專利名稱：鋰離子電池差壓式檢漏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰離子電池差壓式檢漏裝置。
背景技術(shù)：
隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展，無論是航空航天還是水下兵器，電源被譽(yù)為整機(jī)產(chǎn)品的“心臟”和“血液”，電源的供電安全可靠即電源產(chǎn)品的安全性是第一位的。電源產(chǎn)品的安全性主要由安全設(shè)計(jì)、工藝保障和檢驗(yàn)評(píng)估三個(gè)環(huán)節(jié)組成，其中檢驗(yàn)是最后一條質(zhì)量控制線。目前影響電池產(chǎn)品安全性的主要形式為是短路和開路，無論是航空航天用鋰離子電池還是水下兵器用鋰離子電池，電池一旦發(fā)生密封泄漏均可能造成電池失效。目前電池粗傳統(tǒng)的檢漏方法主要有水檢、氟油檢漏等，這些方法工藝復(fù)雜、效率低、成本高，其中有的方法還屬于破壞性檢驗(yàn)方法，影響電池性能；此外，這些方法與背壓法氦質(zhì)譜細(xì)檢值的數(shù)量銜接存在盲區(qū)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供可有效實(shí)現(xiàn)被檢鋰離子電池可靠性及安全性的鋰離子電池差壓式檢漏裝置。本專利還可以采用如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)鋰離子電池差壓式檢漏裝置，包括氣源、充氣閥、差壓傳感器、基準(zhǔn)物容器及被檢容器，氣源通過充氣閥供氣，其特征在于在連通氣源的管路上通過平衡閥分別設(shè)置兩條管路，該兩條管路分別連接小泄漏基準(zhǔn)物容器及被檢容器，基準(zhǔn)物容器與被測(cè)物容器通過大泄漏檢測(cè)閥連接各自的分壓容器，在基準(zhǔn)物容器及被檢容器之間安裝有差壓傳感器。而且，所述分別連接小泄漏基準(zhǔn)物容器及被檢容器的兩條管路上均設(shè)置有平衡閥。而且，所述基準(zhǔn)物容器與被測(cè)物容器通過各自的大泄漏檢測(cè)閥連接各自的分壓容
ο本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、本實(shí)用新型所采用的差壓式檢漏法比水檢、氣泡法等其它檢漏方法的效率要高，一個(gè)檢測(cè)循環(huán)只需幾十秒，不但具有傳統(tǒng)干式檢漏的簡(jiǎn)便、高效、低成本及無后續(xù)工序的特點(diǎn)，同時(shí)還有抗干擾能力強(qiáng)、精度高的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)與氦質(zhì)譜的無縫銜接，不會(huì)出現(xiàn)檢
漏盲點(diǎn)。2、本實(shí)用新型大大提高了檢測(cè)能力，降低了檢測(cè)成本，使鋰離子電池達(dá)到了密封可靠性標(biāo)準(zhǔn)，提高了電池的可靠性及安全性。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。鋰離子電池差壓式檢漏裝置，包括氣源1、充氣閥2、差壓傳感器8、基準(zhǔn)物容器7及被檢容器6，氣源通過充氣閥并向系統(tǒng)供氣。在連通氣源的管路上分別設(shè)置兩條管路，每個(gè)管路上均安裝有平衡閥3、11，該兩條管路分別連接小泄漏基準(zhǔn)物容器及被檢容器。基準(zhǔn)物容器與被測(cè)物容器還分別連接各自的分壓容器10、4，在連接各自分壓容器的管路上還分別安裝有大泄漏檢測(cè)閥9、5 ；在基準(zhǔn)物容器及被檢容器之間安裝有差壓傳感器。本實(shí)用新型的工作原理是該差壓式檢漏系統(tǒng)的原理與一般差壓式檢漏儀基本相同，只是在安裝被檢電池和與電池形狀、材料、大小完全相同又不漏的基準(zhǔn)物的位置連接了兩個(gè)可以打開和關(guān)閉的密閉的分壓容器，它的檢測(cè)程序分兩步進(jìn)行。第一步為小漏率檢測(cè)將被檢電池與基準(zhǔn)物分別放入基準(zhǔn)物容器及被測(cè)物容器內(nèi)，加蓋密封，啟動(dòng)充氣閥向兩個(gè)容器內(nèi)同時(shí)充氣加壓，停止加壓后，等待一定時(shí)間，如果被檢電池有比較小的漏孔，被檢容器內(nèi)的氣體就會(huì)逐漸流進(jìn)被檢電池內(nèi)腔，導(dǎo)致放被檢電池的容器內(nèi)壓力逐漸降低。這樣，兩個(gè)容器就形成了壓力差，差壓傳感器就能測(cè)量出來；如果被檢電池上有較大的漏孔，在充壓過程，壓力較高的氣體會(huì)比較快的進(jìn)入被檢電池內(nèi)腔，導(dǎo)致充壓停止以后，被檢電池內(nèi)腔的壓力與所處容器壓力相同，被檢電池有漏也不再有氣體流進(jìn)被檢電池，容器壓力保持不變；放置基準(zhǔn)件的基準(zhǔn)物容器壓力也保持不變，差壓傳感器就沒有信號(hào)輸出。也就是說，本系統(tǒng)沒有泄漏信號(hào)顯示時(shí)，被檢電池可能是不漏的，也可能是有大漏的。為了解決這一問題，所以要進(jìn)行第二步大漏率檢測(cè)。第二步大漏率檢測(cè)。在第一步小漏率檢測(cè)完畢以后，自動(dòng)打開兩個(gè)大泄漏檢測(cè)閥， 使放置被檢電池和基準(zhǔn)件的小泄漏容器分別與大泄漏基準(zhǔn)物容器及被檢容器相通(見圖 1)。如果被檢電池有大漏，其內(nèi)腔的氣體加上所在容器的氣體總量，比放置基準(zhǔn)物的容器內(nèi)的氣體量要多，當(dāng)檢測(cè)閥打開與容器連通以后，被檢電池一端的最終平衡壓力要高于基準(zhǔn)物一端的最終平衡壓力，差壓傳感器有信號(hào)輸出，說明被檢電池有大漏。第一、二兩步都作完以后，本系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所得到的兩組數(shù)據(jù)綜合判斷，給出合格或不合格的結(jié)論。差壓式檢漏可以用于鋰離子電池較大泄漏率的檢漏，與氦質(zhì)譜背壓檢漏得到的數(shù)據(jù)一起來判斷被檢電池合格與否；另外它也可以用于允許漏率不太嚴(yán)格的鋰離子電池檢漏，不作氦質(zhì)譜背壓檢漏而直接作一次差壓式檢漏就可以滿足檢漏要求。舉例說明通過對(duì)32只鋰離子電池差壓檢漏為例，并配合附圖詳細(xì)說明如下實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 1檢測(cè)準(zhǔn)備1. 1. 1最小可檢漏率校準(zhǔn)使用安裝在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的校正器進(jìn)行最小可檢漏率校準(zhǔn)。將被檢小泄漏容器和基準(zhǔn)物容器中都放入無泄漏的樣件，將測(cè)試壓力調(diào)整到實(shí)驗(yàn)狀況。在小泄漏檢測(cè)狀態(tài)，調(diào)整校正器模擬泄漏。當(dāng)檢漏儀上差壓顯示值達(dá)到最小分辨率的10倍時(shí)，記錄校正器容積改變量，并通過儀器配套的軟件計(jì)算最小可檢漏率。本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備最小可檢漏率為 2.5X10-5I^.m7S(差壓為10 時(shí))。根據(jù)鋰離子電池的泄漏要求，設(shè)定小泄漏報(bào)警值為40Pa，大泄漏報(bào)警值為450Pa，對(duì)應(yīng)的漏率為1 X 10_4Pa. m7s。1. 1. 2檢測(cè)參數(shù)設(shè)定根據(jù)鋰離子電池的工作環(huán)境及內(nèi)部容積等條件參數(shù)，通過軟件模擬計(jì)算出適合的實(shí)驗(yàn)條件。本次檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)為測(cè)試壓力150kPa，充氣時(shí)間8s，平衡時(shí)間3s，小泄漏檢測(cè)時(shí)間20s，大泄漏檢測(cè)時(shí)間5s，排氣時(shí)間3s。1. 2檢漏程序檢漏程序如下a)開啟差壓式檢漏儀設(shè)備，調(diào)節(jié)氣源，使之處于正常檢漏狀態(tài)，測(cè)試壓力為 150kPa，空機(jī)操作3次-5次以上。b)在檢漏儀上設(shè)置被檢電池校準(zhǔn)時(shí)確定的加壓時(shí)間、平衡時(shí)間、檢測(cè)時(shí)間等參數(shù)， 設(shè)置小漏率檢測(cè)時(shí)不合格品對(duì)應(yīng)的差壓值為40Pa，大漏率檢測(cè)時(shí)不合格品對(duì)應(yīng)的差壓值為 450Pa。c)將被檢電池和基準(zhǔn)件分別放入相應(yīng)的檢漏測(cè)試容器。d)按照檢漏儀操作規(guī)程開始進(jìn)行檢漏。對(duì)32只鋰離子電池進(jìn)行檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)其檢測(cè)步驟如下(1)小漏率檢測(cè)將被檢元件與基準(zhǔn)物分別放入檢漏儀的兩個(gè)容器中后，啟動(dòng)檢漏儀，儀器按設(shè)置好的程序自動(dòng)向兩個(gè)容器內(nèi)同時(shí)加壓。停止加壓后，如果被檢件有比較小的漏孔，容器內(nèi)的氣體就會(huì)逐漸流進(jìn)被檢件內(nèi)腔，導(dǎo)致放被檢件的容器內(nèi)的壓力逐漸降低。 由于基準(zhǔn)物是不漏的，所以放基準(zhǔn)物的容器內(nèi)的壓力不會(huì)降低。這樣，經(jīng)過一定時(shí)間后兩個(gè)容器內(nèi)的壓力就不一樣了，差壓傳感器就能將兩個(gè)容器內(nèi)的壓力差值測(cè)量出來。小漏率檢測(cè)完畢，儀器將自動(dòng)轉(zhuǎn)入大漏率檢測(cè)程序。(2)大漏率檢測(cè)如果被檢件上有比較大的漏孔，在充壓過程，氣體會(huì)比較快的進(jìn)入被檢件內(nèi)腔，被檢件內(nèi)腔的壓力很快與所處容器內(nèi)的壓力接近或相同，導(dǎo)致充壓停止后放被檢件的容器內(nèi)的壓力不變或變化很小。另外，由于基準(zhǔn)物是不漏的，放基準(zhǔn)物的容器內(nèi)的壓力不會(huì)變化。因此，放基準(zhǔn)物的和放被檢件的兩個(gè)容器內(nèi)的壓力相同或相差不大，差壓傳感器信號(hào)輸出很小或沒有信號(hào)輸出，可能將大漏判為小漏或不漏。為了解決這一問題，所以安排了大漏率檢測(cè)這一步。大漏率檢測(cè)的方法是在小漏率檢測(cè)完畢后，自動(dòng)打開儀器上的兩個(gè)大泄漏檢測(cè)閥門，使放置基準(zhǔn)物的和放被檢件的兩個(gè)容器與另外一對(duì)配容容器相通，如果被檢件有大漏，被檢件內(nèi)腔的氣體加上所在容器的氣體總質(zhì)量比放基準(zhǔn)物的容器內(nèi)的氣體總質(zhì)量要多，當(dāng)大泄漏檢測(cè)閥門打開與配容容器連通以后，被檢件一端的最終平衡壓力，比基準(zhǔn)物一端的最終平衡壓力要高，差壓傳感器就有信號(hào)輸出，說明被檢件上有比較大的漏孔。只有當(dāng)小漏率檢測(cè)和大漏率檢測(cè)反應(yīng)值都符合要求時(shí)，檢漏儀才判斷被檢件是合格的。否則，檢漏儀將判斷被檢件不合格。
權(quán)利要求1.鋰離子電池差壓式檢漏裝置，其特征在于包括氣源、充氣閥、差壓傳感器、基準(zhǔn)物容器及被檢容器，氣源通過充氣閥供氣，在連通氣源的管路上通過平衡閥分別設(shè)置兩條管路，該兩條管路分別連接小泄漏基準(zhǔn)物容器及被檢容器，基準(zhǔn)物容器與被測(cè)物容器通過大泄漏檢測(cè)閥連接各自的分壓容器，基準(zhǔn)物容器及被檢容器之間安裝有差壓傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具鋰離子電池差壓式檢漏裝置，其特征在于所述分別連接小泄漏基準(zhǔn)物容器及被檢容器的兩條管路上均設(shè)置有平衡閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具鋰離子電池差壓式檢漏裝置，其特征在于所述基準(zhǔn)物容器與被測(cè)物容器通過各自的大泄漏檢測(cè)閥連接各自的分壓容器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鋰離子電池差壓式檢漏裝置，包括氣源、差壓傳感器、基準(zhǔn)物容器及被檢容器，氣源通過充氣閥供氣，在連通氣源的管路上通過平衡閥分別設(shè)置兩條管路，該兩條管路分別連接小泄漏基準(zhǔn)物容器及被檢容器，基準(zhǔn)物容器與被測(cè)物容器通過大泄漏檢測(cè)閥連接各自的分壓容器，基準(zhǔn)物容器及被檢容器之間安裝有差壓傳感器。本實(shí)用新型所采用的差壓式檢漏法比水檢、氣泡法等其它檢漏方法的效率要高，一個(gè)檢測(cè)循環(huán)只需幾十秒，不但具有傳統(tǒng)干式檢漏的簡(jiǎn)便、高效、低成本及無后續(xù)工序的特點(diǎn)，同時(shí)還有抗干擾能力強(qiáng)、精度高的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)與氦質(zhì)譜的無縫銜接，不會(huì)出現(xiàn)檢漏盲點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M3/32GK201965006SQ20112003242
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者孟憲斌, 曹維, 羅廣求, 羅萍, 艾子蔚, 譚玲生, 郭杰 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所