本发明涉及锂电池测量领域,具体为一种用于验证锂电池电芯密封效果的圆度测量方法及设备。
背景技术:
1、常规圆柱锂电池组制作工艺是由搅拌、涂布、辊压、分切、卷绕、焊接、干燥、注液、封口等工步组成,在封口这个工步一般是将正极盖帽通过挤压密封在负极钢壳下,并在中间增加密封圈绝缘密封,如此处挤压力度如控制不好会将钢壳挤压变形,虽当时未漏液,但经过长时间使用或震动后,锂电池内部电解液还是会从密封处漏出,正常厂家对锂电池此步的检测会采用目视不漏液,或者使用游标卡尺测量圆柱电池直径;
2、但这样的检测方式精度较差,传统方法虽然能够提供一定程度上的准确性,但在捕捉微小的、可能影响电池性能的细微变形方面,其精度可能不足。尤其是在封壳挤压造成的细微钢壳变形通常难以被准确识别,并且锂电池在使用过程中会经历各种物理和化学变化,包括内部压力增大、温度变化和机械震动等。如果电池壳体在生产过程中已经存在微小的变形,这些变形可能未被初步检测所发现。在后续使用中,这些原本微小的变形可能成为电解液泄漏的通道,导致电池性能降低、寿命缩短,甚至引发更严重的安全问题,如电解液泄漏和起火。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于验证锂电池电芯密封效果的圆度测量方法及设备,解决了测试精度较差的问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种通过测量锂电池圆度来验证电芯密封效果的测试方法,包括以下步骤:
3、s1、初步定位:将锂电池放入固定底座来定位锂电池,距离传感器与被测电芯之间存在3mm间隙;
4、s2、调整和测量:通过调整锁紧销调整距离传感器测量的被测电芯高度位置,通过高度刻度标线,记录所测试的锂电池高度位置,使用负极钢壳作为定位,主要测试挤压处变形量;
5、s3、数值记录:拧紧锁紧销,将高度滑轨固定,再通过推动连接底座,带动距离传感器绕着被测电芯旋转一周,同时显示屏会自动记录8处位置传感器的数值;
6、s4、数值分析:通过函数公式计算出最终数值,表示越接近圆,数值越大则表示变形越大,后续漏液的风险也就越大,通过对已漏液电池测量,最终数值不超过0.20mm以内为安全值,超过0.20mm以上后期存在较大的漏液风险,可评估为不可用。
7、优选的,所述s4步骤中,函数公式具体如下:
8、
9、其中max1与max2为测试数值中最大的两个数值,min1与min2为测试数值中最小的两个数值。
10、一种测量锂电池圆度的设备,包括固定底板,所述固定底板顶部固定连接有固定底座,所述固定底座内部设置有被测电芯,所述固定底板顶部设置有圆形滑轨,所述圆形滑轨顶部固定连接有连接底座,所述连接底座内部设置有距离传感器,所述固定底板一侧设置有显示屏,所述距离传感器与所述显示屏之间通过电性连接,所述连接底座内部开设有高度滑轨,所述连接底座一侧设置有高度刻度标线,所述圆形滑轨外壁设置有呈环形阵列分布的位置传感器,所述位置传感器均设置在所述固定底板内部,所述连接底座顶部设置有锁紧销,所述距离传感器与所述连接底座之间通过锁紧销相连接。
11、优选的,所述固定底座顶部开设有5mm深度的开槽,用于固定被测电芯位于中心点位置。
12、优选的,所述显示屏用于实时显示距离传感器顶部到被测物体之间的距离。
13、优选的,所述高度滑轨用于提供距离传感器进行上下滑动的轨道,所述锁紧销用于固定距离传感器在高度滑轨的定点位置。
14、工作原理:在需要进行测量前,需要将锂电池放入固定底座来定位锂电池,此时距离传感器与被测电芯之间存在3mm间隙,也就是理论值,此时再通过锁紧销调整距离传感器测量的电芯高度位置,此时的高度刻度标线可以记录现在所测试的锂电池高度位置,因一般锂电池受挤压处在正极盖帽处,故使用负极钢壳作为定位,主要测试挤压处变形量,等确定好测试电芯高度后,拧紧锁紧销将高度滑轨固定,再通过推动连接底座带动距离传感器绕着被测电芯旋转一周,每经过一个位置传感器,显示屏自动记录一个数值,记录8处数据后,从8处数据提取出两个最大值和两个最小值,再自动算出两个平均值,通过平均值对比差值,不超过0.20mm则判断合格,超过0.20mm,则判定不合格。
15、本发明提供了一种用于验证锂电池电芯密封效果的圆度测量方法及设备。具备以下有益效果:
16、1、本发明通过可测量锂电池圆度数据,对数据收集计算,与已漏液电池测量后变形的数据对比,来预测和防止因封装过程中的挤压而导致的电池变形及其相关风险,通过与已知漏液电池的数据进行比较,此方法能及时识别出可能导致电解液泄漏的细微变形,从而显著提高电池的使用安全性,这种检测能力确保了电池在送到用户手中前已经通过严格的质量控制,减少了由于电池缺陷引发的潜在安全事故。
1.一种通过测量锂电池圆度来验证电芯密封效果的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种通过测量锂电池圆度来验证电芯密封效果的测试方法,其特征在于,所述s4步骤中,函数公式具体如下:
3.一种测量锂电池圆度的设备,依据权利要求1-2所述的一种通过测量锂电池圆度来验证电芯密封效果的测试方法,包括固定底板(1),其特征在于,所述固定底板(1)顶部固定连接有固定底座(2),所述固定底座(2)内部设置有被测电芯(3),所述固定底板(1)顶部设置有圆形滑轨(10),所述圆形滑轨(10)顶部固定连接有连接底座(9),所述连接底座(9)内部设置有距离传感器(4),所述固定底板(1)一侧设置有显示屏(7),所述距离传感器(4)与所述显示屏(7)之间通过电性连接,所述连接底座(9)内部开设有高度滑轨(8),所述连接底座(9)一侧设置有高度刻度标线(6),所述圆形滑轨(10)外壁设置有呈环形阵列分布的位置传感器(11),所述位置传感器(11)均设置在所述固定底板(1)内部,所述连接底座(9)顶部设置有锁紧销(5),所述距离传感器(4)与所述连接底座(9)之间通过锁紧销(5)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种测量锂电池圆度的设备,其特征在于,所述固定底座(2)顶部开设有5mm深度的开槽,用于固定被测电芯(3)位于中心点位置。
5.根据权利要求3所述的一种测量锂电池圆度的设备,其特征在于,所述显示屏(7)用于实时显示距离传感器(4)顶部到被测物体之间的距离。
6.根据权利要求3所述的一种测量锂电池圆度的设备,其特征在于,所述高度滑轨(8)用于提供距离传感器(4)进行上下滑动的轨道,所述锁紧销(5)用于固定距离传感器(4)在高度滑轨(8)的定点位置。