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，也是产品质量核心竞争力的载体，如何防止漏液电池产生，并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，漏液被客户定义为不符合条件类型。

检测方法方案介绍

为了防止聚合物电池出现漏液的问题，工程技术上一方面改进封装方法，提高封装密封性能，另-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。这种方法是传统的方法，也是在现实中容易操作的，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，将不符合的挑出。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*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检测仪介绍

综合以上情况，申贝科学仪器（苏州）有限公司提供了高精度的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，安监，工厂废气排放等行业。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，测试对象分别为普通环境、极片车间、电解液氛围、合格电池旁边、漏液电池旁边;测试仪显示数值分别为: 0-一10PPb、500- - I 000PPb、5000PPm以上、0- -20PPb、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, 使用专用密封装苦收集挥发组分。本方案中在有机含量相对稳定的环境中，特制了-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，*终选定第二套方案为*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，分析其有利读数时间。

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MAX值，因此有利读数时间在5- -10s范围内。

通过以_上的分析和改善，*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，我们实现了新的应用，VOC检测仪是聚合物锂电池漏液有效检测方法。