[发明专利]一种锂离子电池耐压测试方法

说明书

本发明公开了一种适用于全海深运行的锂离子电池耐压测试方法，主要通过本发明所规定的压力筒模拟测试，以电池的电压差及形貌变化为判定主要依据进行锂离子电池承压能力判断。本发明的特征是通过本发明的测试方法，可以快速、简单地对锂离子电池单体是否具备在全海深压力范围内安全运行的潜力进行快速评估，为万米承压的深海潜器在在0～11000米海水下压力范围内的安全运行提供安全、可靠的能源动力保障。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种适应于全海深运行的锂离子电池的耐压测试方法。

背景技术

锂离子电池由于其高比能、高比功率特性已经成为最具潜力的深海装备用电池，用锂离子电池替换深海潜器传统的银锌电池可大幅提升深海装备的续航能力、电负载能力等。但锂离子电池能否承受深海巨大的海水压力是制约其应用于深海装备的首要难题。

目前，应用于深海装备的锂离子电池主要采用两种承压方式：（1）依靠承压壳体承压；（2）锂离子电池直接承压。前者所需的厚重壳体使得整个电池系统的质量比能大大降低，难以满足深海装备发展的需求。后者由于锂离子电池直接承压，对电池技术水平的要求高，其耐深海压力的能力评估尚不明确。如何考察经过耐压设计的锂离子电池能否真正承受深海复杂的压力环境，保障深海潜器在全海深范围内安全运行，已成为深海电池技术的瓶颈技术之一。

通过锂离子电池开路电压变化来对电池的性能进行预测是本行业内常见的方法。然而万米范围内的海水压力环境对电池内部结构的影响巨大，对锂离子电池开路电压的影响因素与常压状态下有着显著的不同，尤其是不同压力变化大小、压力变化速率对电池微观结构变化的作用机理尚待探索。因此考核锂离子电池耐压安全性的压力变化制度以及压力考核过程中的开路电压差值之间的界定关系尚不分明，是目前深海锂离子电池技术发展的尚待解决的难题之一。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种适用于全海深运行的锂离子电池耐压测试方法。

为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于全海深运行的锂离子电池耐压测试方法，包括以下步骤

第一步，目测锂离子电池外观，需满足电池表面无颗粒(含铝塑膜内层颗粒)以及无电解液痕迹、褶皱、破损、变形现象的要求；

第二步，对锂离子电池进行耐压测试：

第1步，测量电池开路电压；

第2步，将锂离子电池置于打压工装内，正负极外接至外电路；

第3步，将打压工装放入压力模拟装置中；

第4步，检测电池电压变化情况；

第5步，启动加压系统，按加压速率约S1=1～20MPa/min加压至100～120MPa，保压T1 min，T1≥8min；

第6步，按S1加压速率加压至≥125MPa，保压T1分钟；

第7步，压力模拟装置卸压至100～120MPa，保压T1分钟，卸压速率S2≥1MPa/min；

第8步，压力模拟装置卸压至常压，卸压速率为S3，其中S3≥3MPa/min；

第9步，加压过程应一直监测电池电压，若电池电压压降＞0.002V，则该锂离子电池未通过筛选，卸压并取出电池；否则通过耐压测试；

进行耐压测试的锂离子电池需依次进行上述两步进行测试，且必须同时满足测试要求，该锂离子电池方可通过全海深耐压测试。

所述的一种锂离子电池耐压测试方法，第二步中的性能测试是在在温度15～25℃，相对湿度25～85%，气压90～108kPa的环境中进行。

所述的一种锂离子电池耐压测试方法，第二步加压过程每10MPa测一次电池电压。