CN115810820A - 电池的壳体短路处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池的壳体短路处理方法及系统。该电池的壳体短路处理方法，包括：当检测到电池的壳体与电池的第一极短路时，短接壳体与电池的第二极；其中，若第一极为正极，则第二极为负极；若第一极为负极，则第二极为正极；断开电池壳体与第二极之间的短接，并将电池静置预设时长；在电池静置时长之后，检测壳体与第一极之间的电势差；以及，根据壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型并及短路是否消除。

Description

电池的壳体短路处理方法及系统

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池的壳体短路处理方法及系统。

背景技术

近年来，随着动力电池的应用范围越来越广泛，例如广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、军事装备、航空航天等多个领域。

动力电池在装配和测试过程中，可能会出现电解液污染电池的壳体，或者本该绝缘的部件之间的绝缘性出现异常，导致电池的壳体短路等问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池的壳体短路处理方法及系统，至少能够部分解决电池壳体短路的问题。

为了达到上述目的，本申请实施例第一方面提供一种电池的壳体短路处理方法，包括：

当检测到电池的壳体与电池的第一极短路时，短接壳体与电池的第二极；其中，若第一极为正极，则第二极为负极；若第一极为负极，则第二极为正极；

断开电池壳体与第二极之间的短接，并将电池静置预设时长；

在电池静置时长之后，检测壳体与第一极之间的电势差；以及，

根据壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型并及短路是否消除。

在发现电池的壳体与第一极短路时，通过将壳体与第二极的短接进而使得电流在壳体与第二极之间的转移，可以使得壳体相对于第一壳体的电势差恢复到正常值，通过静置可以剔除出壳体内部短路时，在静置时长内壳体内部短路再次使得壳体相对于第一极的电势差再次异常。在电池静置达到预设时长之后，检测壳体和第一极之间的电势差，若电势差位于预设范围内，说明该壳体与第一极之间的短路为壳体外部短路且这种壳体外部短路已经被修复，若电势差位于预设范围外时，可认定这种短路为壳体内部短路且不可被修复。一方面通过第二极与壳体之间的短接和静置，修复壳体外部短路，另一方面可以剔除出不可以修复的壳体内部短路，从而减少壳体内部短路的电池投入使用之后造成的安全性问题。

基于上述方案，根据壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型并及短路是否消除，包括：

当壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型为壳体外部短路且壳体外部短路消除。

基于上述方案，根据壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型并及短路是否消除，包括：

当壳体与第一极之间的电势差在预设范围外，确定壳体与第一极之间的短路类型为壳体内部短路且壳体内部短路未消除。

上述壳体内部短路和壳体外部短路的短路类型确定，可以通过在第二极和壳体之间的短接及电池静置之后，壳体与第一极之间电势差的测量，以及测量得到的电势差是否位于预设范围内的比较判断，简便地实现。

基于上述方案，方法还包括：

在短接壳体与第二极之前，清洁壳体上电解液。

在短接壳体与第二极之间，通过电解液的清除，可以使得壳体外部短路被修复之后，壳体上残留的电解液转移出现的再次壳体外部短路，从而实现更彻底的壳体外部短路的修复。

基于上述方案，在短接壳体与第二极之前，清洁壳体上电解液，包括：

利用电解液的有机溶剂浸泡电池，以溶解壳体表面的电解液；以及，

利用具有易挥发性的醇类物质浸泡被有机溶剂取出的电池，以去除壳体表面残留的有机溶剂。

通过电解也的有机溶剂可以清洁掉壳体外表面残留的电解液，同时采用具有易挥发性的醇类物质浸泡电池，则可以利用醇类物质的易挥发性带走电池的壳体表面残留的有机溶剂以及有机溶剂内溶剂的电解液，更彻底的清除电池的壳体外表面的电解液。

基于上述方案，有机溶剂浸泡电池的时长为第一时长；

和/或，

醇类物质浸泡电池的时长为第二时长。

为了确保壳体外表面的电解液清除的足够彻底，分别限定了电池被浸泡在有机溶剂和醇类物质中的时长。

基于上述方案，在短接壳体与第二极之前，清洁壳体上电解液，包括：

在利用有机溶剂浸泡电池之前，利用预设温度的去离子水浸泡电池，以溶解壳体表面的电解液的结晶。

通过温度较高的去离子水浸泡电池，可以溶解壳体表面的电解液的结晶，从而更加彻底的清洁壳体的外表面。

基于上述方案，去离子水浸泡电池的时长为第三时长。

为了使得壳体外表面电解液的结晶溶解的更加彻底，电池被浸泡在去离子水中的时长需要达到第三时长。

基于上述方案，预设温度位于70摄氏度至90摄氏度之间。

该预设温度可以确保结晶快速充分溶解。

基于上述方案，在短接壳体与第二极之前，清洁壳体上电解液，包括：

在电池被浸泡时，向电池发射超声波。

通过超声波发射引起的微振，可以更彻底地清洁电池的壳体。

基于上述方案，有机容积包括以下至少之一：

碳酸二甲酯；

碳酸二乙酯；

碳酸二丙酯；

和/或，

醇类物质包括：

无水乙醇和/或无水甲醇。

上述有机溶剂和醇类物质均具有获取简便及成本低的特点。

基于上述方案，方法还包括：

在清洁壳体表面的电解液之前，密封电池的第二极的极柱。

通过密封电池的极柱，可以减少极柱在电池被浸泡时的腐坏，进而确保修复后电池的使用寿命。

基于上述方案，还包括：

当检测到壳体与第一极之间的电势差位于预设范围外，确定壳体与第一极之间短路。

通过壳体与第一极之间的电势差的检测，可以简便快速发现电池的壳体是否短路。

基于上述方案，预设时长为：6至54小时。

电池在第二极与壳体之间的短接被断开之后的静置时长为预设时长，可以使得壳体内部短路再次放电，从而尽可能检测出壳体内部短路，防止壳体内部短路的电池流入使用。

本申请实施例第二方面提供一种电池的壳体短路处理系统，包括：

短接件，用于当检测到电池的壳体与电池的第一极短路时，短接壳体与电池的第二极；其中，若第一极为正极，则第二极为负极；若第一极为负极，则第二极为正极；

检测装置，用于在壳体与第一极之间的短接断开后电池静置达到预设时长后，检测壳体与第一极之间的电势差；

信息处理装置，用于根据壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型并及短路是否消除。

基于上述方案，信息处理装置，具体用于当壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型为壳体外部短路且壳体外部短路消除。

信息处理装置，还具体用于当壳体与第一极之间的电势差在预设范围外，确定壳体与第一极之间的短路类型为壳体内部短路且壳体内部短路未消除。

信息处理装置，通过壳体与第一极之间的电势差是否位于预设范围外，可以确定壳体与第一极之间的短路是否消除且准确的选择出壳体内部短路。

基于上述方案，系统还包括：

清洁装置，用于在短接壳体与第二极之前，清洁壳体上电解液。

基于上述方案，清洁装置包括：

容器，用于预设温度的去离子水、电解液的有机溶剂以及具有易挥发性的醇类物质依次浸泡电池；

超声波发射器，用于在电池被浸泡时，向电池发射超声波。

通过超声波的引入，可以实现更好的清洁。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一个实施例提供的一种电池的壳体短路处理方法的流程示意图。

图2为本申请一个实施例提供的一种电池的结构示意图。

图3为本申请一个实施例提供的一种电池和第二极短接的示意图。

图4为本申请一个实施例提供的一种电池的壳体短路处理方法的流程示意图。

图5为本申请一个实施例提供的一种壳体表面的电解液清洁的流程示意图。

图6为本申请一个实施例提供的一种电池的壳体短路处理方法的流程示意图。

图7为本申请一个实施例提供的一种电池的壳体短路处理方法的效果示意图。

图8为本申请一个实施例提供的一种电池的壳体短路处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前壳体与负极或者正极之间可能会出现短路，且针对壳体与电池的正极或者负极之间短路修复比较难，且修复一阵子之后壳体与电池的正极或者负极之间将再次短路。

经研究发现：若在壳体与电池的极柱之间有残留电解质或者金属粒子等会似的电池的壳体与对应极之间的壳体外部短路，而这种壳体外部短路会使得壳体相对于正极的电势差变小或者相当于负极之间的电势差减小。若电池的壳体内部的部分结构破损，则壳体与电池的正极或者负极之间会出现壳体内部短路。

针对壳体外部短路，若壳体与负极之间短路，则可以将壳体与正极之间的短接，通过短接由正极向壳体放电，从而使得壳体相对于负极的电势差升高。若壳体与正极之间短路，则可以将壳体与负极之间的短接，通过这种短接由壳体向负极放电，从而使得正极相对于壳体的电势差升高，从而使得壳体相对于正极和负极的电势差恢复正常。

在壳体相对于正极和负极之间的电势差恢复正常之后，静置电池一段时间内，若壳体的短路类型为壳体内部短路，则通过这种短接之后壳体的短路是无法修复的，壳体内部短路在静置时间的放电，会使得壳体相对于正极和负极的电势差再次异常，如此，通过静置之后的电势差的测量，可以选择出通过短接完成修复的电池，并选择出不能修复的壳体内部短路的电池。

本申请实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

本申请实施例涉及的术语“短接”可以理解为电连接，例如，使用软线或者金属线，将第二极和壳体之间连接起来，形成第二极与壳体之间的放电连接。

本申请实施例涉及的术语“静置”可以理解为：在室温(或者称为常温)放置。

本公开实施例中涉及的术语“电解液的有机溶剂”可以理解为：能够溶解电解液的任何有机物质构成的溶剂。

本公开实施例中涉及的术语“具有易挥发性的醇类物质”可以理解为：具有羟基的各种醇类试剂。

如图1所示，本申请实施例提供一种电池的壳体短路处理方法，包括：

S110：当检测到电池的壳体与电池的第一极短路时，短接壳体与电池的第二极；其中，若第一极为正极，则第二极为负极；若第一极为负极，则第二极为正极；

S120：断开电池壳体与第二极之间的短接，并将电池静置预设时长；

S130：在电池静置时长之后，检测壳体与第一极之间的电势差；以及，

S140：根据壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型并及短路是否消除。

该电池可为锂电池或者钠电池等动力电池。

参考图2所示，电池可包括：壳体、正极柱、正极片、负极柱和负极片等。正极柱和负极柱可以统称极柱，会通过壳体上的开口显露在电池外侧。正极柱与正极片电连接；负极片与负极柱电连接。

壳体通常可为金属壳体或者合金壳体。示例性地，壳体可为铝壳体。即壳体自身也是导体。

若壳体与正极短路，则会壳体会外漏电。若负极与壳体短路，则会导致电池的放电能力降低，且导致壳体被腐蚀穿孔，从而影响电池的安全性。

若壳体与电池之间未短路，则正极的电势高于壳体的电势；壳体的电势高于负极的电势，且正极与壳体之间的电势差需要大于一个预设值，壳体与负极之间的电势差也需要大于一个预设值，才可以说明壳体分别与正极和负极之前的绝缘性够好。

因此，利用检测装置，检测电池的壳体与正极和负极之间的电池差，根据电势差是否位于预设范围内，确定是否出现壳体与电池的正极或者负极之间的短路。

若检测出电池的壳体与第一极短路，则将电池的第二极与壳体短路，实现壳体上的离子(例如，锂离子或者钠离子)从壳体上脱离，减少壳体上堆积的离子与正极或者负极之间接触导致的短路。

电池的壳体与正极和负极之间的短路分为壳体内部短路和壳体外部短路。

图2所示为负极和壳体之间短路，短接的是正极和壳体。

壳体外部短路的原因大部分是由于壳体表面被电解液或者金属污染，导致壳体外部与电池的正极或者负极之间短路，这种方式可以通过离子从壳体上的脱锂来实现电池的壳体修复。

壳体内部短路，是发生在壳体内部，是比较难易通过电池壳体表面的离子或者金属的去除来实现修复的。

若短路类型为壳体内部短路，则通过第二极与壳体之间的短接一段时间之后，能够使得壳体相对于第一极的电势差恢复到正常值，但是静置一段时间后，壳体内部短路实际上未消除，此时壳体相对于第一极的电势差在电池静置的时间内又会返回到异常值。

故在本申请实施例中，断开壳体与第二极之间的短接之后，需要静置电池预设时长，使得无法修复壳体内部短路会让壳体相对于第一极的电势差再次回复到异常值。该异常值可为位于预设范围内的任意值。

如此，在电池静置一段时间之后，测量电池的第一极和壳体之间的电势差，若电势差正常(例如，位于预设范围内)，则说明第一极和壳体之间的短路消除，且能够被消除的壳体与第一极之间的短路类型为壳体外部短路。若测量的电势差异常，则说明第一极和壳体之间的短路未消除，且有极高的概率是壳体与第一极之间的短路类型为壳体内部短路。

壳体外部短路可认为是可修复的壳体异常，而壳体内部短路则可认为是不可修复的壳体异常。

典型的壳体外部短路可包括：

电解液污染壳体，导致电解液在外部与电池的正极或者负极之间的短路；

极柱与壳体之间的搭接；

电池表面用于充放电的探针与壳体之间的搭接。

典型的壳体内部短路可包括：

极耳与壳体之间的搭接；极耳位于壳体内部，极耳属于极片的一部分，是极片与极柱之间的连接结构；

集流体与壳体之间的搭接，集流体是属于极片的一部分，极片包括集流体，集流体上设置有活性物质且集流体上未涂覆有活性物质部分，可以形成极耳。活性物质内具有锂离子和钠离子等离子，可以通过离子的迁移实现电池的充放电；

隔膜破损；隔膜是位于正极片和负极片之间，隔离正极片和负极片的；

绝缘膜(例如，麦拉(mylar))破损；

电池壳体的开口附近的绝缘件的阻值异常。该开口供极柱伸出，通过该绝缘件的设置，使得极柱和壳体之间绝缘，但是绝缘件的阻值出现过小的异常，就会使得极柱与壳体之间短路，且这种短路是发生在壳体内部。该开口会被壳体的主体部分以外的端盖所覆盖的，即该绝缘件位于该端盖内部。

在S110中短接壳体和第一极可包括：利用导线连接第一极的极柱和壳体。示例性地，利用导流片分别与壳体和第一极的极柱接触，从而通过导体之间的接触实现短接。

在一些实施例中，若短路类型为壳体内部短路，则为了确保电池的安全性，会报废电池。为了减少不必要的报废，则需要对执行一次上述壳体短路处理方法的处理结果，确定短路类型为壳体内部短路的电池，重复执行一次或多次上述壳体短路处理方法，以免一次壳体内部短路的判断结果的误判导致的电池不必要的报废。

故在本公开实施例中，利用电池自身的第二极和壳体之间的短接和电池的静置及壳体与第一极之间的电势差的测试，就可以简便知晓壳体与第一极之间的短路类型，并消除壳体的外部短路类型。

参考图3所示，在进行第一极与壳体之间的短路修复时，可以对多个具有壳体与第一极之间短路的电池进行批量修复。

示例性地，S140可包括：

当壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型为壳体外部短路且壳体外部短路消除。

电池的活性物质不同，则预设范围不同。例如，以锂电池为例进行说明，针对三元聚合物锂电池，则预设范围可为大于或等于预设取值的范围。该预设取值可以为2V或者以2V为中位值的一个特定范围内的任意一个值。

针对磷酸铁锂电池，则预设范围可为大于或等于预设取值的一个范围，该预设取值可是以1.5V为中位值的取值范围。示例性，该预设取值的取值范围可为：1-3.5V之间。

第一极是正极和负极时，界定预设范围的预设取值可以相同或者不同。

示例性地，针对第一极是正极和负极时，针对负极的预设取值可略大于针对正极的预设取值。

示例性地，针对三元聚合物锂电池，若负极与壳体之间的电压小于1.5V，可以认为负极和壳体之间短路，若正极与壳体之间的电压小于1V，则可认为正极与壳体之间短路。若负极与壳体之间的电压大于或等于1.5V，可以认为负极与壳体之间没有短路；若正极与壳体之间的电压大于或等于1V，可认为正极与壳体之间没有短路。

又示例性地，针对磷酸铁锂电池，若负极与壳体之间的电压小于2V，可以认为负极和壳体之间短路，若正极与壳体之间的电压小于1.5V，则可认为正极与壳体之间短路。若负极与壳体之间的电压大于或等于2V，可以认为负极与壳体之间没有短路；若正极与壳体之间的电压大于或等于1.5V，可认为正极与壳体之间没有短路。当然以上仅仅是举例。

通过短接、静置和再次测量，发现壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，说明壳体与第一极之间的电势差恢复到正常，则可认为这种壳体与第一极之间的短路已经被修复，且这种短路类型为壳体外部类型。

在另一个实施例中，S140可包括：当壳体与第一极之间的电势差在预设范围外，确定壳体与第一极之间的短路类型为壳体内部短路且壳体内部短路未消除。

在短接结束之初，壳体与第一极之间的电势差是恢复到正常值的，但是随着静置一段时间，若壳体与第一极之间的短路是壳体内部短路，则壳体内部短路所形成的回路会使得壳体相对于第一极的电势差再次异常，因此此时测量得到的电势差位于预设范围外，则可认为壳体与第一极之间的短路未消除，且此时壳体与第一极之间的短路类型为不可修复的内体内部短路。

在一些实施例中，如图4所示，方法还包括：

S100：在短接壳体与第二极之前，清洁壳体上电解液。

为了减少壳体外部短路消除之后，残留在壳体上电解液的移动，导致壳体与电池的第一极和第二极之间再次短路，从而更彻底的消除壳体外部短路。

在本公开实施例中，在短接壳体与第一极之间，先清洁壳体上的电解液，通过清洁壳体外表面的电解液，一方面可以降低短接消除异常所需的时长，另外一方面可以更加彻底的消除这种壳体外部短路导致的异常。

此处，在短接壳体与第二极之前，清洁壳体上电解液至少可包括：

在短接壳体与第二极之前，清洁壳体和第一极的极柱之间的电解液。

如此，在利用各种溶液对壳体上的电解液进行清洁时，至少需要将第一极的极柱和第一极的极柱附近的壳体浸泡在相应的溶剂中，例如，还少需要将第一极的极柱和部分壳体浸泡在去离子水、电解液的有机溶液以及具有易挥发性的醇类物质中。

如图5所示，S100可包括：

S102：利用电解液的有机溶剂浸泡电池，以溶解壳体表面的电解液；

S104：利用具有易挥发性的醇类物质浸泡被有机溶剂取出的电池，以去除壳体表面残留的有机溶剂。

在一个实施例中，利用电解液的有机溶剂，可以溶剂掉电池的壳体表面的电解液，就实现了壳体表面的电解液的清洁。后续将电池从有机溶剂中取出来即可。

该有机溶剂包括不限于：各种碳酸酯。

在本公开实施例中为了进一步减少电池从有机溶剂去除之后，电池的壳体上残留有机溶剂溶解的电解液继续导致壳体与电池的正负极之间的短路，会进一步利用高挥发度的醇类物质溶解有机溶剂，并利用醇类物质的高挥发性的快速挥发掉有机溶剂。

通过提升醇类物质的高浓度，可以确保醇类物质的易挥发性。故通过醇类物质再次浸泡电池，可以实现电池的壳体表面的电解液和/或金属物质的更彻底的清除。

在一些实施例中，有机溶剂浸泡电池的时长为第一时长；

和/或，

醇类物质浸泡电池的时长为第二时长。

第一时长和第二时长可相等或者不等。

示例性地，第一时长和第二时长都可以在5-30min之间。

优选地，第一时长和第二时长都可以为5min、10min或者15min中不等，具体时长可以根据电池的体积和/或壳体的形状等来确定。

在一个实施例中，如图5所示，S100还包括：

S101：在利用有机溶剂浸泡电池之前，利用预设温度的去离子水浸泡电池，以溶解壳体表面的电解液的结晶。

电解液污染壳体之后，在比较干燥的外部环境下，则可能电解液会有结晶析出。为了更好的去除这种结晶，减少壳体外部短路修复之后结晶未去除导致的再次异常，可以先用预设温度的去例子水浸泡电池，从而使得壳体上的结晶溶解在去离子水中。

采用去离子水具有导电性弱的特点，从而提升处理过程的安全性。

在一个实施例中，去离子水浸泡电池的时长为第三时长。

第三时长可以与第一时长和/或第二时长相等或者不等。

示例性地，第三时长的取值范围同样可为：5-30min之间。

在一个实施例中，预设温度位于70至90摄氏度之间。

去离子水的水温设置在70至90摄氏度之间，可以使得电解液的结晶在极高温度下更加充分的溶解在去离子水中。

优选地，预设温度可为75摄氏度至85摄氏度之间，进一步优先地，预设温度可为80摄氏度至85摄氏度之间。

在一些实施例中，S100还包括：

S106：在电池被浸泡时，向电池发射超声波。

电池在被依次浸泡在去离子水、有机溶剂以及醇类物质时，都向电池发射超声波，通过超声波使得壳体表面的电解液的结晶、电解液或金属颗粒等清洁的更加干净。

在一个实施例中，有机溶剂包括以下至少之一：

碳酸二甲酯；

碳酸二乙酯；

碳酸二丙酯；

在另一个实施例中，醇类物质包括：

无水乙醇和/或无水甲醇。

当然以上仅仅是对有机溶剂和醇类物质的举例说明，具体实现不局限于该举例。

在本公开实施例中，

在一些实施例中，如图6所示，电池的壳体短路处理方法还包括：

S002：在清洁壳体表面的电解液之前，密封电池的第二极的极柱。

例如，利用防水胶或者防水膜等将第二极的极柱包裹住，从而防止电池被浸泡在去离子水等液体中时第二极的极柱被氧化，从而确保壳体外部短路被修复后电池的正常使用。

在一些实施例中，方法还包括：

S001：当检测到壳体与第一极之间的电势差位于预设范围外，确定壳体与第一极之间短路。

例如通过电压表等方式，测量壳体分别与电池的正极或负极之前的电势差，根据测量的电势差确定壳体与第一极之间是否出现短路。

若壳体与第一极之间的电势差位于预设范围外，说明壳体云第一极之间的电势差异常，出现了壳体与第一极之间的短路，可以通过前述任意技术方案提供的壳体短路处理方法来消除壳体外部短路，或判断出壳体内部短路对该电池进行报废，避免该电池流入使用导致的安全性问题。

在检出壳体与第一极短路之后，执行前述S110至S140至少一次，可以对壳体短路进行消除。

在一个实施例中，第二极和壳体短接断开之后静置的预设时长为：6至54小时。

优选地，预设时长可为：24小时、36小时或者48小时。

若预设时长为24小时、36小时或者48小时等取值，此时壳体与第一极之间微小的内部短路都能够检测到，从而更加精确的筛选出不可修复的壳体内部短路的异常电池。

图7为一个使用本申请实施例提供的壳体短路处理方法进行壳体的负极和壳体之间短路的修复前后的效果比对图。其中，图7的横轴为日期和时间轴、纵轴为负极和壳体之间的电势差。

如图8所示，本公开实施例提供一种电池的壳体短路处理系统，包括：

短接件110，用于当检测到电池的壳体与电池的第一极短路时，短接壳体与电池的第二极；其中，若第一极为正极，则第二极为负极；若第一极为负极，则第二极为正极；

检测装置120，用于在壳体与第一极之间的短接断开后电池静置达到预设时长后，检测壳体与第一极之间的电势差；

信息处理装置130，用于根据壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型并及短路是否消除。

该短接件110包括但不限于以下至少之一：

软线，具有连接端子，两端分别与壳体和第一极的极柱接触，从而实现壳体与第一极之间的短接；

导流片，分别与壳体和第一极接触，通过导体间接触短接壳体和第一极之间的短接。

检测装置120包括但不限于：电压表等可以测量第一极和壳体之间电势差的电子仪器。

信息处理装置130包括但不限于：台式电脑、笔记本电脑或者与检测装置120集成设置的微处理器或者嵌入式控制器等。

在一个实施例中，信息处理装置130可与检测装置120分离设置。在另一个实施例中，信息处理装置130还可与检测装置120电连接，如此，信息处理处理装置可以根据检测装置120检测的电势差，确定出壳体与第一极之间的短路是否被修复，在壳体与第一极之间的短路未被修复时确定此时壳体的短路类型为不可修复的壳体内部短路。

采用上述壳体短路处理系统，可以尽可能简便的修复电池的壳体外部短路，同时剔除出壳体内部短路的电池，从而确保出厂投入使用的电池的良率，确保电池的使用安全性。

在一些实施例中，信息处理装置130，具体用于当壳体与第一极之间的电势差在预设范围内，确定壳体与第一极之间的短路类型为壳体外部短路且壳体外部短路消除。

在另一些实施例中，信息处理装置130，还具体用于当壳体与第一极之间的电势差在预设范围外，确定壳体与第一极之间的短路类型为壳体内部短路且壳体内部短路未消除。

在一些实施例中，系统还包括：

清洁装置，用于在短接壳体与第二极之前，清洁壳体上电解液。

清洁装置，用于在短接壳体和第二极之间，对壳体上的电解液进行清洁，从而减少通过短接壳体与第二极修复后的电池，因为壳体表明上的电解液未清除干净导致的壳体与第一极之间的再次短路。

在一些实施例中，清洁装置包括：

容器，用于预设温度的去离子水、电解液的有机溶剂以及具有易挥发性的醇类物质依次浸泡电池；

超声波发射器，用于在电池被浸泡时，向电池发射超声波。

容器，用于盛放去离子水、电解液的有机溶剂以及具有挥发性的醇类物质等物质，然后将需要有壳体短路的电池浸泡在盛有上述物质的容器内。

超声波发射器，可以发射超声波，在电池浸泡在容器内的液体中时，向电池发射超声波，通过超声波引起的振动更好的清洁电池的壳体表面。

当然在一些实施例中，系统还包括：

密封装置，用于在清洁电池之前包裹并密封第二极的极柱等。

该密封装置可以包括：将防水胶带包裹到第二极的极柱上的机械手臂，或者，在所述第二极的极柱表面涂覆防水胶层的涂胶设备等。

当然此处仅仅是对密封装置的举例，具体实现不局限于该举例。

以下以锂电子为例举例说明：

锂离子电池行业发展迅速，尤其是动力电池越来越受到人们的重视。宁德时代发布的第一代钠离子电池受到了广泛的关注，标志着钠离子电池实现了由实验室研究向大规模商业化应用的巨大跨越。铝壳类锂离子电池或钠离子电池生产制造和测试过程中负极可能会与壳体短路，按短路位置可分为：壳体内部短路(简称内部短路)和壳体外部短路(简称外部短路)。

壳体内部短路导致的原因包括但不限于：负极极耳搭接、集流盘搭接、隔膜/Mylar膜破损、端盖塑胶件阻值异常。

壳体外部短路导致的原因包括但不限于：负极柱电解液污染、负极柱金属/探针搭接。

当负极和壳体短路时，铝壳与负极组成的原电池将形成完整的闭合回路，在该原电池中铝壳作正极，负极片作负极。电解液中的锂离子将不断地嵌入铝壳内部形成Li x Al(锂铝合金即腐蚀产物)，此时铝壳的电极电势迅速降低，铝壳和负极的电势差将大大地降低。

Li x Al合物结构松散，长时间进行该反应铝壳会被腐蚀穿孔。

本公开要解决的技术问题是筛选和区分电池负极-壳体内短路和负极-壳体外短路，并且修复负极与壳体之间的短路引起的电池壳体内部腐蚀。

本申请实施例提供一种电池壳体内部腐蚀自修复方法，

对于负极和壳体进行电势差测试，确定出坏品，例如，若测量得到负极和壳体之间的电势差小于V0，则认为该电池为坏品。该V0的取值范围可为1-3.5V之间；

针对坏品，采用导线将电池正极柱和壳体短接一段时间，使嵌入铝壳内的Li脱出以达到修复的目的，并将修复后的电池在常温下静置一段时间然后复测负极对壳体之间的电势差。

若复测的电势差大于或等于V0电池，即为修复好的电池。

若复测的电势差小于V0的电池，即为不可修复电池，这种电池的负极和壳体之间内部短路。

该方法可以简单快速的区分负极和壳体的内部短路和负极与壳体之间的外部短路，减少负极和壳体之间的内部短路电池流到客户端造成安全事故。

该方法可以简单快速的修复负极和壳体之间的外短路引起的电池壳体内部腐蚀，无需额外添加修复设备。减少负极和壳体之间外部短路(电解液、金属等引起的短暂外短路)引起的负极对壳体电压测试坏品误报废，提高电池制造优率、节约成本。

在通过电池的正极与壳体之间短接修复电池之前，进行负极柱清洗：分别用热水、碳酸二乙酯(Diethyl Carbonate，DEC)、无水乙醇进行超声波清洗；

修复后常温静置筛选区分负极和壳体之间内部短路和负极和壳体之间的外部短路。

该方法同时适用于铝壳类锂离子电池和钠离子电池，以上仅仅是利用锂电池进行举例说明。

该方法可以简单快速的修复负极-壳体外短路引起的电池壳体内部腐蚀，使铝壳上已经产生的Li x Al化合物中的Li或Na离子脱出，从而使负极和壳体之间的电势差恢复正常。

对于电解液污染导致电池负极和壳体外短路电池，修复之前分别用热水、DEC、无水乙醇进行超声波清洗，可以有效清除残留的电解液，避免残留电解液在后续使用使吸水而重新导通负极柱和壳体；

该方法可以简单快速的区分负极和壳体之间的内部短路和负极与壳体之间的外部短路，减少负极与壳体之间内部短路电池流到客户端造成安全事故。

本实施例提供一种电池壳体内部腐蚀自修复方法，首先将正极柱用绝缘、防水胶带封好，然后把负极柱依次分别浸泡到热水(30-85℃去离子水)、DEC、无水乙醇中超声波清洗5-60min，然后取出晾干。

清洗后取掉正极柱的绝缘、防水胶带，然后将电池的正极柱和壳体用导体(铜导线或铝导线或其他金属导线)连接；

修复0.2-24h后取下导线。导线连接正极和壳体后，将正极和壳体之间连接有导线的电池在常温环境下静置。该常温可为25摄氏度正负预设摄氏度。

修复后的电池在常温环境下静置1-48h；

然后测量负极-壳体电压，将电势差小于规定值V0的电池剔除，剩余电池即为修复好的电池。

清洁锂电池的电解液的原理可如下：

LiPF₆+H₂O→LiF+2HF+PF₃O

热水加速电解液结晶的溶解和分解，例如，溶解电解液中的LiPF6。

利用DEC等有机溶剂可以溶解残留的电解液和添加剂，酒精等易挥发的醇类物质主要溶解清洗负极柱上残留的DEC。

自修复机理

正极柱和壳体用导线导通之后，正极柱和壳体组成的原电池形成闭合回路，即正极/壳组成的原电池放电：

正极(LiFePO4)：FePO4+xLi++xe-→xLiFePO4+(1-x)FePO4负极(Al):

之前嵌入铝壳内的Li脱嵌出来，铝壳电极电势升高,即正极和壳体之间的电势差降低。因为

正极和负极之间的电势差为：正极与壳体之间的电势差，加上壳体与负极之间的电势差。因此壳体的电势增加，则壳体与负极之间的电势差增加，如此，修复一段时间后，壳体与负极之间的电势差就会回复到正常值。

进一步地，可采用导线连接正极柱和壳体方式如图2所示，或采用自行设计设备批量修复如图3所示，设备探针将分别与正极柱和壳体接触，通过内部电路将正极柱和壳体导通。

将负极和壳体之间的电势差测试的电压测试坏品锂离子电池的负极分别浸泡到80℃热水、DEC、无水乙醇中各超声波清洗15min，取出晾干。

用铜导线将清洁好的电池的正极和壳体连接，然后在室温环境下修复2h，取下导线。

修复之后测量负极和壳体之间电势差，在室温下静置48h后在次测量负极-壳体电压。

若再次测量的电压小于规定值V0则剔除该电池，其他电池即为修复完成电池。

将负极和壳体之间电势差测试坏品(小于规定值V1，不同类型电池负极-壳体电压规定值不同)。

钠离子电池的负极分别浸泡到80℃热水、DEC、无水乙醇中各超声波清洗15min，取出晾干。

用铜导线将清洁好的电池的正极和壳体连接，然后在室温环境下修复2h，取下导线。

修复之后测量负极和壳体之间电势差之后，在室温下静置48h后在次测量负极-壳体电压，若再次测量的电压小于规定值V0则剔除该电池，其他电池即为修复完成电池。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (19)

1.一种电池的壳体短路处理方法，其特征在于，包括：

当检测到电池的壳体与电池的第一极短路时，短接所述壳体与所述电池的第二极；其中，若所述第一极为正极，则所述第二极为负极；若所述第一极为负极，则所述第二极为正极；

断开所述电池壳体与第二极之间的短接，并将所述电池静置预设时长；

在所述电池静置时长之后，检测所述壳体与所述第一极之间的电势差；以及，

根据所述壳体与所述第一极之间的电势差在预设范围内，确定所述壳体与所述第一极之间的短路类型并及所述短路是否消除。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述壳体与所述第一极之间的电势差在预设范围内，确定所述壳体与所述第一极之间的短路类型并及所述短路是否消除，包括：

当所述壳体与所述第一极之间的电势差在所述预设范围内，确定所述壳体与所述第一极之间的短路类型为壳体外部短路且所述壳体外部短路消除。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述壳体与所述第一极之间的电势差在预设范围内，确定所述壳体与所述第一极之间的短路类型并及所述短路是否消除，包括：

当所述壳体与所述第一极之间的电势差在所述预设范围外，确定所述壳体与所述第一极之间的短路类型为壳体内部短路且所述壳体内部短路未消除。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在短接所述壳体与所述第二极之前，清洁所述壳体上电解液。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在短接所述壳体与所述第二极之前，清洁所述壳体上电解液，包括：

利用所述电解液的有机溶剂浸泡所述电池，以溶解所述壳体表面的电解液；以及，

利用具有易挥发性的醇类物质浸泡被所述有机溶剂取出的所述电池，以去除所述壳体表面残留的有机溶剂。

6.根据权利要求5所述的方法，所述有机溶剂浸泡所述电池的时长为第一时长；

和/或，

所述醇类物质浸泡所述电池的时长为第二时长。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述在短接所述壳体与所述第二极之前，清洁所述壳体上电解液，包括：

在利用有机溶剂浸泡所述电池之前，利用预设温度的去离子水浸泡所述电池，以溶解所述壳体表面的电解液的结晶。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述去离子水浸泡所述电池的时长为第三时长。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述预设温度位于70摄氏度至90摄氏度之间。

10.根据权利要求4至9任一项所述的方法，其特征在于，所述在短接所述壳体与所述第二极之前，清洁所述壳体上电解液，包括：

在所述电池被浸泡时，向所述电池发射超声波。

11.根据权利要求4至10任一项所述的方法，其特征在于，所述有机容积包括以下至少之一：

碳酸二甲酯；

碳酸二乙酯；

碳酸二丙酯；

和/或，

所述醇类物质包括：

无水乙醇和/或无水甲醇。

12.根据权利要求4至10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在清洁所述壳体表面的电解液之前，密封所述第二极的极柱。

13.根据权利要求1至12任一项所述的方法，其特征在于，所述还包括：

当检测到所述壳体与所述第一极之间的电势差位于所述预设范围外，确定所述壳体与所述第一极之间短路。

14.根据权利要求1至13任一项所述的方法，其特征在于，所述预设时长为：6至54小时。

15.一种电池的壳体短路处理系统，其特征在于，包括：

短接件，用于当检测到电池的壳体与电池的第一极短路时，短接所述壳体与所述电池的第二极；其中，若所述第一极为正极，则所述第二极为负极；若所述第一极为负极，则所述第二极为正极；

检测装置，用于在所述壳体与所述第一极之间的短接断开后所述电池静置达到所述预设时长后，检测所述壳体与所述第一极之间的电势差；

信息处理装置，用于根据所述壳体与所述第一极之间的电势差在预设范围内，确定所述壳体与所述第一极之间的短路类型并及所述短路是否消除。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述信息处理装置，具体用于当所述壳体与所述第一极之间的电势差在所述预设范围内，确定所述壳体与所述第一极之间的短路类型为壳体外部短路且所述壳体外部短路消除。

17.根据权利要求15或16所述的系统，其特征在于，所述信息处理装置，还具体用于当所述壳体与所述第一极之间的电势差在所述预设范围外，确定所述壳体与所述第一极之间的短路类型为壳体内部短路且所述壳体内部短路未消除。

18.根据权利要求14至17任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

清洁装置，用于在短接所述壳体与所述第二极之前，清洁所述壳体上电解液。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述清洁装置包括：

容器，用于预设温度的去离子水、电解液的有机溶剂以及具有易挥发性的醇类物质依次浸泡所述电池；

超声波发射器，用于在所述电池被浸泡时，向所述电池发射超声波。

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