随着聚合物电池工艺发展和客户要求的不断提高， 漏液已经成为聚合物电池质量控制难点， 也是产品质量最核心竞争力的载体， 如何防止漏液电池产生， 并最大可能杜绝漏液电池流出到客户端， 成为各电池厂家竞争的一个重要方面。 然而，针对聚合物电池的漏液问题， 各厂家都没有有效的方法检验， 开发一种能够判断电池是否漏液的方法， 对聚合物电池漏液检测有实际意义。 

聚合物锂电池漏液概念
聚合物锂离子电池铝塑包装壳破裂、 封装密封性差、 腐蚀开裂的情况下， 其内部的电解液漏出， 同时外部空气进入电池体内， 引起电池鼓气的现象， 漏液不良被客户定义为涉及安全的不良类型生。

为了防止聚合物电池出现漏液不良的问题， 工程技术上一方面改进封装方法， 提高封装密封性能， 另一方面改进检验漏液的方法， 一般有以下几种检验电池是否漏液的方法:
1、 外观检查， 通过 100%的人工检验， 观察是否有电解液流出和电池外观变形等。这种方法是最传统的方法， 也是在现实中最易操作的， 但依赖人员的检出力， 其防呆性能较差。 这就是原有的检测方法。
2、 真空检测， 使用真空的方法， 利用漏液电池鼓气的特点,对电池整体抽真空，在漏液电池内外形成较大的压差， 电解液可能被伴随着内部产气流出电池， 再进行外观检查， 将不良挑出。 这种方法检出率较低， 但因其操作性较好也是常用的方法。
3、 泄漏物质检测， 电池一旦发生漏夜， 其内部的电解液会流到电池外， 如果能够敏感的检测到电解液， 就可以判断电池是否发生漏液, 这种方法的局限性在于没有成形的测试机构， 对电解液特别敏感， 应用较少， 一般较多的使用 PH 试纸，石蕊试液等化学试剂。 若能够解决检测电解液的方法问题， 则是最有前途的一种检测手段。
在检测方案设计之初， 我们按照第三种方法进行开发， 并将重点先确定在能够检测电解液的仪器开发上来， 通过市场调研， 我们了解到 VOC 检测仪能够对有机物很敏感， 而电解液的主要成分也是有机物， 因此存在重大的改善应用机会。

VOC 检测仪( Volatile Organie Compounds )是利用一组光离子化传感器 PID ( photo ionization detector )对有机挥发组分进行检测的仪器， 用于微量 VOC 挥发检测， 主要应用于环境检测、 室内环境， 安全等行业。 工作过程及原理是:通过内置的空气泵将待检测环境的气体吸人光离子化器中进行电离， 电离有机气体， 并收集电离电压， 转化成数字显示出来， 数值的大小反应环境中的有机气体的摩尔含量， 一般单位为 PPb、 PPm。
方案设计原理路径分析
1、 VOC 检测仪对有机挥发气体敏感度实验测试
实验分 5 个组别进行， 测试对象分别为： （1） 普通环境、 （2） 极片车间、 （3）电解液氛围、 （4） 合格电池旁边、 （5） 漏液电池旁边。
测试仪显示数值分别为:（1） 0–10PPb、 （2） 500- – I 000PPb、 （3） 5000PPm以上、 （4） 0- -20PPb、 （5） 50- 200PPb。
通过以上简单的实验可以看出， VOC 检测仪对环境中的有机气体是很敏感的， 其对聚合物的电解液也是敏感的， 不同环境能够引起 VOC 检测仪的示数发生明显的变化。 说明利用 VOC 检测仪进行漏液检测是可能的。
2、 电池测试实验
(1)正常电池， 密封性良好， 其内部电解液不会出现在电池外部， 少量的有机挥发组分， 实验测试时， 引起 VOC 检测仪较小示数变化或者不能引起示数变化，测试数值小表明无大量有机挥发物， 电池无破损， 判定电池 OK。
(2)漏液电池， 密封失效， 其内部的电解液能够通过某种方式从泄漏点逸散到电池外部， 电解液分解产生挥发性或其小分子组分逸出， 实验测试时， 被 VOC 检测仪检测到， 引起示数较大变化， 测试数值大表明有大量有机挥发物， 电池可能漏液或表面有电解液， 判定电池 NG。

3、 优化实验方案设计
由于检测仪和测试环境等因索的限制， 我们不能用传统的实验设计方式进行实验， 因此根据各因素的特点设计了两套方案， 并优化。
(1)方案 1:测试温度 25C， 真空度-90KPa， 真空时间 300s， 空气流动， 漏液孔尺寸0.1mm, 测试数量 8- -30Pcs, 用自制测试盒收集挥发组分。 本方案对电池施加真空， 希望增加漏液电池的电解液组分的挥发， 自制一个测试腔体， 增加测试仪探头区域内有机组分的浓度， 通过实验发现:测试系统的检出不符合要求， 但能粗略的反应测试对象中是否有漏液电池的存在;测试装置密封性差， 受到外界环境的影响太大。 通过上述分析确认本方案由于其测试波动性大， 数据不能准确检出漏液电池， 不能满足要求。
(2)方案 2:测试温度 20C， 真空度-90KPa, 真空时间 15s， 空气流动， 漏液孔任意大小， 测试数量 8- -30Pes, 使用专用密封装置收集挥发组分。 本方案中在有机含量相对稳定的环境中， 特制了一组具备盛放电池.抽真空、 充放气体的真空密封测试装置， 配套自动计时器和 VOC 检测仪。 结果看出， 该方法能够明显区分漏液电池与正常电池， 且单次测试数量较多,产能提升空间较大;测试系统受压缩空气质量或环境的波动较小， 测试系统稳定， 可操作性强。 本套方案是较理想的测试系统。
通过对以上两套方案的对比和实验验证， 最终选定第二套方案为最终的参数优化测试方案。
4、 检测参数优化
( 1 )设计单次检测数量(6- -24 只)和抽真空时间( 10- -15s 只)的 2 因子实验， 评估测试正常电池数量和真空保持时间对检测系统的影响。
(2)设计固定抽真空时间 15s， 单次检测 6 只、 12 只、 18 只、 24 只正常电池时，动态侦测 VOC 检测仪的变化过程， 读取第 10s、 第 15s 时 VOC 检测仪的读数， 分析其差值。
(3)固定抽真空时间 15s， 单次检测正常电池数量 24 只， 动态侦测 VOC 检测仪抽气检测时的数值变化， 分析其最佳读数时间。通过对实验结果及数据的分析发现， 随着单次检测正常电池数量的增加， 真空保持时间增加， 测试值增加;各组不同检测个数的读数， 第 10s 和第 15s 之间的差值是基本一致的， 即其数值变化率相当;每组测试过程中， VOC 测试值随着时间的增加， 先升高后降低， 在约 5s 时达到最大值， 因此最佳读数时间在 5- -10s 范围内。
通过以上的分析和改善， 最终确定 VOC 检查漏液电池的参数为测试温度 20C，真空度-90KPa， 真空时间 15s， 抽气检测时间 10s， 使用流动的压缩气体， 测试数量为小电池 8Pcs， 大电池 30PCS, 使用特制的严格密封的测试装置进行挥发组分收集， 测试环境稳定。
5、 检测方法验证
对采用前述优化后的条件进行的验证测量， 从实验数据的分析可以发现， 正常电池的测试数值均小于测试上限值， 且其值呈正态分布;漏液不良电池的测试数值均大于上限值， 且其值无规律散乱分布;大型号电池测试数值远远大于小型号电池测试数值。 以上数据均可量化反映正常电池与漏液不良电池的区别， 可以判断电池是否发生漏液。
结语
通过对聚合物锂离子电池漏液检测方法的研究，VOC 检测仪是聚合物锂电池漏液有效检测方法，若有其它方法，欢迎大家一起交流。

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