专利名称：一种锂离子电池电解液的注液量的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种能够快速无损检测电池注液量的锂离子电池电解液的注液量的检测装置。
背景技术：
锂离子电池因具有比容量高、工作电压高、工作温度范围宽、自放电率低、循环寿命长、无污染和重量轻等优点，因此得到了广泛的应用。锂离子电池通常包括负极片、负极片、间隔于负极片和负极片之间的隔膜，以及电解液。其中，负极片包括负极集流体和附着在负极集流体上的负极膜片，正极片包括正极集流体和附着在正极集流体上的正极膜片；隔膜间隔于负极片和正极片之间，起到电子阻隔 作用，并防止负极片和正极片短路；电解液由负极片、正极片和隔膜吸收，形成锂离子通路。锂离子电池在正常工作时，由负极集流体引出的负极端和由正极集流体引出的正极端与外电路形成电子通路，电解液和正负极活性物质中锂离子形成离子通路，电子通路和离子通路共同形成回路，以达到正常工作的目的。随着锂离子电池的需求量逐渐增大，人们对其各方面的性能要求也越来越高，尤其是对于电池的循环性能的要求，而电池的注液量是保证电池循环的重要参数，注液量过少会导致循环衰减过快，造成电池的使用寿命衰减过快。但过多的注液量又会造成电池胀液，破坏电池的整体结构。因此，如何合理的快速的检测锂离子电池的注液量，成为品质控制的一个重要的因素。现有的技术主要通过检测电池注液前后的质量差别来控制电解液的注入量，但由于控制技术的限制，注液量并不能准确的控制。此外，由于锂离子电池还需要经过电解液抽出等步骤，所以实际的注液量更加难以控制。因此，寻找一种快速而简便的电解液的检测装置，成为了目前迫切的需求。有鉴于此，确有必要提供一种能够快速简便而又无损地检测出电池中电解液的注液量的装置，以提高锂离子电池的产品品质。

实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种能够快速简便而又无损地检测出电池中电解液的注液量的装置，以提高锂离子电池的产品品质。为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种锂离子电池电解液的注液量的检测装置，包括机架、设于机架上对着电池正面的信号发生装置、设置在电池背面且嵌在机架内的信号传感器，以及放置在所述机架上的控制台，所述控制台分别与所述信号发生装置和信号传感器连接。其工作原理是通过信号发生装置输出具有穿透性的信号，该信号穿透电池并发生衰减，同时设置在电池背面且嵌在机架内的信号传感器接受到经过电池后的信号强度，通过判断注液前后的信号衰减来计算电池的注液量。[0011]作为本实用新型锂离子电池电解液的注液量的检测装置的一种改进，所述信号发生装置嵌在保护壳内，所述保护壳螺接于所述机架上。作为本实用新型锂离子电池电解液的注液量的检测装置的一种改进，所述控制台包括Α/D模数转换模块、信息记录模块和信号调节模块。其中，信号调节模块用于对输出信号的强度进行调节；A/D模数转换模块的作用是将信号传感器的模拟信号转换为数字信号；信号记录模块的功能在于根据信号的衰减，记录信号的强度，并用于计算电解液的注液量。作为本实用新型锂离子电池电解液的注液量的检测装置的一种改进，所述Α/D模
数转换模块通过信号传输线与所述信号传感器连接，所述信号记录模块通过信号传输线与所述Α/D模数转换模块连接。作为本实用新型锂离子电池电解液的注液量的检测装置的一种改进，所述信号调节模块通过信号传输线和所述信号发生装置连接。作为本实用新型锂离子电池电解液的注液量的检测装置的一种改进，所述信号发生装置为射线发生装置。作为本实用新型锂离子电池电解液的注液量的检测装置的一种改进，所述信号发生装置为X射线发生装置、α射线发生装置、β射线发生装置或Y射线发生装置。作为本实用新型锂离子电池电解液的注液量的检测装置的一种改进，所述信号发生装置为声波发生装置。作为本实用新型锂离子电池电解液的注液量的检测装置的一种改进，所述信号发生装置为超声波发生装置或次声波发生装置。以上的信号发生装置输出的信号在穿透电池后具有明显的衰减，利于电池注液量的判断。相对于现有技术，本实用新型提供了一种锂离子电池的电解液注液量的检测装置，该装置结构简单，操作方便，应用该装置对电池中注液量进行检测，方法简单、快捷，能够迅速无损地检测出锂离子电池的电解液注液量，并选出注液不足的产品，因此可以为电池品质的检测提供数据和依据。由于电解液的注液量是影响电池循环使用寿命的重要因素，因此，本实用新型能够迅速的挑选出寿命坏品，从而确保出货电池的使用寿命，提高锂离子电池的产品品质，为品质监控带来了极大方便。
以下结合附图
和具体实施方式
，对本实用新型及其有益技术效果进行详细说明，其中图I是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，一种锂离子电池电解液的注液量的检测装置，包括机架I、设于机架I上对着电池4正面的信号发生装置2、设置在电池4背面且嵌在机架4内的信号传感器5，以及放置在所述机架4上的控制台6，所述控制台6分别与所述信号发生装置2和信号传感器5连接。[0024]其中，所述信号发生装置2嵌在保护壳3内，所述保护壳3螺接于所述机架I上。所述控制台6包括Α/D模数转换模块61、信息记录模块62和信号调节模块63。其中，信号调节模块63用于对输出信号的强度进行调节；A/D模数转换模块61的作用是将信号传感器5的模拟信号转换为数字信号；信号记录模块62的功能在于根据信号的衰减，记录信号的强度，并用于计算电解液的注液量。所述Α/D模数转换模块61通 过信号传输线7与所述信号传感器5连接，所述信号记录模块62通过信号传输线7与所述Α/D模数转换模块61连接。所述信号调节模块63通过信号传输线7和所述信号发生装置2连接。所述信号发生装置2为射线发生装置，如X射线发生装置、α射线发生装置、β射线发生装置或Y射线发生装置。所述信号发生装置为声波发生装置，如超声波发生装置或次声波发生装置。本实用新型的主要工作原理是位于保护壳3内的信号发生装置2可发射出穿透性的信号，如射线或声波，并在穿透锂离子电池4后发生衰减，通过内嵌在机架I内部的信号传感器5，检测此时的信号强度，经过信号传输线7将信号传输到控制台6内部，并经过其内部的Α/D模数转换模块61，将模拟信号转换为数字信号输入到信号记录模块62中进行记录并处理。控制台6内的信号调节模块63通过信号传输线7与信号发生装置2连接，用于调节信号发生装置2的信号输出强度，以便针对不同厚度的电池进行调整。通过记录注液前后的信号强度，计算出锂离子电池内的电解液量，具体计算方法如下
r , ^ ln/0 -InZ2-
InZ0 - In /,其中，X为注液量百分比，I。为注液前的信号强度，I1S 100%注液(即电池满注)的信号强度，I2为待测电池的信号强度。
具体实施方式
I首先按照以下方式制备锂离子电池负极片的制备将负极活性物质人造石墨、导电剂碳黑、增稠剂粘接羧甲基纤维素(CMC)和粘接剂丁苯橡胶(SBR)按照质量比94 2 2 2加入溶剂水中混合均匀，得到待涂敷的负极浆料。将所得浆料涂敷在厚度为16μπι的铜箔上，烘干，冷压，得到的负极极片每平方厘米含有9毫克负极活性物质，然后经过裁片和焊接负极极耳，得到负极片。正极片的制备将正极活性物质钴酸锂(LiCoO2)、导电剂碳黑、粘接剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按照质量比96 2 2加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合均匀，得到待涂敷的正极浆料。将所得浆料涂敷在厚度为12ym的铝箔集流体上，烘干，冷压，得到的正极极片每平方厘米含有21毫克正极活性物质，然后经过裁片和焊接正极极耳，得到正极片。隔膜选用厚度为25 μ m的聚丙烯多孔膜。锂离子电池的制备将上述负极片、正极片与隔膜依次卷绕成涡卷状的电芯，然后将电芯密封到由尼龙、铝箔和聚丙烯膜复合成的电池外包装中。成型后制得508075锂离子电池，为了标定并验证本装置的可靠性，分别注入合格状态的0，20 %，40 %，60 %，80 %，100 %的电解液量，其中，注液量为合格状态的20 %，40 %，60 %和80 %的锂离子电池分别标为A组，B组，C组和D组。实际测试时，将注液量为O的508075锂离子电池置于装置之中，信号发生装置2采用X射线发生装置。测得此时的信号强度为Itl ;然后将注入100%电解液的508075锂离子电池放入装置，测得信号强度为Ip最后，将待测锂离子电池放入装置中，测得的强度为I2，则电解液注液量的计算公式为
InZ0 - In/,X 二 ~
In Z0 - In/,判定标准为当χ> 105%时，电解液注液量太多，X彡105%时，注液量合适，当X < 95%时，电解液注液量过少。
·结果不于表I。表I :Α组，B组，C组和D组的锂离子电池注液量的测试结果
项目实际注液量测量注液量 A 组20%18%
B 组40%42%
C 组60%58%
D 组80%83%由表I可知，采用本实用新型的装置能够比较准确的反应电池内部的实际注液量。
具体实施方式
2与具体实施方式
I不同的是测试装置的信号发生装置2为Y射线发生装置。其余同具体实施方式
1，这里不再赘述。采用具体实施方式
的装置对A组，B组，C组和D组的锂离子电池的注液量进行测试后的结果不于表2。由表2可知，采用本实用新型的装置能够比较准确的反应电池内部的实际注液量。表2 :Α组，B组，C组和D组的锂离子电池注液量的测试结果
项目实际注液量测量注液量 A 组 20%19%
B 组 40%43%
C 组 60%59%
D 组 80%81%具体实施方式
3[0053]与具体实施方式
I不同的是测试装置的信号发生装置2为超声波发生装置。其余同具体实施方式
1，这里不再赘述。采用具体实施方式
的装置对A组，B组，C组和D组的锂离子电池的注液量进行测试后的结果不于表3。表3 :A组，B组，C组和D组的锂离子电池注液量的测试结果
权利要求1.一种锂离子电池电解液的注液量的检测装置，其特征在于包括机架、设于机架上对着电池正面的信号发生装置、设置在电池背面且嵌在机架内的信号传感器，以及放置在所述机架上的控制台，所述控制台分别与所述信号发生装置和信号传感器连接。
2.根据权利要求I所述的锂离子电池电解液的注液量的检测装置，其特征在于所述信号发生装置嵌在保护壳内，所述保护壳螺接于所述机架上。
3.根据权利要求I所述的锂离子电池电解液的注液量的检测装置，其特征在于所述控制台包括A/D模数转换模块、信息记录模块和信号调节模块。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池电解液的注液量的检测装置，其特征在于所述A/D模数转换模块通过信号传输线与所述信号传感器连接，所述信号记录模块通过信号传输线与所述A/D模数转换模块连接。
5.根据权利要求3所述的锂离子电池电解液的注液量的检测装置，其特征在于所述信号调节模块通过信号传输线和所述信号发生装置连接。
6.根据权利要求I所述的锂离子电池电解液的注液量的检测装置，其特征在于所述信号发生装置为射线发生装置。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池电解液的注液量的检测装置，其特征在于所述信号发生装置为X射线发生装置、α射线发生装置、β射线发生装置或Y射线发生装置。
8.根据权利要求I所述的锂离子电池电解液的注液量的检测装置，其特征在于所述信号发生装置为声波发生装置。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池电解液的注液量的检测装置，其特征在于所述信号发生装置为超声波发生装置或次声波发生装置。
专利摘要本实用新型属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池电解液的注液量的检测装置，包括机架、设于机架上对着电池正面的信号发生装置、设置在电池背面且嵌在机架内的信号传感器，以及放置在所述机架上的控制台，所述控制台分别与所述信号发生装置和信号传感器连接。相对于现有技术，本实用新型的装置结构简单，操作方便，应用该装置对电池中注液量进行检测，方法简单、快捷，能够迅速检测出锂离子电池的电解液注液量，并选出注液不足的产品，因此可以为电池品质的检测提供数据和依据。由于电解液的注液量是影响电池循环使用寿命的重要因素，因此，本实用新型能够迅速的挑选出寿命坏品，从而确保出货电池的使用寿命，具有非常积极的效果。
文档编号G01F23/288GK202494493SQ201220054788
公开日2012年10月17日 申请日期2012年2月20日 优先权日2012年2月20日
发明者谢远森 申请人:东莞新能源科技有限公司, 宁德新能源科技有限公司