CN108027352A - 使用气相色谱法的高速气体样品分析装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置和使用所述装置的分析方法，所述装置包括：有机气体分析部，所述有机气体分析部包括切换阀、柱和火焰离子化检测器(FID)；以及固定气体分析部，所述固定气体分析部包括多个切换阀、三个或更多个柱、压力控制器和热导检测器(TCD)，所述三个或更多个柱包括用于电解质分离的柱、用于二氧化碳分离的柱和用于分离固定气体的柱。

Description

使用气相色谱法的高速气体样品分析装置及其方法
技术领域
本申请要求于2015年10月6日提交的韩国专利申请No.10-2015-0140639的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本发明涉及一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置。更具体地，本发明涉及一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其通过使用多个色谱柱控制待分析的气体样品流的方向和顺序，能够在短时间内进行分析。
背景技术
在锂离子电池的操作中，产生诸如氢气、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷等的气体组分。关于这样产生的气体的组成和含量的信息可用于电池材料的研究和开发、电池制造工艺的优化以及电池故障原因的识别。
在这样的锂二次电池内部，诸如氢气、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷等的气体组分与汽化的电解质组分混合，并且为了分析它们，需要通过气相色谱(GC)柱将它们清楚地分离。目前使用的技术是通过使用液氮冷却该柱的温度至-60℃或更低以将每种气体物质分离并进行超过1小时的分析，并且因此存在如下问题：自动化分析困难且样品处理速度缓慢。
因此，迫切需要研究使用气相色谱法的分析仪器及其方法，该分析仪器可在短时间内在高于或等于室温的温度下进行分析，而无需使用液氮。
发明内容
技术问题
为了解决如上所述的现有技术的问题，本发明的目的是提供一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置及其方法，所述装置能够在高于或等于室温的温度下在短时间对电池内产生的气体进行分析而无需使用液氮。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供了一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，所述装置包括：有机气体分析部，所述有机气体分析部包括切换阀、柱(column)和火焰离子化检测器(FID)；以及固定气体(fixed gas)分析部，所述固定气体分析部包括多个切换阀、三个或更多个柱、流动相气体的压力控制器和热导检测器(TCD)，所述三个或更多个柱包括用于电解质分离的柱、用于二氧化碳分离的柱和用于固定气体分离的柱。
此外，本发明提供了一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，所述方法包括以下步骤：a)注入有机气体和固定气体的混合气体；b)将所注入的气体的一部分送入用于有机气体分离的柱中并且将所述有机气体分离，然后利用火焰离子化检测器(FID)分析所分离的所述有机气体；c)通过将所注入的气体送入所述用于电解质分离的柱、所述用于二氧化碳分离的柱和所述用于固定气体分离的柱来分离所注入的气体；d)将保留在所述用于电解质分离的柱中的电解质排出；e)利用所述用于二氧化碳分离的柱将二氧化碳分离并将所述二氧化碳旁通至热导检测器(TCD)；以及f)利用所述用于固定气体分离的柱将所述固定气体分离然后将所述固定气体送入热导检测器(TCD)。
有益效果
根据本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，具有如下优点：不需要通过使用液氮冷却至-60℃或更低，并且能够在高于或等于室温的温度下进行的同时去除保留在柱中的电解质，并且通过优先分析必要分析对象可以在比现有技术更短的时间内进行分析。
另外，根据本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，具有如下优点：在将构成有机气体的组分完全分离并用火焰离子化检测器(FID)检测它们时，可以将各个有机气体完全分离而不会相互干扰。
此外，根据本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，具有如下优点：在将构成固定气体的组分完全分离并用热导检测器(TCD)检测它们时，可以将各个固定气体完全分离而不会相互干扰。
附图说明
图1示出根据本发明实施例的用于气体样品的高速分析的装置。
图2示出根据本发明实施例的用于气体样品的高速分析的装置中的有机气体分析部。
图3示出根据本发明实施例的用于气体样品的高速分析的装置中的固定气体分析部。
图4示出根据本发明实施例的用于气体样品的高速分析的装置中的固定气体分析部。
图5示出根据本发明实施例的用于气体样品的高速分析的装置中的固定气体分析部。
图6示出根据本发明实施例的用于气体样品的高速分析的装置中的固定气体分析部。
图7是示出从有机气体分析部获得的有机气体的分析结果的图。
图8是示出从固定气体分析部获得的固定气体的分析结果的图。
具体实施方式
在下文中，将详细描述根据本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置和通过使用该装置的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法。
以下详细描述仅是本发明的示例。因此，尽管有明确的表述，但并不限制权利要求书所限定的权利的范围。
本发明的全部附图中，相同的附图标记指代相同的元件。
在本发明中，术语“和/或”意指包括多个所描述内容中的任何一个或组合。
在本发明中，当元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件时，应理解该元件可以直接连接或耦接到另一元件，或者可以经由其他元件连接或耦接到另一元件。
在本发明中，除非另有说明，单数表达包括复数表达。
在本发明中，术语“包括”、“包含”或“具有”意指存在说明书中描述的特征、数值、步骤、操作、元素、部件或其组合，并且不排除存在或添加其他特征、数值、步骤、操作、元素、部件或其组合的可能性。
在本发明中，“色谱法”是指物理分离，其中利用待分析的分析物的固定相和流动相之间的吸附力(affinity)差异将单个组分从分析物中分离，并且具体是指在流动相为气相(气体)的情况下的气相色谱法，气相色谱法可以包括固定相为液相或固相的情况。
在现有技术中，问题在于，当分析在锂离子电池的操作期间在电池内部产生的气体组分中的固定气体和有机气体等的组成和含量时，需要很长时间，例如，根据固定气体种类的分离、柱冷却时间、电解质组分的长保留时间等，需要一小时或更长时间。因此，本发明人已努力解决上述问题，并且发现这可以通过分别分离和分析气体组分中的固定气体和有机气体并由此在短时间内(即在15分钟内)对它们进行分析来解决。
更具体地，本发明的特征在于，一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，所述装置包括：有机气体分析部，其包括切换阀、柱和火焰离子化检测器(FlameIonization Detector，FID)；以及固定气体分析部，其包括多个切换阀、三个或更多个柱、流动相气体的压力控制器和热导检测器(Thermal Conductivity Detector，TCD)，所述三个或更多个柱包括用于电解质分离的柱、用于二氧化碳分离的柱和用于分离固定气体的柱。
在下文中，将参考附图更具体地描述本发明。
首先，本发明的有机气体分析部具有包括切换阀、柱和火焰离子化检测器(FID)的构造，并分析有机气体。
对有机气体没有特别的限制，只要它是本领域中待分析的有机气体即可。优选地，有机气体可以是选自由CnH2n-2(n＝2至5)、CnH2n(n＝2至5)和CnH2n+2(n＝1至5)组成的组中的任何一种或多种。
如图1的左侧所示，本发明的有机气体分析部包括切换阀、柱和火焰离子化检测器(FID)。
首先，对于有机气体分析部的切换阀没有具体的限制，只要它是本领域中使用的阀即可。优选地，可以使用六通阀到十通阀。通过使用切换阀可以控制将待分析的气体送入本发明的分析装置中，并且可以控制将气体送入后面描述的柱和火焰离子化检测器中。
在本发明的有机气体分析部的柱中，固定气体和有机气体的混合气体中的固定气体不通过后面描述的火焰离子化检测器检测，只有有机气体可以通过后面描述的火焰离子化检测器检测。对于包含在有机气体分析部中的柱没有特别的限制，只要它可以用本领域中使用的阀吸收有机气体即可。优选地，可以使用其中柱的内径为1mm或更小并且固定相的涂层厚度为5至50μm的PLOT(Porous Layer Open Tubular，多孔层开管)柱。
根据本发明的有机气体分析，当待分析的气体样品通过流动相气体移动通过柱时，移动速度随着与柱内的涂层的相互作用而变化，并且由此气体样品中的各个组分分离。氢气、氦气、氮气和氩气可以用作流动相气体。当使用火焰离子化检测器(FID)检测有机气体时，考虑到检测灵敏度，使用氢气或氦气作为流动相气体是有利的，并且，考虑到同时使用固定气体检测部和流动相气体以及提高检测固定气体的氢气时的检测灵敏度，使用氩气作为流动相气体是有利的。
本发明的固定气体检测部中的火焰离子化检测器(FID)在气相色谱法中使用最广泛，并且具有对浓度响应的质量灵敏度优异的特征，因为它响应于碳原子每单位时间进入检测器的数量。如果需要，火焰离子化检测器(FID)可以与其他类型的检测器，诸如热导检测器(TCD)等并联或串联连接。
当通过有机气体分析部完全分离构成有机气体的组分并用火焰离子化检测器(FID)对它们进行检测时，本发明的用于气体样品的高速分析的装置可以将有机气体的每一种都完全分离而彼此不会相互干扰。
接着，本发明的固定气体分析部包括：多个切换阀；三个或更多个柱，所述柱包括用于电解质分离的柱、用于二氧化碳分离的柱和用于分离固定气体的柱；管，所述管能够使所分离的二氧化碳旁通而不通过用于固定气体分离的柱；流动相气体的压力控制器；以及热导检测器(TCD)，并且所述固定气体分析部用于分析固定气体。
固定气体是指作为有机气体的相对概念的通常存在于自然界空气中的气体组分。
对于固定气体没有特别的限制，只要它是本领域中待分析的固定气体即可。优选地，固定气体可以是选自由氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)组成的组中的任何一种或多种。
本发明的固定气体分析部包括：多个切换阀；三个或更多个柱，所述柱包括用于电解质分离的柱、用于二氧化碳分离的柱和用于分离固定气体的柱；流动相气体的压力控制器；以及热导检测器(TCD)，如图1右侧所示。
首先，本发明的固定气体分析部的切换阀可以是两个或更多个，并且没有特别限制，只要它是本领域中使用的阀即可。优选地，可以使用六通阀到十通阀。另外，有机气体分析部的切换阀还包括用于收集待分析的气体样品的气体回路。对气体回路的材料和形状没有特别的限制，它可以由不改变其形状和体积的材料制成，体积为0.1-1.0mL，在采集气体样品之前被真空减压，并且控制气体的移动。
可以使用多个切换阀来控制将待分析的气体送入本发明的分析装置中，并且控制将所述气体送入三个或更多个柱中以及后面描述的热导检测器中。
本发明的固定气体分析部中的流动相气体的压力控制器控制位于用于二氧化碳分离的柱和用于电解质分离的柱的入口处的流动相气体的压力，并且使固定气体、有机气体和电解质移动并分离。压力控制器分别独立地控制位于用于二氧化碳分离的柱和用于电解质分离的柱的入口处的流动相气体的压力，并且可以使用电子压力控制器(electricalpressure controller)。流动相气体通过压力控制器连接到有机气体分析部的切换阀之一，并且优选地通过控制切换阀来控制固定气体、有机气体和电解质的移动。
本发明的固定气体分析部的三个或更多柱使得固定气体和有机气体的混合气体中的固定气体能够被送入后面描述的热导检测器。
在本发明的固定气体分析部的三个或更多个柱中，用于电解质分离的柱可以将电解质从有机气体和固定气体中分离出来，然后将其排出柱外。在这种情况下，优选地，可以使用其中柱的内径为1mm或更小并且固定相的涂层厚度为5至50μm的PLOT(多孔层开管)柱作为所述三个柱中的至少两个柱。
电解质的排出发生在用于电解质分离的柱中，即使保留时间短的固定气体和一部分有机气体通过用于电解质分离的柱到用于二氧化碳分离的柱后，剩余的有机气体和具有长保留时间的电解质停留在用于电解质分离的柱中。通过控制切换阀并使流过用于电解质分离的柱的流动相气体反向流动，将该部分有机气体和所述电解质从用于电解质分离的柱排出到柱的外部。此时，通过利用独立的压力调节器使氩气持续流过用于二氧化碳分离的柱，使有机气体和固定气体移动。
电解质在电池内被汽化并被收集，然后以汽化状态存在。这种电解质组分在停留在柱中时可能会影响持续分析过程的后续分析结果，并且在分析过程中必须从柱中排出。
当这样的电解质组分长时间停留在柱中时，会导致诸如分析时间长的问题。本发明的有益之处在于，在分析过程中将该电解质排出柱外，因此可以将总分析时间缩短为短时间，具体而言在15分钟内，而现有技术需要超过一个小时。
而且，在本发明的固定气体分析部的三个或更多柱中，用于二氧化碳分离的柱可以将二氧化碳从固定气体中分离出来，然后通过旁通管将其旁通到热导检测器(TCD)。在这种情况下，优选地，可以使用其中柱内径为1mm以下且固定相的涂层厚度为5至50μm的PLOT(多孔层开管)柱。在这种情况下，通过控制上述切换阀，在保留时间短的大部分固定气体通过柱并移动到用于固定气体分离的柱后，保留时间较长的二氧化碳也通过旁通管被旁通到热导检测器(TCD)，而不经过其他柱。在本发明中，作为固定气体中的必要分析对象的二氧化碳首先被送到热导检测器进行分析，而剩余的气体停留在下面描述的其他柱中，然后被送到热导检测器进行分析，从而可以将总分析时间缩短为短时间，具体而言在15分钟内，而现有技术需要超过一个小时。
此外，在本发明的固定气体分析部的三个或更多个柱中，用于固定气体分离的柱可以是其中固定气体被分离然后被送到热导检测器(TCD)的一个柱。在这种情况下，没有特别的限制，只要它能够用柱将固定气体分离。优选地，可以使用内径为1mm或以下的分子筛。本发明的固定气体分析部中的热导检测器(TCD)是基于分析样品的分子存在所引起的气流的热导率变化的装置，并且其有利之处在于它操作简单，线性响应范围大，对有机物和无机物均灵敏，并且在检测后不破坏样品。如果需要，热导检测器(TCD)可以与包括火焰离子化检测器(FID)的其他类型的检测器并联或串联连接。
本发明的用于气体样品的高速分析的装置，在通过固定气体分析部将构成固定气体的组分完全分离并且通过热导检测器(TCD)进行检测时，能够使各固定气体完全分离而不会相互干扰。
本发明的用于气体样品的高速分析的装置可以用于分析电池内部产生的气体，更具体地，用于分析在锂离子电池内部产生的气体。
本发明的另一方面提供了一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，所述方法包括以下步骤：a)注入有机气体与固定气体的混合气体；b)将部分所注入的气体送入用于有机气体分离的柱中并将有机气体分离，然后用火焰离子化检测器(FID)分析所分离的有机气体；c)通过将所注入的气体送入用于电解质分离的柱、用于二氧化碳分离的柱和用于固定气体分离的柱来分离所注入的气体；d)将保留在用于电解质分离的柱中的电解质排出；e)利用用于二氧化碳分离的柱将二氧化碳分离并将其旁通至热导检测器(TCD)；f)利用用于固定气体分离的柱将固定气体分离，然后将其送到热导检测器(TCD)。
本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法可以使用本发明的用于气体样品的高速分析的装置。
首先，本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法包括：a)注入有机气体与固定气体的混合气体。
对于用作气体样品的混合气体没有特别限制，只要它是有机气体与固定气体的混合气体即可。优选地，混合气体可以是电池内部所产生的气体，更具体地，是在锂离子电池内部所产生的气体。
有机气体可以是选自由CnH2n-2(n＝2至5)、CnH2n(n＝2至5)和CnH2n+2(n＝1至5)组成的组中的任何一种或多种，固定气体可以是选自由氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)组成的组中的任何一种或多种。
接下来，本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法包括：b)将部分注入的气体送入用于有机气体分离的柱中并将有机气体分离，然后用火焰离子化检测器(FID)分析所分离的有机气体。
火焰离子化检测器(FID)可以与包括热导检测器(TCD)的其他类型的检测器并联或串联连接，并且可以使用用于有机气体分离的柱来将有机气体送到火焰离子化检测器(FID)并首先对其进行分析。对用于有机气体分离的柱没有特别限制，只要它可以用本领域中使用的阀来分离有机气体即可。优选地，可以使用其中柱的内径为1mm或更小并且固定相的涂层厚度为5至50μm的PLOT(多孔层开管)柱。
接下来，本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法包括：c)通过将所注入的气体送入用于电解质分离的柱、用于二氧化碳分离的柱和用于固定气体分离的柱来分离所注入的气体。
接下来，本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法包括：d)将保留在用于电解质分离的柱中的电解质排出。在这种情况下，通过诸如上述的切换阀等控制装置的控制，将固定气体和有机气体送到用于二氧化碳分离的柱中，然后通过操作所述阀使流动相气体的流动逆转，由此将所分离的电解质从用于电解质分离的柱中排出。
接下来，本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法包括：e)利用用于二氧化碳分离的柱将二氧化碳分离并将其旁通至热导检测器(TCD)。对用于二氧化碳分离用的柱没有特别限制，优选地，可以使用其中柱的内径为1mm或更小并且固定相的涂层厚度为5至50μm的PLOT(多孔层开管)柱。这也使得固定气体通过诸如上述切换阀的控制装置被送到用于固定气体分离的柱中，然后使该柱中剩余的二氧化碳直接旁通到热导检测器(TCD)。根据本发明，在只有固定气体中的二氧化碳首先被送到热导检测器并被分析之后，剩余气体停留在后面描述的用于固定气体分离的柱中，然后被送到热导检测器并被分析。与传统方法相比，本发明能够在短时间内，具体在15分钟内完成分析。
接下来，本发明的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法包括：f)利用用于固定气体分离的柱将固定气体分离，然后将其送到热导检测器(TCD)。对用于固定气体分离的柱没有特别限制，只要它可以用本领域中使用的阀来分离固定气体即可。优选地，可以使用其中柱的内径为1mm或以下的分子筛。
实施例
在下文中，将描述本发明的优选实施例以便于理解本发明。对于本领域技术人员而言显而易见的是，以下示例是对本发明的说明，并且可以在本发明的范围和精神内进行各种改变和修改。这些改变和修改旨在落入权利要求书的范围内。
示例
使用用于气体样品的高速分析的装置对电池内部气体进行GC分析的结果
通过以下方式制造锂离子电池：使用集电器和由LiXMO2(M为选自元素周期表第2-12族的金属中的至少一种金属)表示的含Li化合物作为正极，使用碳(石墨或无定形碳)作为负极，使用聚烯烃基膜作为正极和负极之间的隔离膜，并且将0.8-1.5M浓度的Li盐注入到碳酸盐基电解质中。在将锂离子电池内部产生的气体收集到集气管中之后，将第一切换阀(十通阀)打开到ON状态，然后使一部分气体通过第四柱(Agilent Co.，长度为30m、内径为0.32mm的GSGasPro)并被注入火焰离子化检测器(Agilent Co.，FID)中，如图2所示。
此后，如图3所示，通过控制第三和第四阀(十通阀)，使剩余的气体通过第一切换阀并充入第一柱(Agilent Co.，长度为15m、内径为0.32mm且固定相涂层厚度为20μm的PLOTQ柱)、第二柱(Agilent Co.，长度为15m、内径为0.32mm且固定相涂层厚度为20μm的PLOT Q柱)和第三柱(Agilent Co.，长度为15m、内径为0.32mm、涂层厚度为0.25μm的分子筛5A)。
此后，如图4所示，在第一柱中，通过使用第三切换阀和压力控制器(Agilent Co.，辅助电子压力控制器)，流动相气体的流动方向被改变并且压力被施加，由此将电解质排出柱外。
此后，如图5所示，通过使用第三切换阀和压力控制器，向第二柱施加压力，由此将第二柱中的二氧化碳旁通并直接注入热导检测器(Agilent Co.，TCD)中。
此后，如图6所示，通过使用第四切换阀和压力控制器，向第三柱施加压力，由此将第三柱中的固定气体分离，然后直接注入热导检测器中。
图7中示出了通过火焰离子化检测器对有机气体进行分析的分析结果。图8中示出了由热导检测器对二氧化碳和固定气体进行分析的分析结果。
通过如上所述的分析结果认识到，根据本发明，总分析时间小于15分钟，从而相比传统分析方法可以在更快的时间内同时分析有机气体和固定气体。

Claims (33)

1.一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，包括：
有机气体分析部，所述有机气体分析部包括切换阀、柱和火焰离子化检测器，即FID；以及
固定气体分析部，所述固定气体分析部包括多个切换阀、三个或更多个柱、压力控制器和热导检测器，即TCD，所述三个或更多个柱包括用于电解质分离的柱、用于二氧化碳分离的柱和用于分离固定气体的柱。
2.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，有机气体为选自由CnH2n-2(n＝2至5)、CnH2n(n＝2至5)和CnH2n+2(n＝1至5)组成的组中的任何一种或多种。
3.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述固定气体为选自由氢气、氧气、氮气、一氧化碳和二氧化碳组成的组中的任何一种或多种。
4.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述火焰离子化检测器与其他检测器并联或串联连接。
5.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述热导检测器与其他检测器并联或串联连接。
6.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述切换阀是六通阀或十通阀。
7.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述压力控制器独立地控制在两个或更多个柱的入口处的氩气的压力以传送所述固定气体、有机气体和电解质。
8.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述有机气体分析部的所述柱将有机气体组分分离。
9.根据权利要求8所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述柱为多孔层开管柱。
10.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述有机气体分析部的所述切换阀还包括气体回路。
11.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，在所述三个或更多个柱中，所述用于电解质分离的柱和所述用于二氧化碳分离的柱为多孔层开管柱。
12.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，在所述三个或更多个柱中，所述用于分离固定气体的柱为分子筛。
13.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，在所述三个或更多个柱中，所述用于电解质分离的柱将电解质与所述固定气体和一部分有机气体分离，然后将所述电解质排出到所述柱外。
14.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，在所述三个或更多个柱中，所述用于二氧化碳分离的柱将二氧化碳从剩余的所述固定气体中分离，然后通过旁通管将所述二氧化碳旁通到所述热导检测器。
15.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，在所述三个或更多个柱中，所述用于分离固定气体的柱将所述固定气体分离，然后将所述固定气体排出到所述热导检测器。
16.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述用于气体样品的高速分析的装置用于分析混合有有机气体和固定气体的气体样品。
17.根据权利要求1所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述用于气体样品的高速分析的装置用于分析电池内产生的气体。
18.根据权利要求17所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的装置，其中，所述电池是锂离子电池。
19.一种使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，包括以下步骤：
a)注入有机气体和固定气体的混合气体；
b)将所注入的气体的一部分送入用于有机气体分离的柱中并且将所述有机气体分离，然后利用火焰离子化检测器分析所分离的所述有机气体；
c)通过将所注入的气体送入用于电解质分离的柱、用于二氧化碳分离的柱和用于固定气体分离的柱来分离所注入的气体；
d)将保留在所述用于电解质分离的柱中的电解质排出；
e)利用所述用于二氧化碳分离的柱将二氧化碳分离并将所述二氧化碳旁通至热导检测器；以及
f)利用所述用于固定气体分离的柱将所述固定气体分离然后将所述固定气体送入热导检测器。
20.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，所述用于气体样品的高速分析的方法使用根据权利要求1所述的用于气体样品的高速分析的装置。
21.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，所述有机气体为选自由CnH2n-2(n＝2至5)、CnH2n(n＝2至5)和CnH2n+2(n＝1至5)组成的组中的任何一种或多种。
22.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，所述固定气体为选自由氢气、氧气、氮气、一氧化碳和二氧化碳组成的组中的任何一种或多种。
23.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，所述火焰离子化检测器与其他检测器并联或串联连接。
24.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，所述热导检测器与其他检测器并联或串联连接。
25.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，通过使用切换阀和压力控制器来控制分析方法中的所述固定气体、所述有机气体和所述电解质的移动。
26.根据权利要求25所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，所述切换阀是六通阀或十通阀。
27.根据权利要求25所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，所述压力控制器独立地控制在两个或更多个柱的入口处的氩气的压力以传送所述固定气体、所述有机气体和所述电解质。
28.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，所述用于有机气体分离的柱为多孔层开管柱。
29.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，在所述三个或更多个柱中，所述用于电解质分离的柱和所述用于二氧化碳分离的柱为多孔层开管柱。
30.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，在所述三个或更多个柱中，所述用于固定气体分离的柱为分子筛。
31.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，用于气体样品的高速分析的装置用于分析混合有有机气体和固定气体的气体样品。
32.根据权利要求19所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，用于气体样品的高速分析的装置用于分析电池内产生的气体。
33.根据权利要求32所述的使用气相色谱法的用于气体样品的高速分析的方法，其中，所述电池是锂离子电池。
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