一種檢測鋰離子電池殼體穩定性的方法技術

本發明專利技術公開了一種檢測鋰離子電池殼體穩定性的方法，包括步驟：第一步：截取電池殼體一部分作為測試電極，浸入到電解液中；第二步：實時檢測測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第一交流阻抗變化曲線；第三步：在測試電極上施加按照預設速度勻速變化的檢測電壓，獲得測試電極的自身電位變化曲線；第四步：再次實時檢測測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第二交流阻抗變化曲線；第五步：對第一交流阻抗變化曲線和第二交流阻抗變化曲線匹配比較，判斷電池殼體在電解液的穩定性。本發明專利技術可以對電池殼體在電池內部環境（如電解液）中的穩定性進行準確檢測，避免鋰離子電池由于電池殼體腐蝕而導致對電池性能產生負面影響，保證電池的使用壽命和安全性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電池
，特別是涉及。
技術介紹
鋰離子電池具有高工作電壓、高比能量、能量密度大、輸出功率高、循環壽命長、無環境污染等優點，不僅在移動式通訊設備和便攜式電子設備上得到廣泛應用，而且也廣泛應用于電動汽車、電動自行車以及電動工具等大中型電動設備方面，因此對鋰離子電池的性能要求越來越高，是目前各大電池廠家發展的主要方向。眾所周知，鋰離子電池由正極、負極、電解液、隔膜、殼體等部分組成，目前，對于正極、負極、電解液和隔膜材料種類及行為的研究很多，而對于電池殼在鋰離子電池體系中穩定性進行評價的技術方案很欠缺，不能準確檢測鋰離子電池的電池殼在電池內部環境(如電解液)中的穩定性?！ひ虼?，目前迫切需要開發出一種技術，其可以對鋰離子電池的電池殼在電池內部環境(如電解液)電解液中的穩定性進行準確檢測，從而避免鋰離子電池由于電池殼的腐蝕而導致的對電池性能產生的負面影響，保證鋰離子電池的使用壽命和安全性能。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的是提供，其可以對鋰離子電池的殼體在電池內部環境(如電解液)中的穩定性進行準確檢測，從而避免鋰離子電池由于電池殼體的腐蝕而導致的對電池性能產生的負面影響，保證鋰離子電池的使用壽命和安全性能，其操作簡單方便，且檢測效率高，具有重大的生產實踐意義。為此，本專利技術提供了，包括步驟 第一步截取鋰離子電池殼體一部分作為測試電極，然后浸入到電解液中； 第二步實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第一交流阻抗變化曲線； 第三步在測試電極上施加按照預設速度勻速變化的檢測電壓，獲得測試電極的自身電位變化曲線；第四步再次實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第二交流阻抗變化曲線. 第五步對所述測試電極的第一交流阻抗變化曲線和第二交流阻抗變化曲線進行匹配比較，根據匹配結果，判斷所述作為測試電極的電池殼體在電解液的穩定性。其中，所述第二步具體為在測試電極上施加以正弦波變化的電壓，然后實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第一交流阻抗變化曲線。其中，所述第四步具體為再次在測試電極上施加以正弦波變化的電壓，然后實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第二交流阻抗變化曲線。其中，所述第三步中還可以包括子步驟繼續多次在測試電極上施加按照預設速度勻速變化的檢測電壓，獲得多次測試電極的自身電位變化曲線并進行比較，如果在多次測試電極的自身電位變化曲線中，分別具有的測試電極的自腐蝕電位的差值在預設自腐蝕電位變化范圍之內，確認所述作為測試電極的電池殼體在電解液的穩定性好，反之，確認所述作為測試電極的電池殼體在電解液的穩定性較差； 所述自腐蝕電位為極化電流密度最低點所對應的電位。其中，所述預設自腐蝕電位變化范圍為(To. IV。其中，所述電解液放置在一個廣口瓶中，所述廣口瓶中還包括有對電極和參比電極，所述測試電極、對電極和參比電極組成的三電極測試單元浸入到電解液中。其中，所述廣口瓶頂部開口且設置有一個密封塞，所述密封塞上貫穿插入有三根導線； 所述導線位于廣口瓶上方的一端與一臺電池性能測試設備相連接，每根所述導線插入到廣口瓶內的一端固定連接有一個鉗夾，所述鉗夾分別與所述測試電極、對電極和參比電極相連接。其中，所述電池性能測試設備為電化學工作站，所述電化學工作站用于在測試電極上施加按照預設速度勻速變化的檢測電壓，以及在測試電極上施加以正弦波變化的電壓，實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第一交流阻抗變化曲線和第二交流阻抗變化曲線。由以上本專利技術提供的技術方案可見，與現有技術相比較，本專利技術提供了，其可以對鋰離子電池的電池殼體在電池內部環境(如電解液)中的穩定性進行準確檢測，從而避免鋰離子電池由于電池殼體的腐蝕而導致的對電池性能產生的負面影響，保證鋰離子電池的使用壽命和安全性能，其操作簡單方便，且檢測效率聞，具有重大的生廣實踐意義。附圖說明圖I為本專利技術提供的的流程 圖2為本專利技術提供的中要放入到電解液中的作為測試電極的一段電池殼體的正面結構不意 圖3為本專利技術提供的中要放入到電解液中的作為測試電極的一段電池殼體的背面結構不意 圖4為本專利技術提供的中作為測試電極的一段電池殼體和對電極、參比電極組成的三電極測試單元的結構示意 圖5為實施例I中的圓柱型電池殼體一的極化掃描曲線圖，橫坐標為極化掃描電壓(V)，縱坐標為作為測試電極的電池殼中通電極化電流(μ A)的對數； 圖6為實施例I中的圓柱型電池殼體一的交流阻抗譜，其中左上角的小圖為高頻區的放大示意 圖7為圖6所示實施例I中的圓柱型電池殼體一的交流阻抗譜在高頻區的放大示意 圖8為實施例I中的圓柱型電池殼體一的多次極化掃描結果示意圖，橫坐標為極化掃描電壓(V)，縱坐標為作為測試電極的電池殼中通電極化電流(μ Α)的對數； 圖9為實施例2中的圓柱型電池殼體二的多次極化掃描結果，橫坐標為極化掃描電壓(V)，縱坐標為作為測試電極的電池殼中通電極化電流(μ A)的對數； 圖中，I為廣口瓶，2為密封塞，3為導線，4為測試電極，5為對電極，6為參比電極，7為電解液，8為鉗夾。具體實施例方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術方案，下面結合附圖和實施方式對本專利技術作進一步的詳細說明。參見圖1，本專利技術提供了，包括以下步驟 第一步截取鋰離子電池殼體一部分作為測試電極(具體可以為與對電極、參比電極組成三電極測試單元，目的在于進行電化學三電極測試)，然后浸入到電解液中； 第二步實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第一交流阻抗變化曲線； 第二步具體為在測試電極上施加以正弦波變化的電壓，然后實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第一交流阻抗變化曲線； 第三步在測試電極上施加按照預設速度勻速變化的檢測電壓(即以預設電壓進行極化掃描)，獲得測試電極的自身電位變化曲線； 第四步再次實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第二交流阻抗變化曲線. 第四步具體為再次在測試電極上施加以正弦波變化的電壓，然后實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第二交流阻抗變化曲線； 第五步對所述測試電極的第一交流阻抗變化曲線和第二交流阻抗變化曲線進行匹配比較，根據匹配結果，判斷所述作為測試電極的電池殼體在電解液的穩定性；具體為如果不相匹配(即不相同，發生變化)，則確認所述作為測試電極的電池殼體在電解液的穩定性較差，所述電池殼體在電解液中的阻抗在施加上檢測電壓后容易發生變化，性能不穩定，容易發生腐蝕反應，反之，如果相匹配，確認所述作為測試電極的電池殼體在電解液的穩定性好。具體實現上，所述第三步中還可以包括子步驟繼續多次在測試電極上施加按照預設速度勻速變化的檢測電壓(即以預設電壓進行極化掃描)，獲得多次測試電極的自身電位變化曲線(即極化曲線)并進行比較，如果在多次測試電極的自身電位變化曲線中，分別具有的測試電極的自腐蝕電位(即極化電流密度最低點所對應的電位，例如圖5中的2.05V)的差值在預設自腐蝕電位變化范圍之內，確認所述作為測試電極的電池殼體在電解液的穩定性好，反之，確認所述作為測試電極的電池殼體在電解液的穩定性較差。需要說明的是，在電化學中，自腐蝕電位即通過對極化曲線中的陰極極化直線和陽極極化直線做延長，其交點所對應的縱坐標即為自腐蝕電流的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種檢測鋰離子電池殼體穩定性的方法，其特征在于，包括步驟：第一步：截取鋰離子電池殼體一部分作為測試電極，然后浸入到電解液中；第二步：實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第一交流阻抗變化曲線；第三步：在測試電極上施加按照預設速度勻速變化的檢測電壓，獲得測試電極的自身電位變化曲線；第四步：再次實時檢測所述測試電極上的阻抗，獲得測試電極的第二交流阻抗變化曲線；第五步：對所述測試電極的第一交流阻抗變化曲線和第二交流阻抗變化曲線進行匹配比較，根據匹配結果，判斷所述作為測試電極的電池殼體在電解液的穩定性。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李慧芳，李飛，高俊奎，馬佳鑫，黃家劍，紀書文，
申請(專利權)人：天津力神電池股份有限公司，
類型：發明
國別省市：