CN101047272B - 电池泄漏检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含具有气敏纳米颗粒结构的气体传感器的电池泄漏检测系统。

Description

电池泄漏检测系统
技术领域
本发明涉及检测电池中化学物质泄漏的系统。
背景技术
便携式电子设备诸如计算机、移动电话和音频/视频设备使用不可再充电的一次电池或可再充电的二次电池作为电源。可充电电池中使用的蓄电池组单元电池，尤其是的锂离子蓄电池组单元电池，含有危险的化学物质，如果电池外壳发生泄漏，这些化学物质就会对使用者非常危险。像这样的蓄电池组单元电池泄漏可能由材料老化造成，而且如果电池遭受到过度的环境变化(如温度变动)也同样会造成泄漏。人们已经做了许多努力来保证蓄电池组单元电池处置和使用的安全性。
例如，二次电池常被装入到电池组中。为了避免从缺陷电池泄漏的化学物质造成主机设备的严重损害，已经作了尽可能好地构造电池和电池组外壳的努力。另外，执行了所制造电池的产品和质量控制。然而并不能排除由于泄漏造成的电池损害和失效。已有若干用来检测电池泄漏的方法被采用。
例如，US5824883号美国专利公开了基于用电解液来连接传感器电极的电子线路的电池泄漏判断与报警系统。DE4220494号德国专利公开了一个基于电解液来降低传感器的电阻的检测系统。
在现有技术的系统中，泄漏通过电池的电解液和一个传感部件之间的接触来检测，其缺点在于即若只有少量的电解液从电池中泄漏出时，也必须将传感部件安排在所有存在泄漏危险的位置附近来检测泄漏。否则，如果传感部件仅安排在一个接近于电池的单个位置，电池中不接近于传感部件的泄漏只有在下面情况下才能被检测出来：如果有更大量的足以到达传感部件的电解液从电池中泄漏。已知的系统设法通过使用大范围的灵敏区域去克服这些问题，然而这会使传感器成本更加昂贵，安装也更加复杂。
这些普遍的问题可以通过气体传感器来克服，对于气体传感器泄漏的精确位置就不是很重要，因为泄漏的电解液通常含有挥发成分，这些挥发成分会迅速向传感器扩散。在JP 9259898号日本专利中所述的系统的基础就是用金属氧化物半导体传感器对电池周围进行气相检测。
然而，迄今所知的各种传感器都需要在高温下工作，这又增加了位于传感器附近的电池系统的潜在危险，而且还要求高的功率。
发明内容
所以，本发明的目的是提供具有高灵敏度和低能耗的高效电池泄漏检测系统。
这些目标都可以通过本发明第一方面的电池泄漏检测系统和本发明第二方面的电池漏电检测方法实现。
本发明的优选实施例规定了属于本发明第一和第二方面的其他形态。
本发明提供了一个电池泄漏检测系统，其特征在于：包含了一个具有气敏纳米颗粒结构的气体传感器。根据一个实施例，这个纳米颗粒结构包括至少一个纳米颗粒。
本发明的基于化学物质的气态检测的传感器不需要直接接触电解液也不需要任何的视觉观察。因此，这种传感器的尺寸可以很小。特别是在当纳米颗粒结构仅包含有一个纳米颗粒的情况下，这种传感器可以设计成很小的尺寸。而且，本发明所述的系统制造速度快且成本低，并且非常灵敏。此外，本系统的能耗很小，而且它具有仅需要一个简单的电信号转换的优点。
根据一实施例，气体传感器纳米颗粒结构是一种金属纳米颗粒/有机物质复合结构或者是一种半导体聚合体结构，或者是一种聚合体/碳黑复合结构，或者是这些结构中的至少两种的结合。这些结构确实为挥发性化学物质提供了一种非常高的灵敏度。
根据另一实施例，气体传感器是一种基于分析物导致的变化而工作的传感器，上述变化包括电导、电容、电感、介电常数、极化、阻抗、热容或温度的改变。这样的传感器有很多的优点，因为它们非常灵敏并且仅需要很低的能耗，而且可在室温下工作。
本发明还提供了一种电池泄漏检测系统，其特征在于：包含至少一个质量敏感气体传感器，特别是一种包含石英晶体微量天平、表面声波器件或化学敏感场效应晶体管的传感器。这些设备确实具有很高的灵敏度并且确实已经能够对很小量的分析物作出响应。
根据又一实施例，本系统包括用于传感器的至少一个参考传感器，所述参考传感器和与参考传感器相关的传感器包括彼此分离的独立的气敏结构。使用参考传感器有以下优点：在环境改变，诸如温度或湿度增长或降低的的情况下，使用参考传感器也许能消除这些影响，这样进一步增加了系统的测量灵敏度。
根据又一优选实施例，参考传感器和传感器为了交换温度而相接触。由于这个实施例中，因为用于检测化学物质的传感器和参考传感器的比率可被计算出来以产生测量基线，导致测量结果误差的温度改变可从测量结果中消除。此外，这两个传感器可设在同一基板上，这样可简化生产工艺并便于传感器的安装，例如在要被监测的电子设备的电池盒等处的安装。
根据又一优选实施例，本系统包括封闭的或密封的腔室，特别是电池盒，气体传感器安装在其中。提供一个封闭的或密封的腔室进一步增加了系统的敏感性，因为从有缺陷的电池中发出的气态的化学物质由于受到阻碍而不能从电池或传感器中散发得更远。
另一优选实施例提供了另一个封闭或密封的外壳，其中安装又设置了一个气体传感器。在该器件中提供了两个或更多的电池，这些电池可装在单独封闭或密封的外壳中，各个电池组包含至少一个传感器。因此，一个传感器可以始终作为参考传感器服务于另一腔室中提供的另一传感器。
根据另一优选实施例，本系统包括用来从有缺陷的电池中收集挥发性化学物质的漏斗形口，这些挥发性化学物质来自缺陷电池、安装上述传感器的传感器室、将空气泵到和/或抽取空气通过上述传感器的泵和/或预浓缩器的装置，上述的这些装置相互连接。根据这个实施例，通过将一个或几个部分结合起来，例如通过合适的管道系统，可以提供一个在制造工序之中或之后测试电池泄漏的系统。
另一优选实施例还提供了一种用来向/从系统中所设的测试位置运送电池的方法和/或一种用来自动拣出有缺陷电池的方法。根据该实施例，可构思出电池的完全自动测试系统。
根据再一实施例，最好提供一个在电子设备中的电池泄漏检测系统。这样的电子设备最好是可携带的。
本发明还提出了一种用于检测电池泄漏的方法，这种方法包括如下步骤：提供一个接近于电池的具有气敏纳米颗粒结构的气体元件；在指示有缺陷的电池的所述气体传感器中检测引起物理量改变的分析物，这些物理量如电导、电容、感应系数、电介质的介电常数、极化、阻抗、热容或温度。本发明利用上述步骤，提供了一种仅消耗很低能量的高效方法。
根据本发明另一优选实施例，本方法还包含如下步骤：在所述气体传感器前提供一个预浓缩器；从与所述预浓缩器接触的有缺陷电池取来挥发性化学物质；对所述预浓缩器施加热脉冲，用来释放吸附在所述预浓缩器中挥发性化合物；使所述被释放化合物与所述气体传感器相接触。通过这些步骤，本发明的方法可能会具有更高的灵敏度。
根据本发明的再一实施例，本发明的方法还包括如下步骤：在检测到引起所述气体传感器中电导、电容、感应系数、电介质的介电常数、极化、阻抗、热容或者温度改变的被分析物时，触发一个光或声信号。
根据又一实施例，本发明的方法还包含自动地拣出所述有缺陷电池的步骤。
附图说明
通过下面结合附图对本发明的优选实施例的具体描述，本发明更多的特征、优势和特性将清楚的显现出来。
图1是一优选实施例的用于检测化学物质的系统的示意图。
图2A是化学电阻器型气体传感器示意图。
图2B是包含两个气体传感器的传感器系统示意图。
图3是本发明一优选实施例的分成两个隔间的电池组或电池盒的示意图。
图4是本发明一优选实施例的测试电池的简单布置图。
图5是另一种测试电池的结构图。
图6是本发明另一优选实施例的另一种测试电池的结构图。
图7是另一实施例的由两个系统组成的测试电池的结构图。
图8是再一实施例的测试电池的结构图。
图9是另一实施例的测试电池的结构图，该结构与图6所示的结构类似。
图10表示一优选实施例的化学电阻器。
图11a)、b)和c)表示传感器对不同电解液的蒸气的响应曲线。
具体实施方式
图1-3例示了如何在一个电池盒或一个电池组中使用气体存储器。这些例子优选地涉及本发明的在电子产品中监测电池的应用。
图1是第一个实施例的布置图。气体传感器13安装在电池盒12或一个电池组内。电池11一开始泄漏化学物质，挥发性物质就扩散到传感器13的位置并且引发一个传感器信号14。该信号被安全管理系统15用来提供例如一个消息给产品使用者和/或起始一个安全关机操作。该安全管理系统15可利用内部网或因特网连接来远程发送或接收传感器信号或者提供关于电池状态的信息。为了使电池盒12内的空气循环降至最小以确保对一个正在泄漏电池11的可靠检测，电池外壳12最好是封闭的或者甚至是气密的。
有许多类型的气体传感器13可用于本发明。这样的传感器还可以是基于石英水晶微量天平(QCM)的质量敏感传感器，或者是表面声波(SAW)设备。其他的例子是在引起一种或几种物理或化学性质变化的分析物的基础上工作的传感器，这些性质例如包括：电导、电容、感应系数、电介质的介电常数、极化、阻抗、热容或者温度。更具体的例子是化学敏感场效应晶体管(Chem-FET)。用于本发明的传感器可能是集成电路的一部分，也可能不是。
图2A表示用于本发明的优选气体传感器。图2A表示一种化学电阻器类型的气体传感器。一种涂覆在衬底21上的感光薄膜材料23由两个电极22连接来测量其电阻。当这层薄膜暴露于一种分析物时，其电阻被用作传感器信号。已经有多例用于化学电阻器型传感器的薄膜材料见诸报道，其中包括：导体和半导体聚合体、聚合体/碳黑复合薄膜、金属氧化物半导体、碳纳米管、金属氧化物纳米纤维。为了尽可能保持低能耗，并且为了确保操作安全，最好选择能在室温下工作的传感器涂层。特别是金属纳米颗粒/有机复合材料的传感器涂层。
图2B是一个更优选的传感器设备排列图。该器件结合了两个传感器24和25，其中一个用惰性材料26涂层(或者装入囊中)，这样万一有电池泄漏时化学敏感表面就不会暴露在挥发性化学物质中。经过涂层后的传感器25作为参考传感器，并且被用于补偿温度的漂移和/或传感器涂层的老化。为了确保一个高效的温度漂移补偿，重要的是传感器24和25相互之间有良好的热接触。本领域技术人员了解这种传感器布置，包括所谓的参比(ratiometric)传感器。这两个传感器24和25可为电压分配器或惠斯通电桥的一部分以使传感器能够灵敏地读出数据。任何合适的、灵敏的材料都可用作传感器涂层。优选的传感器涂层可以包括前面图2A所描述的涂层。
图3描述了一个具体的布置。在此例中，电池盒22或电池组被分成两个隔间31和32。这些隔间被充分地密封或者甚至可能是气密封以降低或排除在两个隔间31和32之间以及与外界环境之间的气体交换。在每一个隔间31和32内都有一个化学传感器35、36，这两个传感器最好是相同类型并包含相同的传感材料。与上文描述的情况类似，两个传感器35、36的信号被互相比较，例如通过监测它们电阻的比率。为了补偿由于温度波动造成的基线漂移，两个传感器35、36最好互相有良好的热接触。如前文所述，传感器35、36可能是电压分配器或惠斯通电桥的一部分以使传感器能够敏感地读出数据。如果在一个隔间31内，一个电池单元34开始泄漏，挥发性化学物将会触发位于该间隔中的传感器35的信号，而另一个传感器36保持不受影响的状态。这样，传感器的阻抗比率就有了改变。该信号37被提供给用来进一步处理该信息的安全管理系统38，如上文所述。
使用的传感器35、36最好为如图2A所示的化学电阻器型的传感器。也可为图2B和图2A所示的传感器的结合。任何适合的传感器材料都可被用作涂层。
除了分成两个隔间31、32，很明显电池室或电池组可以被分成更多的隔间，每个隔间都装备一个气体传感器。
关于在生产过程中用气体传感器来检测有缺陷电池单元(即：用于质量和/或产品控制)，以下的实施例为优选实施例：
图4表示一个用于电池单元的质量控制的简单装置。该系统包括一个包含气体传感器42的外壳43。为了检测泄漏，外壳43安装在要被检测的电池41上。如果电池41有泄漏，传感器信号44就可能会触发自动系统45来自动地拣出泄漏的电池或可能会触发任何光或声信号。如图2B所示，这个传感器42可以是单一传感器或可使用一个参考传感器。如果该参考传感器位于外壳里面，它就必须加以封装。如果它位于外壳的外面，则封装或不封装均可。如前文所指出的，参考传感器和抽样传感器最好具有良好的热接触。任何合适的传感器材料都可以被用作传感器涂层。然而，最好选择可在室温下工作的化学电阻器型传感器，这已经由前文参照图2A描述。
图5表示用于电池单元51的质量控制的优选传感器装置。该系统包括一个用于收集从有缺陷电池单元51中散发出的挥发性化学物质的漏斗形口52。在该漏斗形口后面设有一个传感器室，该室包含气体传感器54。在传感器后面装有一个泵53，用来从传感器到排气装置55抽吸由漏斗形口52收集的空气。为了传导气体，提供一个管道系统来连接上述部件。可以使用不同的气体传感器54，但是最好是与上文所述相同的传感器和传感器材料。尤其是如图2B所描述的传感器，使用一个被封装的参考传感器，用来补偿由于温度起伏造成的基线漂移。如果传感器54检测到一个有缺陷电池单元51，传感器信号56就可触发一个机械手系统57，该系统57可进行如自动拣出有缺陷电池这样的操作。
图6描述了一优选实施例的使用预浓缩器的系统。为了提高有缺陷电池51的检测灵敏度，该传感器系统可使用预浓缩器63。预浓缩器为本领域技术人员所公知。该预浓缩器63安装在气体传感器64的前面。在这两个部件之间，设有一个四端口阀门66。在该预浓缩器模式下，该阀门能够让提纯来自入口67未污染空气通过传感器室进行吹扫。在这段时间，传感器64的基线被测出。同时通过漏斗形口62收集的空气被泵65泵送而通过预浓缩器63，在那里挥发性化合物被吸附到合适的吸附剂例如用于气相色谱法的吸附剂(例如CarbopackX，Tenax TA或Carboxen 1000)上。该预浓缩过程通过将四端口阀门66转换到预浓缩器63与传感器室相连的位置而停止，而且在该位置上来自入口67的未污染空气被泵送而通过旁路管。与此同时，或稍微延迟，这些可能已经被吸附在预浓缩器63中的吸附剂上的化合物，通过加热器63a施加一个热脉冲而放出。放出的挥发性化合物被泵送而通过传感器室，并且与气体传感器64相接触，从而引发一个传感器信号68。如前文描述的，该传感器信号可借助于系统69来拣出有缺陷电池61。为了优化系统，可以包含更多的阀门或管口来优化气体的流动。可以使用与前文所述相同的优选传感器和传感器材料。
图7表示采用更先进型的系统的实施例。该系统由两个预浓缩器73和分别包含两个传感器74a和74b的两个传感器室组成。系统中的一个79b用作参考系统。如上文所述，两个系统的传感器74a、74b最好有良好的相互热接触。两个系统同步工作。在预浓缩阶段，来自入口76的未污染空气用泵75泵送而通过参考系统79b的预浓缩器73和传感器室。同时通过漏斗形口72收集到的空气被抽吸通过抽样系统79a的预浓缩器和传感器室。这个预浓缩器阶段通过对两个预浓缩器73加热而停止，通过盘绕在各预浓缩器73周围并由电线73a供电的线圈来释放可能被吸附的化学物质。假如电池71没有泄漏，两个传感器信号77是相似的，而且传感器信号的比率应该没有显著的改变。然而，如果被检查的电池71泄漏出集中在抽样系统的预浓缩器73中的挥发性化学物质，两个传感器信号77应当明显不同，而且信号比率会有改变。然后，该信号被用于通过合适的器件78拣出有缺陷电池71。为了优化系统，该系统可以包含更多的阀门或管口来优化气体的流动。同样可以通过省略如参考系统的预浓缩器73这样的部件来简化系统。可以使用如上文所述相同的优选传感器和传感器材料。
图8中表示本发明另一检测系统的优选实施例。在此例中，泵送系统是一个“呼吸系统”85。由于它抽取来自于漏斗形口82并通过传感器装置的空气，预浓缩器83收集来自一个正在泄漏的电池单元81的挥发性化学物质。转换气体流向后，该预浓缩器83被加热来释放来自于装置83的化学物质。然后，释放出来的化学物质由传感器室内的传感器84检测到。传感器信号86可用来通过适配的器件87拣出有缺陷电池，或可以用于任何的其它目的如产生一个如计算机等电子设备上的相应指示。在类似图7中所描述的系统中，这个系统可装备一个参考系统。最好选用与前文所述的相同的优选的传感器和传感器材料。
为了增加通过量，两个或更多个前述的任何传感器系统可以组合起来。组合的传感器系统最好在并行方式下工作，并且能够实现电池单元的高通过量。
在质量控制过程中，电池单元可被加热到高于室温来增强化学物质从一个正在泄漏的电池单元中蒸发。
上文所述的传感器系统同样可用于产品控制的目的。在这种情况下，其目标是在一个箱体内检测出与许多其他完好的电池单元在一起的一个或几个有缺陷电池单元。此项应用的最简单的解决方案实质上是比图4所示系统更大型的系统，该系统可以包含很多电池。图9根据一个与图6的实施例类似的相应实施例描述了一个电池产品控制系统。图9中，相同的标记被用于相同或相似的部分。安装一个包含几个电池92的箱体91来代替一个漏斗形口。此外，该箱体包含有开口93作为空气的入口。可以使用如前文描述相同的传感器构造。为增强系统的可靠性，这个系统中两个或两个以上的传感器可以被分别安装在罩盖或箱体内。各传感器罩盖也可使用参考传感器，该参考传感器可以如上文所述的那样设在罩盖的里面或外面。同样可能用包含电池和抽样传感器的关闭的容器来取代一个部分打开的罩盖。
因为抽样量要远大于单个电池单元质量控制时的抽样量，与预浓缩器一起工作的传感器系统对于产品控制应用是非常有用的。因此，从原理上说，可以使用与一个预浓缩器连接的、如前所述的系统相同的传感器系统。最好是漏斗形口完全覆盖一批电池。也可将这个的采样系统与一个箱体结合，该箱体含有电池并装有通风系统。该通风系统确保气流均匀地分布在电池容器中，以使得各电池的局部环境中的气流大体上相同。
与前文描述的气体采样过程并行，可对电池单元充电和/或可对它们的电气性能进行检查。在这种情况下，容器被装上导线和电极来以电子方式处理各个电池。在产品控制过程中，电池单元也可被加热到室温以上以加强从一个正在泄漏的电池单元中化学物质的蒸发，并且在各种温度下测试它们的性能。
对于所有这些实施例，优选使用不要求内部加热的气体传感器，这和大部分需要加热来工作的基于金属氧化物的传感器不同。这样，可降低器件的能耗。本发明的传感器最好是基于导体或半导体聚合体或聚合体/碳黑复合涂层的传感器，正如本领域的技术熟练的人所公知的。更优选的传感器是使用一层金属纳米颗粒/有机复合涂层来作为气敏涂层的传感器。最优选的是包含由与双官能或多官能有机分子互联的金属纳米颗粒的薄膜。
这些敏感涂层可用于许多种类型的气体传感器上，如QCM、SAW、ChemFET器件或传感器，如前文所述，其工作基于分析物导致的电导、电容、感应系数、电介质的介电常数、极化、阻抗、热容、或温度的变化。
应优选用电导改变来指示分析物的存在，即从一个有缺陷电池泄漏的电解液的存在。此外，这样的化学电阻器以分立方式工作，也使集成到集成电路中变得容易。图10表示一种可能的化学电阻器的例子。这里衬底101提供了一个交指型的电极结构102，其上被化学敏感涂层103所覆盖。这个涂层例如包含与双官能或多官能分子105互联的金属纳米颗粒104。这些涂层可以很容易地通过已知的逐层自组装方法实现，这种方法会产生同质的纳米多孔薄膜。在这样的薄膜中，纳米颗粒启动了电传导，而有机分子提供了与分析物交互作用的场所。从而，通过改变有机连接分子的化学性质，敏感涂层的选择性可朝向具体分析物调整。
本领域技术人员知道，通常根据材料膨胀和纳米颗粒核的介电环境变化来讨论分析物引起的这种传感器材料电导改变。
图11a)-11c)表示一些传感器对电解质碳酸亚乙酯(图11a)、碳酸亚异丙酯(图11b)和溶剂N-甲基丙基idinion(N-methylpropylidinion)(图11c)蒸气的反应。在这些例中，传感器材料包括与不同的有机二硫醇(MAO＝1、8-双(2-巯基乙酰氨基)辛烷，MAC＝1、4-双(2-巯基乙酰氨基)环己胺，HDT＝十六烷二硫醇，MAH＝2、6-双(2-巯基乙酰氨基)己烷)连接的金纳米颗粒。在几秒中之内，所有传感器材料随着与它们的初始电阻(ΔR/RIni＝2-16％)相比电阻的增加而双向地作出反应。这个结果表示这些可在室温下工作的化学电阻器适合于本发明的目的。
根据一个典型实施例，使用如下的实验步骤实现了本发明。
a)纳米颗粒的合成：如现有技术中已知的，通过在溴化四辛基铵和十二烷胺存在的情况下用NaBH4还原AuCl3来制备这些颗粒。这些颗粒通过分步沉淀分开。总共分成5部份，其中部份3被用于薄膜制作。TEM(透射电子显微镜)图像显示4nm的平均粒径和大约30％的相当宽的粒径分布。
b)1、6-双(2-巯基乙酰氨基)己烷(MAH)的合成：1、6-二氨基己烷和三乙胺与溴乙酰氨溴(bromacetylbromid)搅拌。在纯化后，获得1、6-双(溴乙酰氨基)己烷。产物与纯化后的巯代乙酸钾在1、6-双(2-硫乙酰乙酰氨基)己烷中搅拌。然后通过K2 CO3进行回流来解离。在中和与纯化步骤后，得到需要的产物：1、6-双(2-巯基乙酰氨基)己烷(MAH)。
c)1、4-双(2-巯基乙酰氨基)环己烷(MAC)的合成：对于MAC的合成，采用同MAH一样的路线。
d)1、8-双(2-巯基乙酰氨基)辛烷(MAO)的合成：对于MAO的合成，采用同MAH一样的路线。
e)1、16-十六烷二硫醇(HDT)的合成：HDT采用众所周知的方法合成。
f)薄膜制备：纳米颗粒层用一个众所周知的逐层自组装方法来制备。BK7玻璃或经氧化的硅晶片用作衬底。为了观察电子和蒸气传感特性，该玻璃的衬底装备了交指型的金电极结构(50指对，10μm宽，100nm高，包括一个5nm的钛粘附层，10μm的间隔，1800um的重叠)。在薄膜淀积前，清洁该衬底并用3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷官能化。在洗涤衬底后，通过将衬底交替浸入颗粒和连接剂(linker)溶液内来淀积薄膜。对于树型化合物，该步骤进行10次，而对于二硫酚连接剂，该步骤进行14次。从而，除非另作说明，否则通过用连接剂溶液处理衬底来完成薄膜的淀积。通过测量薄膜的电导并且在各连接剂暴露后收集UV/vis光谱来监控金颗粒的沉积。在使用这样的测量之前，薄膜在一个氮气流中进行短暂的干燥。
g)蒸气敏感度测量法：为了观察薄膜的化学敏感度，衬底被装在一个由特氟纶制造的测试单元上。通过施加恒定的直流电(KeithleySource-Meter(电源表)2400)并测量电极间的电压(Keithley 2002Multimeter(万用表))同时在空气和测试蒸气之间变换，来通过pogo插脚测量作为电阻相对变化的传感器信号。通常，传感器以所施加的约0.1V的偏压工作。作为测试蒸气，使用碳酸亚乙酯、碳酸亚异乙酯和N-甲基吡咯烷二酮的饱和蒸气。对于所有的实验来说，测试室中的气流保持恒定。所有的实验都在室温下完成。
在权利要求、对说明书和附图中公开的本发明的特征，不管是单独还是它们的任何结合都对发明的实现具有重要性。

Claims (16)

1.一种电池泄漏检测系统，其特征在于：所述系统包含具有气敏纳米颗粒结构(23；103)的气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)，所述气敏纳米颗粒结构包括与双官能或多官能有机分子(105)互联的金属纳米颗粒(104)。
2.权利要求1所述的系统，其特征在于：所述气敏纳米颗粒结构(23；103)是金属纳米颗粒/有机物质复合结构和半导体聚合物结构或聚合物/碳黑复合结构中的至少之一的组合。
3.权利要求1所述的系统，其特征在于：所述气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)是基于分析物导致的电导、电容、电感、介电常数、极化、阻抗、热容或温度上的改变而工作的传感器。
4.权利要求1所述的系统，其特征在于：所述气体传感器是质量敏感气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)，特别是含有石英晶体微量天平、表面声波器件或化学敏感场效应晶体管的气体传感器。
5.权利要求1所述的系统，其特征在于：所述传感器(13；24；35、36；42；64；74a、74b；84；97)包含至少一个参考传感器(25)，所述参考传感器(25)和所述传感器(13；24；35、36；42；64；74a、74b；84；97)包含相互隔离的各自的气敏结构(23；103)。
6.权利要求5所述的系统，其特征在于：所述参考传感器(25)和所述传感器(13；24；35、36；42；64；74a、74b；84；97)相互接触以交换温度。
7.权利要求1所述的系统，其特征在于：包含一个闭合的或密封的室(12；33；43)，特别是电池盒，其中设有气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)。
8.权利要求7所述的系统，其特征在于：包含另一闭合的或密封的室(12；33；43)，其中设有另一气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)。
9.权利要求8所述的系统，其特征在于：设于所述室(12；33；43)内的传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)是用于所述另一室(12；33；43)中的气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)的参考传感器。
10.权利要求1所述的系统，其特征在于包括：用于收集有缺陷电池(11；34；41；51；61；71；81；92)发出的挥发性化学物质的漏斗形口(52；62；72；82)；将所述传感器(13；24，25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)罩于其中的传感器室；用来泵送空气到和/或抽取空气而通过所述传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)的泵(53；65；75；94)；和/或预浓缩器(63；73；83；95)，这些装置相互连接。
11.权利要求1所述的系统，其特征在于：包含用来向设于系统中的测试位置输送电池(11；34；41；51；61；71；81；92)的装置和/或用来自动拣出有缺陷电池(11；34；41；51；61；71；81；92)的装置。
12.一种电子设备，包含权利要求1至11中任一项所述的系统。
13.一种检测电池(11；34；41；51；61；71；81；92)泄漏的方法，包括以下步骤：
在电池(11；34；41；51；61；71；81；92)附近设置具有气敏纳米颗粒结构(23；103)的气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)，所述气敏纳米颗粒结构包括与双官能或多官能有机分子(105)互联的金属纳米颗粒(104)；以及
在指示有缺陷电池(11；34；41；51；61；71；81；92)的所述气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)中，检测分析物导致的电导、电容、电感、介电常数、极化、阻抗、热容或温度上的改变。
14.权利要求13所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
在所述气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)前设置预浓缩器(63；73；83；95)；
使来自有缺陷电池(11；34；41；51；61；71；81；92)的挥发性化学物质与所述预浓缩器(63；73；83；95)接触；
对所述预浓缩器(63；73；83；95)施加一个热脉冲以释放吸附在所述预浓缩器(63；73；83；95)上的挥发性化合物；
使释放出的所述挥发性化合物与所述气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)接触。
15.权利要求13或14所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
如果在所述气体传感器(13；24、25；35、36；42；64；74a、74b；84；97)中检测到分析物导致的电导、电容、电感、介电常数、极化、阻抗、热容或温度改变，则启动一个光的、声的和/或数据的信号。
16.权利要求13所述的方法，其特征在于还包括自动拣出所述有缺陷电池(11；34；41；51；61；71；81；92)的步骤。
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