CN107359299B - 产气抽取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种产气抽取装置，其包括：第一管道，一端与产品的内部连通；接头，连接于第一管道的另一端；第二管道，经由接头与第一管道连通；第三管道，经由接头与第一管道和第二管道连通；第一阀门，设置在第二管道上；第二阀门，设置在第三管道上；压力泵，连接于第三管道的另一端；以及密封液，填充于第一管道、第二管道、第三管道及接头内，且不流入到产品的内部。本发明的产气抽取装置能够实时抽取产品在存储和使用过程中的产生的气体，对同一产品在不同时刻进行抽取，简化了抽气的过程，提高产品产气分析的效率和精度，并保证分析结果的可靠性。

Description

产气抽取装置

技术领域

本发明涉及抽气领域，尤其涉及一种产气抽取装置。

背景技术

锂离子电池已经被广泛应用于笔记本电脑、摄像机、移动通讯终端及电动汽车等产品上。随着科技的发展，对锂离子电池也提出了更高的要求，特别是电动汽车，对锂离子电池提出了能量密度高、安全性能好等非常苛刻的要求，以满足其续航能力和行驶安全。磷酸铁锂虽然安全性能好，但无法满足电动汽车对能量密度的要求，三元材料以其能量密度高等优点而受到人们的广泛关注。

三元材料作为动力电池的阴极材料，电芯内部容易在循环和存储过程中产生大量的气体。为了抑制电芯在循环和存储过程中的产气，需要分析电芯在循环和存储过程中产气的根源，现有的方法是将大量电芯进行循环和存储，然后在不同时间点将电芯取出，在密封箱中将电芯放入气密袋中，封闭气密袋，捅破防爆阀将气体放出到气密袋中，用针抽取气体进行气体成分分析，采用此方法能够观察电芯在整个存储和循环过程中气体成分变化情况。

现有方法存在明显的几点不足，利用该方法分析电芯不同时间的产气情况，需要对同一款电池不同时间的气体成分进行分析，需要的电芯数量和存储资源多；另一方面，如果电芯的一致性差，分析的结果可能和实际偏离。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种产气抽取装置，其能实时抽取产品在存储和使用过程中的产生的气体，对同一产品在不同时刻进行抽取，简化了抽气的过程，提高产品产气分析的效率和精度，并保证分析结果的可靠性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种产气抽取装置，其包括：第一管道，一端与产品的内部连通；接头，连接于第一管道的另一端；第二管道，经由接头与第一管道连通；第三管道，经由接头与第一管道和第二管道连通；第一阀门，设置在第二管道上；第二阀门，设置在第三管道上；压力泵，连接于第三管道的另一端；以及密封液，填充于第一管道、第二管道、第三管道及接头内，且不流入到产品的内部。

本发明的有益效果如下：在根据本发明的产气抽取装置中，当需要检测产品产气的成分时，第二阀门关闭，压力泵不启动，缓慢开启第一阀门，产品内部产生的气体推动密封液沿第一管道、接头以及第二管道向外流动；当部分气体经由接头进入第二管道后，开启第二阀门并启动压力泵，压力泵提供压力并驱动第三管道内的密封液经由接头分别进入第一管道和第二管道；第三管道内的一部分密封液沿第二管道流动并将第二管道内的部分气体推动到第一阀门的外侧，然后关闭第一阀门；第三管道内的另一部分密封液流入第一管道，在密封液流入到产品的内部之前，关闭第二阀门以及压力泵；将第一阀门外侧的部分第二管道取下并封闭，然后送入密封箱取气并进行气体检测分析；由于取下的部分第二管道的气体的两侧均有密封液，避免分析之前与大气接触，保证分析结果的可靠性。另外，本发明的产气抽取装置能够实时抽取产品在存储和使用过程中的产生的气体，可以对同一产品在不同时刻进行抽取，简化了抽气的过程，提高产品产气分析的效率和精度。

附图说明

图1为根据本发明的产气抽取装置的示意图；

图2为根据本发明的产气抽取装置的转接结构的一实施例的示意图；

图3为根据本发明的产气抽取装置的转接结构的另一实施例的示意图；

图4为根据本发明的产气抽取装置的转接结构的再一实施例的示意图；

图5为根据本发明的产气抽取装置的转接结构的又一实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1转接结构 141第三通道

11连接头 142钩部

111第一通道 2第一管道

112底盘部 3接头

1121第一凹槽 31第一端口

113连接部 32第二端口

1131凸台 33第三端口

12转接头 4第二管道

121第二通道 5第三管道

1211竖直部 6第一阀门

1212弯折部 7第二阀门

122转接腔 8压力泵

123第二凹槽 9密封液

124凸起 A第一二通接头

13固定夹头 B第二二通接头

14固定体 P产品

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本发明的产气抽取装置。

参照图1至图5，根据本发明的产气抽取装置包括：第一管道2，一端与产品P的内部连通；接头3，连接于第一管道2的另一端；第二管道4，经由接头3与第一管道2连通；第三管道5，经由接头3与第一管道2和第二管道4连通；第一阀门6，设置在第二管道4上；第二阀门7，设置在第三管道5上；压力泵8，连接于第三管道5的另一端；以及密封液9，填充于第一管道2、第二管道4、第三管道5及接头3内，且不流入到产品P的内部。

在根据本发明的产气抽取装置中，当需要检测产品P产气的成分时，第二阀门7关闭，压力泵8不启动，缓慢开启第一阀门6，产品P内部产生的气体推动密封液9沿第一管道2、接头3以及第二管道4(第二管道4的末端与大气连通或与后述的负压装置连通)向外流动；当部分气体经由接头3进入第二管道4后，开启第二阀门7并启动压力泵8，压力泵8提供压力并驱动第三管道5内的密封液9经由接头3分别进入第一管道2和第二管道4；第三管道5内的一部分密封液9沿第二管道4流动并将第二管道4内的部分气体推动到第一阀门6的外侧，然后关闭第一阀门6；第三管道5内的另一部分密封液9流入第一管道2，在密封液9流入到产品P的内部之前，关闭第二阀门7以及压力泵8；将第一阀门6外侧的部分第二管道4(收容气体的部分第二管道4)取下并封闭，然后送入密封箱取气并进行气体检测分析；由于取下的部分第二管道4的气体的两侧均有密封液9，避免分析之前与大气接触，保证分析结果的可靠性。另外，本发明的产气抽取装置能够实时抽取产品在存储和使用过程中的产生的气体，可以对同一产品在不同时刻进行抽取，简化了抽气的过程，提高产品产气分析的效率和精度。

在此补充的是，压力泵8驱动第三管道5内的密封液9分别进入第一管道2和第二管道4，而在密封液9流入到产品P的内部之前，第三管道5内的一部分密封液9已将第二管道4内的部分气体推动到第一阀门6的外侧。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图2至图5，所述产气抽取装置还包括：转接结构1，固定在待抽气的产品P上；对应地，第一管道2的一端经由转接结构1与产品P的内部连通。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图2至图5，转接结构1包括：连接头11，固定在待抽气的产品P上，且具有与产品P的内部连通的第一通道111；以及转接头12，密封固定在连接头11上，且具有与第一通道111连通的第二通道121。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，第一管道2为软管。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图3，转接头12具有向外突出的凸起124，且第一管道2套设在凸起124上并与第二通道121连通。凸起124能够提高第一管道2与转接头12的连接强度和气密性，避免密封液9漏出。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图3，转接结构1还包括：固定夹头13，固定在转接头12上且套设在第一管道2外侧，以使固定夹头13的内壁和转接头12的凸起124将第一管道2夹持固定在二者之间。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图3，转接结构1还包括：固定体14，一端与转接头12密封固定，另一端插入到第一管道2内，且具有将第二通道121与第一管道2连通的第三通道141以及向外突出的钩部142。钩部142能够提高第一管道2与固定体14的连接强度和气密性，避免密封液9漏出。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图2，转接结构1还包括：固定夹头13，固定在固定体14上且套设在第一管道2外侧，以使固定夹头13的内壁和固定体14的钩部142将第一管道2夹持固定在二者之间。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，固定体14通过螺纹连接固定在转接头12上；固定夹头13通过螺纹连接固定在固定体14上；固定体14与转接头12之间设有密封垫片。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，第一管道2为硬管。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图4，转接头12通过螺纹连接固定在第一管道2上；对应地，转接头12与第一管道2之间设有密封垫片。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，连接头11通过焊接固定在待抽气的产品P上；转接头12通过螺纹连接固定在连接头11上。焊接能够保证连接头11与产品P连接的气密性。所述焊接为激光焊接。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图2至图5，第二通道121具有：竖直部1211，与第一通道111连通且在一条直线上；以及弯折部1212，与竖直部1211的夹角小于90°。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，密封液9仅填充到第二通道121的弯折部1212内。密封液9填充到弯折部1212内能够提高第二通道121的气密性，同时，由于弯折部1212与竖直部1211的夹角小于90°，所以第二通道121的这种弯折结构能够避免密封液9进入产品P内部。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，待抽气的产品P为硬壳产品。例如，硬壳电池，其中硬壳电池的硬壳包括带有电解液注液孔的顶盖。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，产品P为电化学储能装置；对应地，连接头11的第一通道111与产品P的电解液注入孔连通。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图2至图4，连接头11还具有：底盘部112，下侧固定在待抽气的产品P上，上侧与转接头12接触；以及连接部113，设置在底盘部112并与转接头12固定连接；对应地，转接头12具有：转接腔122，收容并与连接头11的连接部113固定连接。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图2至图4，底盘部112具有：第一凹槽1121，与转接头12的下表面相对；对应地，连接部113具有：凸台1131，设置在连接部113的顶部并与转接腔122的上表面接触；对应地，转接头12具有：第二凹槽123，设置于转接头12的底部并与待抽气的产品P直接相对。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图2至图4，第一凹槽1121内设有第一密封圈；凸台1131的外缘套设有第二密封圈；第二凹槽123内第三密封圈。第一密封圈和第二密封圈能够保证连接头11与转接头12连接处的可靠密封，第三密封圈能够保证转接头12与产品P之间的可靠密封，防止抽取的气体漏出。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，待抽气的产品P为软壳产品，例如软包装二次电池。抽气的产品P的软壳可为铝塑膜。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，待抽气的产品P的软壳设有开口，以与第一通道111连通。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图5，连接头11与转接头12之间设有密封垫片。密封垫片可由氟橡胶制成。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图1，所述产气抽取装置还包括：第一二通接头A，设置于第二管道4且位于第一阀门6外侧，且将第一阀门6外侧的部分第二管道4分为两段。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图1，所述产气抽取装置还包括：第二二通接头B，设置于第三管道5且位于第二阀门7与压力泵8之间，且将第二阀门7与压力泵8之间的部分第三管道5分为两段。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，所述产气抽取装置还包括：负压装置(未示出)，设置于第二管道4的末端。当产品P的产气量比较大时，可以保证第二管道4的末端的压力小于产品P内部的压力，而如果当产品P的产气量小的时候，可以添加负压装置以推动产品P内部气体的流出。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，密封液9为低挥发性液体。因为高挥发性液体的挥发性较大，极易进入电池内部，影响电池性能，同时，由于挥发造成密封液9的液面退出第二通道121的弯折部1212，导致密封性下降，所以选择低挥发性液体作为密封液9。密封液9可为硅油。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，产品P为电化学储能装置。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，电化学储能装置为二次电池或电容器。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，二次电池为锂离子电池、钠离子电池或锌离子电池。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，锂离子电池的正极材料为三元材料。

在根据本发明的产气抽取装置的一实施例中，参照图1，接头3为三通阀，具有：第一端口31，与第一管道2的另一端连通；第二端口32，与第一端口31连通；以及第三端口33，与第一端口31和第二端口32均连通。对应地，第二管道4的一端与三通接头3的第二端口32连通，从而第二管道4经由接头3的第二端口32和第一端口31而与第一管道2的所述另一端连通；第三管道5的一端与三通接头3的第三端口33连通，从而第三管道5经由三通接头3的第三端口33、第一端口31及第二端口32而分别与第一管道2和第二管道4连通。

Claims (11)

1.一种产气抽取装置，其特征在于，包括：

第一管道(2)，一端与产品(P)的内部连通；

接头(3)，连接于第一管道(2)的另一端；

第二管道(4)，经由接头(3)与第一管道(2)连通；

第三管道(5)，经由接头(3)与第一管道(2)和第二管道(4)连通；

第一阀门(6)，设置在第二管道(4)上；

第二阀门(7)，设置在第三管道(5)上；

密封液(9)，填充于第一管道(2)、第二管道(4)、第三管道(5)及接头(3)，且不流入到产品(P)的内部；以及

压力泵(8)，连接于第三管道(5)的另一端，用于提供压力并驱动密封液(9)。

2.根据权利要求1所述的产气抽取装置，其特征在于，

所述产气抽取装置还包括：转接结构(1)，固定在待抽气的产品(P)上；

第一管道(2)的一端经由转接结构(1)与产品(P)的内部连通。

3.根据权利要求2所述的产气抽取装置，其特征在于，转接结构(1)包括：

连接头(11)，固定在待抽气的产品(P)上，且具有与产品(P)的内部连通的第一通道(111)；以及

转接头(12)，密封固定在连接头(11)上，且具有与第一通道(111)连通的第二通道(121)。

4.根据权利要求3所述的产气抽取装置，其特征在于，

第一管道(2)为软管；转接头(12)具有向外突出的凸起(124)，且第一管道(2)套设在凸起(124)上并与第二通道(121)连通；转接结构(1)还包括：固定夹头(13)，固定在转接头(12)上且套设在第一管道(2)外侧，以使固定夹头(13)的内壁和转接头(12)的凸起(124)将第一管道(2)夹持固定在二者之间；或

第一管道(2)为软管；转接结构(1)还包括：固定体(14)，一端与转接头(12)密封固定，另一端插入到第一管道(2)内，且具有将第二通道(121)与第一管道(2)连通的第三通道(141)以及向外突出的钩部(142)；以及固定夹头(13)，固定在固定体(14)上且套设在第一管道(2)外侧，以使固定夹头(13)的内壁和固定体(14)的钩部(142)将第一管道(2)夹持固定在二者之间。

5.根据权利要求3所述的产气抽取装置，其特征在于，

第一管道(2)为硬管；

转接头(12)通过螺纹连接固定在第一管道(2)上；

转接头(12)与第一管道(2)之间设有密封垫片。

6.根据权利要求3所述的产气抽取装置，其特征在于，

第二通道(121)具有：

竖直部(1211)，与第一通道(111)连通且在一条直线上；以及

弯折部(1212)，与竖直部(1211)的夹角小于90°；

密封液(9)仅填充到第二通道(121)的弯折部(1212)内。

7.根据权利要求3所述的产气抽取装置，其特征在于，

待抽气的产品(P)为硬壳产品；

连接头(11)还具有：

底盘部(112)，下侧固定在待抽气的产品(P)上，上侧与转接头(12)接触；以及

连接部(113)，设置在底盘部(112)并与转接头(12)固定连接；

转接头(12)具有：

转接腔(122)，收容并与连接头(11)的连接部(113)固定连接。

8.根据权利要求7所述的产气抽取装置，其特征在于，

底盘部(112)具有：第一凹槽(1121)，与转接头(12)的下表面相对，第一凹槽(1121)内设有第一密封圈；

连接部(113)具有：凸台(1131)，设置在连接部(113)的顶部并与转接腔(122)的上表面接触，凸台(1131)的外缘套设有第二密封圈；

转接头(12)具有：第二凹槽(123)，设置于转接头(12)的底部并与待抽气的产品(P)直接相对，第二凹槽(123)内设有第三密封圈。

9.根据权利要求3所述的产气抽取装置，其特征在于，

待抽气的产品(P)为软壳产品；

待抽气的产品(P)的软壳设有开口，以与第一通道(111)连通；

连接头(11)与转接头(12)之间设有密封垫片。

10.根据权利要求1所述的产气抽取装置，其特征在于，所述产气抽取装置还包括：

第一二通接头(A)，设置于第二管道(4)且位于第一阀门(6)外侧，且将第一阀门(6)外侧的部分第二管道(4)分为两段；和/或

第二二通接头(B)，设置于第三管道(5)且位于第二阀门(7)与压力泵(8)之间，且将第二阀门(7)与压力泵(8)之间的部分第三管道(5)分为两段。

11.根据权利要求1所述的产气抽取装置，其特征在于，所述产气抽取装置还包括：负压装置，设置于第二管道(4)的末端。

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