[发明专利]锂离子电池的缺陷无损检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池制备技术领域，特别是涉及一种锂离子电池无损检测方法。

背景技术

锂离子电池（锂电池）具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。

在制造锂离子电池时，受制造工艺的制约，电解液分布可能并不均匀，造成空气层或异物等缺陷，为控制质量，多数厂家通过多次充电放电或解剖的方法进行检测，但是这些检测方法成本高、周期长，所以就需要一种能实施便利检测周期短的检测方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能实施便利检测周期短的锂离子电池缺陷的检测方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种锂离子电池的缺陷无损检测方法，包括以下步骤，

1）通过信号发射端向待检测锂离子电池发射超声波信号，其信号强度为I0；

2）信号接收端接收所述超声波信号透过待检测锂离子电池的超声波信号，其信号强度为与待检测锂离子电池各扫描点位置对应的一组信号强度数据，记为I1；

3）将I1与I0相比生成一组与待测锂离子电池各扫描点位置对应的一组透射率t1，然后输出t1。

所述的超声波信号为相对锂离子电池垂直入射。

所述的步骤3还包括数据处理步骤，其将t1与合格透射率t0相比，最终采用多种不同颜色表示t1与t0的倍数。

所述的t1在t0的十分之一以内为正常区域。

所述的锂离子电池为聚合物锂离子电池或方形锂离子电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用超声波对锂离子电池内部状态进行的无损检测，尤其是适用于聚合物以及方形锂离子电池，避免了多次充放电检测所带来的时间上的浪费，使用空气作为耦合媒介，通过分析不同区域的透射率，可以获得较高的检测速度与精度，还可精确获知存在缺陷的位置，这也是多次充放电所不能实现的。

附图说明

图1所示为超声波入射原理示意图；

图2所示为待测物体内有空气层时超声波入射原理示意图；

图3所示为超声波检测结果示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

理论分析

如图1所示为超声波入射原理示意图。设空气与被测物体的声阻抗分别为Z₁与Z₂；T₁₂为空气到被测物体的超声波透射率，T₂₁为被测物体到空气的超声波透射率；T₁₂₁表示从空气到被测物体再到空气的超声波透射率，T₁₂₁₂₁表示从空气到被测物体然后到空气再到被测物体最后再到空气的超声波透射率，R₁₂为空气到被测物体间的反射率，R₂₁为被测物体到空气的反射率。

则R₁₂=(Z₂-Z₁)/(Z₂+Z₁)

R₂₁=(Z₁-Z₂)/(Z₂+Z₁)=-R₁₂

T₁₂=1+R₁₂

T₂₁=1+R₂₁

T₁₂₁=T₁₂×T₂₁

=(1+R₁₂)(1+R₂₁)

=(1+R₁₂)(1-R₁₂)

=1-(R₁₂)²

=1-[(Z₂-Z₁)/(Z₂+Z₁)]²

其中，声阻抗Z为该物质的密度ρ与声音在该物质中传播的音速C（此处使用纵波）的乘积，即Z=ρ×C。