀態(tài)下的平均電壓的下降幅度大于50mV 視為微短路。優(yōu)選的技術方案中，
所述電磁振動測試儀的頻率設置在50Hz。所述電磁振動測試儀的振幅設置在1. 5mm。所述步驟1)中環(huán)境溫度為40°C。所述步驟1)中振動處理是單次振動，先在水平方向左右振動tl時間，然后再水平方向前后振動t2時間，最后在垂直方向上下振動t3時間，時間tl、t2和t3的取值在25 35min ；所述步驟1)還包括振動處理完成后將所述電池在溫度為35°C 45°C的環(huán)境高溫環(huán)境中擱置t4時間，所述時間t4的取值在12-7池。
所述時間 tl=t2=t3=30min ；所述時間 t4=24h。
進一步優(yōu)選的技術方案中，
所述步驟1)中振動處理是兩段式振動，先在水平方向左右振動tl時間，然后再水平方向前后振動t2時間，最后在垂直方向上下振動t3時間，擱置t4時間后，再在水平方向左右振動t5時間，然后再水平方向前后振動t6時間，最后在垂直方向上下振動t7時間；其中， 時間t4取值在12 72h ；時間tl、t2、t3、t5、t6和t7的取值在25 35min0所述時間t4=24h ；所述時間 tl=t2=t3=t5=t6=t7=30min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術對比的有益效果是
本發(fā)明的檢測卷繞式電池微短路的方法，由于預先采用電磁振動測試儀對待檢測的電池進行高頻振動處理，使得正負極脫落的粉末能在高頻振動時快速掉落在鋼殼底部，并使得裂紋處的毛刺快速刺穿隔膜，同時高溫環(huán)境可使得電池中的毛刺、正負極脫落的粉末等微小顆粒的接觸反應速度加快，因此使得微短路盡快并完全暴露出來，后續(xù)采用萬用表測壓的方法進行測試，不需要常溫儲存一個月才可以用萬用表測壓的方法將電池中微短路電池測試出來，縮短了檢測時間，檢測快速，效率高。且由于微短路完全暴露出來，使得后續(xù)用萬用表測壓幾乎可以將微短路電池全部檢測出來。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發(fā)明做進一步詳細說明。本發(fā)明的檢測卷繞式電池微短路的方法，包括以下步驟
1)在溫度為35°C 45°C的環(huán)境中，采用電磁振動測試儀對待檢測的卷繞式電池進行振動處理，其中，將所述電磁振動測試儀的頻率設置在40 60Hz，振幅設置在1.3 1. 6mm0將溫度設置在30°C 45°C，如果溫度太低，對振動處理后電池內(nèi)毛刺、正負極脫落的粉末等微小顆粒的接觸反應的促進作用不明顯；如果溫度太高，負極容易被氧化以及電池自放電大、容量衰減較快，且溫度太高，對所需振動測試儀的材料的耐高溫性能要求也較高、成本也較高。優(yōu)選地，溫度設置在40°C。若電磁振動測試儀的頻率低于40Hz，振幅小于1. 3mm,對電池的振動處理作用不大；若電磁振動測試儀的頻率高于60Hz，振幅大于1. 6mm，則電池正負極粉會嚴重脫落造成電池容量下降、自放電嚴重、壽命縮短等一系列問題。優(yōu)選地，設置電磁振動測試儀的頻率為50Hz，振幅為1. 5mm。步驟1)具體可以為振動處理為單次振動處理，先在水平方向左右振動tl時間， 然后再水平方向前后振動t2時間，最后在垂直方向上下振動t3時間，時間tl、t2和t3的取值在25 35min。單次振動處理后，再將電池在溫度為35°C 45°C的高溫環(huán)境中擱置 t4時間。優(yōu)選地，步驟1)具體也可以為振動處理為兩段式振動處理，先在水平方向左右振動tl時間，然后再水平方向前后振動t2時間，最后在垂直方向上下振動t3時間，之后擱置t4時間，再進行下一輪振動在水平方向左右振動t5時間，然后再水平方向前后振動t6 時間，最后在垂直方向上下振動t7時間。上述具體操作中，時間tl、t2、t3、t5、t6和t7的取值均在25 35min。各個方向的每次振動時間少于25min，則處理作用達不到；時間多于35min，則由于振動時間過長容易導致正負極粉的嚴重脫落，影響電池性能。優(yōu)選地，各個方向的振動時間均設置在30min。 在35°C 45°C的高溫環(huán)境中的擱置時間t4取12-7池，擱置時間太短，對振動處理后電池內(nèi)毛刺、正負極脫落的粉末等微小顆粒的接觸反應的促進作用不明顯；時間太長，負極容易被氧化以及電池自放電大、容量衰減較快。優(yōu)選地，電池在高溫環(huán)境中的擱置時間t4取Mh， 此外采用兩段式振動可以避免由于連續(xù)振動造成正、負極粉的嚴重脫落并且由于多一次振動提高了振動的效果。所選用的電磁振動儀可選用下列型號的設備(包括，但不限于)SW_TLA型號、 KB-TF 型號、SF88-LD-PTT 型號等。2)檢測經(jīng)步驟1)處理后的所述待檢測的卷繞式電池的電壓，電壓下降幅度大于 50mV的視為微短路。通常生產(chǎn)上正常的鎳氫電池荷電狀態(tài)下的電池的平均電壓均在1. 3V。 當測試得到的電池電壓下降幅度大于50mV，即電壓低于1. 25V時說明電池存在微短路。本發(fā)明的基本原理是通過高頻振動，將電池在充放電過程中由于正、負極片膨脹而脫落的正、負極粉能快速掉落在鋼殼底部，并使卷繞過程中產(chǎn)生的裂紋處的毛刺快速刺穿隔膜，同時將高頻振動處理設置在高溫環(huán)境中進行，較高的溫度可加快電池內(nèi)毛刺、正負極脫落的粉末等微小顆粒的接觸反應進行，這樣采用高溫環(huán)境中高頻振動的方法就可以使微短路現(xiàn)象盡快并完全暴露出來，后續(xù)可采用萬用表測壓的方法進行測試將存在微短路的電池挑出，使得檢測快速，效率提高。同時，由于微短路現(xiàn)象的完全暴露，使得后續(xù)用萬用表測壓可以將微短路電池幾乎完全挑出。實驗驗證取化成、分容后容量合格并用475mA的電流恒流補充電72min的 AAAJ950mAh型號的鎳氫電池100000支，采用如下幾種檢測方法進行微短路檢測。實施例1 采用SW— TLA電磁振動測試儀，頻率設置為50 Hz (即3000CPM)，振幅設置為1. 5mm，在水平方向左右振動30min、在水平方向前后振動30min、最后在垂直方向上下振動30min，室溫擱置7 后用萬用表測試各電池的電壓，挑選電壓低于1. 25V (即電壓下降幅度大于50mV)的電池即為存在微短路的電池。檢測前所需的準備時間為73.證，檢測出上述批量電池的微短路比例為0. 642%。之后將電池擱置15天，再次挑選電壓低于1. 25V 的電池，比例為0. 130%。實施例2 在40°C的高溫環(huán)境中，采用SW—TLA電磁振動測試儀，頻率設置為50 Hz (即3000CPM)，振幅設置為1. 5mm，在水平方向左右振動30min、在水平方向前后振動30min、 最后在垂直方向上下振動30min，4(TC高溫環(huán)境中擱置24h后用萬用表測試各電池的電壓， 挑選電壓低于1.25V (即電壓下降幅度大于50mV)的電池即為存在微短路的電池。檢測前所需的準備時間為25. 5h，檢測出上述批量電池的微短路比例為0. 765.%。之后將電池擱置15天，再次挑選電壓低于1. 25V的電池，比例為0. 008%。實施例3 在40°C的高溫環(huán)境中，采用SW—TLA電磁振動測試儀，頻率設置為50 Hz (即3000CPM)，振幅設置為1. 5mm，在水平方向左右振動30min、在水平方向前后振動30min、 最后在垂直方向上下振動30min，40°C高溫環(huán)境中擱置Mh，再在水平方向左右振動30min、在水平方向前后振動30min、在垂直方向上下振動30min，完成后用萬用表測試各電池的電壓，挑選電壓低于1. 25V (即電壓下降幅度大于50mV)的電池即為存在微短路的電池。檢測前所需的準備時間為25. 5h，檢測出上述批量電池的微短路比例為0. 791%。之后將電池擱置15天，再次挑選電壓低于1. 25V的電池，比例為0. 001%。 對比例常溫擱置15天后，用萬用表測試各電池的電壓，挑選電壓低于1. 25V (即電壓下降幅度大于50mV)的電池即為存在微短路的電池。檢測前所需的準備時間為15天， 檢測出上述批量電池的微短路比例為0. 459%。之后將電池擱置15天，再次挑選電壓低于 1. 25V的電池，比例為0. 316%ο 將上述實施例的檢測時間和檢測結果列表如下
完成首次檢測所需時間首次檢測的微短路電池比例再次驗證檢測的微短路電池比例對比例15天0. 459%0. 316%實施例173. 5分鐘0. 642%0. 130%實施例225. 5小時0. 765%0. 008%實施例327小時0.791%0.001%
從上述表格可知，相對于對比例，以及實施例1在室溫環(huán)境下進行單次高頻振動處理， 實施例2在40°C高溫環(huán)境中進行單次高頻振動處理，縮短了檢測所需的時間，提高檢測效率，同時提高檢測的準確度。而實施例3在40°C高溫環(huán)境中進行兩次高頻振動處理，也縮短了檢測所需的時間，提高檢測效率，同時也更有效地提高檢測的準確度。
以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下做出若干替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種檢測卷繞式電池微短路的方法，其特征在于包括以下步驟1)在溫度為35°C 45°C的環(huán)境中，采用電磁振動測試儀對待檢測的卷繞式電池進行振動處理，其中，將所述電磁振動測試儀的頻率設置在40 60Hz，振幅設置在1.3 1. 6mm ；2)檢測經(jīng)步驟1)處理后的所述待檢測的卷繞式電池的電壓，所述電壓相對于電池荷電狀態(tài)下的平均電壓的下降幅度大于50mV的視為微短路。
2.根據(jù)權利要求1所述的檢測卷繞式電池微短路的方法，其特征在于所述電磁振動測試儀的頻率設置在50Hz。
3.根據(jù)權利要求1所述的檢測卷繞式電池微短路的方法，其特征在于所述電磁振動測試儀的振幅設置在1. 5mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的檢測卷繞式電池微短路的方法，其特征在于所述步驟1)中環(huán)境溫度為40°C。
5.根據(jù)權利要求1所述的檢測卷繞式電池微短路的方法，其特征在于所述步驟1)中振動處理是單次振動，先在水平方向左右振動tl時間，然后再水平方向前后振動t2時間， 最后在垂直方向上下振動t3時間，時間tl、t2和t3的取值在25 35min ；所述步驟1)還包括振動處理完成后將所述電池在溫度為35°C 45°C的環(huán)境中擱置t4時間，所述時間t4 的取值在12-7濁。
6.根據(jù)權利要求5所述的檢測卷繞式電池微短路的方法，其特征在于所述時間 tl=t2=t3=30min ；所述時間 t4=24h。
7.根據(jù)權利要求1所述的檢測卷繞式電池微短路的方法，其特征在于所述步驟1)中振動處理是兩段式振動，先在水平方向左右振動tl時間，然后再水平方向前后振動t2時間，最后在垂直方向上下振動t3時間，擱置t4時間后，再在水平方向左右振動t5時間，然后再水平方向前后振動t6時間，最后在垂直方向上下振動t7時間；其中，時間t4取值在 12 72h ；時間 tl、t2、t3、t5、t6 和 t7 的取值在 25 35min。
8.根據(jù)權利要求7所述的檢測卷繞式電池微短路的方法，其特征在于所述時間 t4=24h ；所述時間 tl=t2=t3=t5=t6=t7=30min。
9.根據(jù)權利要求1所述的檢測卷繞式電池微短路的方法，其特征在于所述待檢測的卷繞式電池為鎳氫電池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測卷繞式電池微短路的方法，包括以下步驟1)在溫度為35℃～45℃的環(huán)境中，采用電磁振動測試儀對待檢測的卷繞式電池進行振動處理，其中，將所述電磁振動測試儀的頻率設置在40～60Hz，振幅設置在1.3～1.6mm；2)檢測經(jīng)步驟1)處理后的所述待檢測的卷繞式電池的電壓，電壓相對于電池荷電狀態(tài)下的平均電壓的下降幅度大于50mV的視為微短路。本發(fā)明的檢測卷繞式電池微短路的方法，通過在高溫環(huán)境中高頻振動使得電池中的微短路現(xiàn)象盡快并完全暴露出來，不需要常溫儲存一個月才可以用萬用表測壓的方法將電池中微短路電池測試出來，縮短了檢測時間，且由于微短路完全暴露出來，使得后續(xù)用萬用表測壓幾乎可以將微短路電池全部檢測出來。
文檔編號G01R31/36GK102243284SQ20111008559
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權日2011年4月7日
發(fā)明者李延清 申請人:深圳市量能科技有限公司