CN109073514A - 蓄电设备的产生气体分析方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
采用气体捕集器,依次在不同的定时使多个流路开闭阀进行开闭动作,该气体捕集器具备:收容蓄电设备的试验容器;设为低于试验容器的内压的多个样本容器;使试验容器和多个样本容器连通的多个连通流路;分别设于多个连通流路的流路中途的流路开闭阀。在与样本容器连通的流路开闭阀进行了开闭动作的定时将试验容器的内部气体吸引并捕集到各个样本容器。然后对每个样本容器分析在不同的定时捕集的内部气体。
Description
技术领域
本发明涉及捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析方法以及装置。
背景技术
近年来,作为蓄电设备,盛行有效利用锂离子电池等。锂离子电池有能量密度高的特长。但关于急剧的热产生等安全性还余留有课题。为此例如如专利文献1那样,提出分析在安全性评价试验中产生的气体来评价锂离子电池的安全性的分析装置。在该分析装置中,如图6所示那样,在成为密封耐压小室的试验容器19内放置蓄电设备11,进行使蓄电设备11短路的安全性评价试验。将该试验中产生的气体全量通过配管65捕集到与缓冲罐67连通的气囊71,对积存在气囊71的气体进行分析。根据该试验装置,捕集在安全性评价试验中从蓄电设备11产生的气体全量,将该捕集到的气体在试验后汇总以供分析。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-3513号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据上述的方法,能进行试验开始到结束期间产生的气体的总的产生气体量、气体成分的分析,但有不能在掌握试验中途的气体量的变化、各气体成分的变化等随时间变化的问题。
本发明目的在于,提供能一边进行蓄电设备的安全性评价试验一边进行从蓄电设备在试验中产生的气体的随时间变化的分析的蓄电设备的产生气体分析方法以及装置。
用于解决课题的手段
本发明提供下述的蓄电设备的产生气体分析方法。蓄电设备的产生气体分析方法,是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析方法,该蓄电设备的产生气体分析方法具有以下步骤:采用气体捕集器,在使流路开闭阀关闭而开始所述蓄电设备的安全性评价试验后,使设于多个连通流路的所述流路开闭阀在每个所述连通流路依次在不同的定时进行开闭动作,在该流路开闭阀进行了开闭动作的定时将试验容器的内部气体吸引并捕集到与进行了开闭动作的所述流路开闭阀连通的样本容器;和对每个样本容器分析在不同的定时分别捕集到多个所述样本容器的所述内部气体,其中所述气体捕集器具备:所述试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备,且所述容器内部被惰性气体充满;多个所述样本容器,保持在比所述试验容器低的内压;多个所述连通流路,使所述试验容器和多个所述样本容器连通;和流路开闭阀,分别设于多个所述连通流路的所述试验容器与所述样本容器之间。
另外,本发明的蓄电设备的产生气体分析方法也可以是如下所示的方法。
捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析方法,该蓄电设备的产生气体分析方法具有以下步骤:采用气体捕集器,在所述蓄电设备的安全性评价试验开始后,从惰性气体提供部将惰性气体在特定的定时提供给所述蓄电设备的筐体内;和在每个所述特定的定时分析在所述惰性气体的提供定时从所述蓄电设备的筐体内排出的内部气体,其中,所述气体捕集器具备:试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备;所述惰性气体提供部,对所述蓄电设备的筐体内提供惰性气体;和气体排出流路,将所述蓄电设备的筐体内的所述内部气体排出。
进而本发明提供如下所示的蓄电设备的产生气体分析装置。
是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析装置,该蓄电设备的产生气体分析装置具备:试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备,所述容器内部被惰性气体充满;多个样本容器,保持在比所述试验容器低的内压;多个连通流路,使所述试验容器和多个所述样本容器连通;流路开闭阀,分别设于多个所述连通流路的所述试验容器与所述样本容器之间;气体捕集驱动部,使多个所述连通流路的所述流路开闭阀在每个所述连通流路依次在不同的定时进行开闭动作,在该流路开闭阀进行了开闭动作的定时将所述试验容器的内部气体吸引并捕集到与进行了开闭动作的所述流路开闭阀连通的所述样本容器;和分析器,在每个所述样本容器分析分别在不同的定时捕集到多个所述样本容器的所述内部气体。
另外,本件发明的蓄电设备的产生气体分析装置可以是如下所示的装置。
是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析装置,所述蓄电设备的产生气体分析装置具备:试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备;惰性气体提供部,对所述蓄电设备的筐体内提供惰性气体;气体排出流路,排出所述蓄电设备的筐体内的内部气体;气体排出驱动部,从所述惰性气体提供部将惰性气体在特定的定时提供到所述蓄电设备的筐体内,使所述内部气体在所述气体排出流路排出;和分析器,在每个所述特定的定时分析在所述气体排出流路在所述特定的定时排出的所述内部气体。
发明的效果
根据本发明,能进行蓄电设备的安全性评价试验时的产生气体的随时间变化的分析。
附图说明
图1是蓄电设备的产生气体分析装置的第1结构例的示意的结构图。
图2是第2结构例的分析装置的示意的结构图。
图3是表示第1结构例的分析装置的数据记录器所记录的电池表面温度、气氛温度和电压的时间变化的样子的图表。
图4是表示第2结构例的分析装置的数据记录器所记录的电压、电流、电池温度、气氛温度的相对于充电深度的变化的样子的图表。
图5是表示由分析器连续地分析试验中产生的气体的一部分的结果的图表。
图6是表示现有的分析装置的示意的结构图。
图7是表示现有的分析装置分析出的电压、钉贯穿进入深度、电池表面温度、气氛温度的时间变化的样子的图表。
具体实施方式
以下参考附图来详细说明本发明的实施方式。
<第1结构例>
图1是蓄电设备的产生气体分析装置100的示意的结构图。该蓄电设备的产生气体分析装置(以下略称为分析装置)100捕集蓄电设备11的安全性评价试验中从蓄电设备11产生的气体,对该捕集到气体进行分析。这里所用的蓄电设备11例示了锂离子电池,但也可以是其他种类的电池。
分析装置100具备:用于捕集从蓄电设备11产生的气体的气体捕集器13;对气体捕集器13捕集到的气体进行分析的分析器15;和后述的数据记录器45。
气体捕集器13具有试验容器19、和与试验容器19连接的单个或多个气体捕集管路21。试验容器19在容器内部17收容蓄电设备11,容器内部17被惰性气体充满。在该状态下实施蓄电设备11的安全性评价试验。另外,图示例的气体捕集管路21是具有合计4条管路的结构,但并不限于此,能配置任意数量的气体捕集管路。
气体捕集管路21具有从试验容器19或蓄电设备11的筐体延伸设置的连通流路23。在该连通流路23从试验容器19侧起依次配置上游侧流路开闭阀27、样本容器29、下游侧流路开闭阀31。
上游侧流路开闭阀27例如是通过驱动信号被开闭驱动的电磁阀,限制气体向样本容器29的流入。样本容器29是气体捕集用的容器,与未图示的真空泵等连接,并保持在低于试验容器19的内压。下游侧流路开闭阀31在向样本容器29的气体捕集时被闭阀,在样本容器29中捕集到的捕集气体向分析器15送出时被开阀。
连通流路23的试验容器19侧的前端可以如图示例那样配置于蓄电设备11的筐体内部,另外在蓄电设备11的外侧近旁的试验容器19的内部开口。
在试验容器19设置用于进行安全性评价试验之一的钉刺试验的钉刺部33。钉刺部33在前端具有扎入蓄电设备11的钉部33a,该钉部33a能上下活动地被支承。该钉部33a的上下活动可以手动,也可以是电动机等驱动机构引起的动作。
另外,在收容于试验容器19的蓄电设备11的表面配置检测蓄电设备11的温度的温度传感器35。在试验容器19的内部配置检测蓄电设备11的周围温度的温度传感器37。作为这些温度传感器35、37而能利用热电偶、热敏电阻等。
在蓄电设备11的电极端子41A、41B连接检测蓄电设备11的电流、电压的电流电压检测部43。这些温度传感器35、37、电流电压检测部43与数据记录器45连接。数据记录器45记录所连接的温度传感器35、37、电流电压检测部43的各输出信号的随时间变化。上述各部由未图示的气体捕集驱动部总括控制。
接下来说明利用上述结构的分析装置100的产生气体分析方法。
首先将成为被试验对象的蓄电设备11放置到试验容器19。在该蓄电设备11的表面安装温度传感器35,将电流电压检测部43的探头安装在蓄电设备11的电极端子41A、41B。然后从未图示的惰性气体提供部使收容蓄电设备11的试验容器19的容器内部充满氦气体或氮气体等惰性气体。
另一方面,对气体捕集管路21,使上游侧流路开闭阀27、下游侧流路开闭阀31都关闭,用未图示的真空泵将样本容器29的内压减压。这时使样本容器29的内压低于试验容器19的内压。
在完成了以上的准备步骤的后驱动钉刺部33,用钉部33a扎入蓄电设备11,开始安全性评价试验。
在该安全性评价试验开始后,从蓄电设备11的筐体内产生气体。由多个气体捕集管路21在不同的定时依次捕集该产生的气体。以下具体说明该气体捕集方法。
在上游侧流路开闭阀27以及下游侧流路开闭阀31都关闭的状态下开始安全性评价试验。在试验开始后,将设于多个连通流路23的上游侧流路开闭阀27依次在不同的定时打开。于是,通过样本容器29的内压而试验容器19或蓄电设备11的筐体内的内部气体通过连通流路23被吸引。该吸引的气体分别被取入样本容器29的容器内。然后对每个气体捕集管路21在样本容器29的内压成为大气压的时间点或规定时间后关闭上游侧流路开闭阀27。
由此在各气体捕集管路21的样本容器29捕集对每个气体捕集管路21在使上游侧流路开闭阀27进行开闭动作的定时从试验容器19侧吸引的气体。即,在各样本容器29,随时间在不同定时捕集从试验容器19或蓄电设备11的筐体内吸引的气体。
接下来,按每个样本容器29依次用分析器15分析捕集到各样本容器29的气体。例如将多个气体捕集管路21的各样本容器29按照在时间轴上使上游侧流路开闭阀27进行开闭动作的定时的从早到晚的顺序放置到分析器15,进行捕集气体的分析。
分析器15的捕集气体的分析步骤是实施基于GC-MS法、GC法、IC法、ICP-AES法、ICP-MS法、吸光光度法、IR法的至少一个方式的分析的步骤。
GC-MS(Gas Chromatograph Mass Spectrometry(气相色谱-质谱))法是气相色谱仪-质量分析仪所进行的分析手法。根据该手法,测定在横轴表征检测时间、在纵轴表征检测强度的色谱,从对基于此分离的每个成分测定的质谱来进行气体种类的鉴别。另外,GC(Gas Chromatograph,气相色谱)法是使用上述的色谱的分析。
IC(Immunochromatography,免疫色谱)法使溶液样品通过离子交换树脂,将所含的离子种类分离,测定电导率。是根据预先用标准溶液作成的电导率与离子含有率的关系线来对样品中的离子种类的含有率进行定量的测定法。
ICP-AES(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy,电感耦合等离子原子发射光谱)法是以高频感应耦合等离子(ICP)为光源的发光分光分析法。使样品溶液成为雾状并导入到Ar等离子,对激发的元素回到基底状态时放出的光进行分光,根据波长来进行元素的定性,根据强度来进行定量。
从上述的各分析方法中对应于蓄电设备11的类别、评价项目、评价目的来选定最佳的方式。
另外,蓄电设备11的安全性评价试验并不限于上述的钉刺试验,例如也可以是过充电试验、加热试验、外部短路试验、过放电试验、压坏试验、充放电试验、保存试验等的任意者。
具体说明各试验,过充电试验是评价相对于充电电压以上的电压的耐久性的试验,例如能举出UN 38.3.4.7、IEC62660-2 6.3.2、UL2580 8、UL2271 7.2、SAE 2464 4.5.2、QC/T743-2006 6.2.12.2,6.3.8.2、KMVSS 48.6.2、SBA S1101:2011 8.2.5等所示的标准的试验。
加热试验对蓄电设备的单个电池单体进行加热器的加热试验,测定电池单体表面的温度以及喷出的气体的温度。例如使电池以一定速度升温,在达到给定的温度后,在该温度下保持充分长时间,确认未引起冒烟、起火以及破裂。关于试验温度,例如在UL标准〔Underwriters Laboratories Inc.,UL1642(锂电池)〕下成为150℃,在锂离子二次电池安全性评价基准方针(电池工业会)下成为130℃。
外部短路试验是使电池的电极间以小电阻短路的试验,例如能举出如下所示的标准的试验。UN 38.3.4.5、IEC62660-2 6.3.1、UL2580 9、UL2271 7、SAE 2464 4.5.1、QC/T743-2006 6.2.12.3,6.3.8.3、KMVSS 48.6.5、SBA S1101:2011 8.2.1。
压坏试验例如在IEC62133所规定的安全基准中即使用平板加压到13kN为止都不会起火等。
保存试验例如在ISO 12405-1、IEC 62660-1、JIS C 8711、QC/T 743等中被规定。
另外,充放电试验是重复实施充电和放电来评价电池的劣化的试验,过放电试验是评价以放电状态放置的情况下的电池的劣化的试验。
根据本结构的分析装置100,能一边进行蓄电设备11的安全性评价试验,一边将试验中从蓄电设备11产生的气体依次随时间在不同的定时捕集到多个样本容器29。由于捕集到的气体分别收容在各样本容器29,因此通过分别调查这些多个样本容器29的气体,能在每个该捕集定时分析捕集到的气体。因而能掌握安全性评价试验中途的随时间的气体产生量、产生气体成分等,能进行与时间经过相伴的产生气体的定量分析。
<第2结构例>
接下来说明蓄电设备的产生气体分析装置的第2结构例。
图2是第2结构例的分析装置200的示意的结构图。在以后的说明中,对与前述的第1结构例的分析装置100相同的部件或构件赋予相同附图标记,由此省略或简化其说明。
本结构的分析装置200具备:收容蓄电设备11的试验容器19;分析器15;使蓄电设备11的筐体内和分析器15连通,成为气体排出流路的连通流路51;惰性气体提供部53;气囊55和数据记录器45。
惰性气体提供部53对蓄电设备11的筐体内提供惰性气体,作为气体排出驱动部发挥功能。气囊55捕集通过惰性气体的提供而从蓄电设备11排出的气体。
在流过排出气体的连通流路51设置从连通流路51向气囊55分支的分支流路57。
对数据记录器45输入来自设于蓄电设备11的表面的温度传感器35、以及配置于试验容器19内来检测周围温度的温度传感器37、与电极端子41A、41B连接的电流电压检测部43的各种输出信号。
接下来说明利用上述结构的分析装置200的产生气体分析方法。
首先将成为被试验对象的蓄电设备11放置在试验容器19,将温度传感器35配置在蓄电设备11的表面,并将电流电压检测部43的探头与电极端子41A、41B连接。
在完成以上的准备步骤后,开始蓄电设备11的安全性评价试验。蓄电设备11的安全性评价试验与前述同样,可以是钉刺试验、过充电试验、加热试验、外部短路试验、过放电试验、压坏试验、充放电试验、保存试验的任意者。
在该安全性评价试验开始后从蓄电设备11产生气体。通过在特定的定时由惰性气体提供部53将He气体送气到蓄电设备11的筐体内,从而产生的气体被挤出到连通流路51。被挤出的气体被捕集到气囊55,并且其一部分被送往分析器15进行分析。
该情况下的分析器15的分析步骤实施基于GC-MS法或IR法的分析。
来自惰性气体提供部53的送气通过在安全性评价试验开始后断续或连续地进行,从而能向分析器15随时间在不同的定时依次送入产生气体。由此,分析器15能在每个不同的定时分析随时间在不同的定时从蓄电设备11送气的气体。因而能掌握安全性评价试验中途的随时间的气体产生量、产生气体成分等,能进行伴随时间经过的产生气体的定量分析。
惰性气体提供部53的送气定时能任意变更,以所期望的时间间隔进行分析。另外,在从惰性气体提供部53连续地送气的情况下,能在分析器15的分析步骤的每个重复循环时间进行随时间的分析。
【实施例】
接下来说明上述的第1结构例的分析装置100、第2结构例的分析装置200的分析结果和作为比较例将安全性评价试验中持续捕集到的气体汇总进行分析的分析结果。
<第1结构例的分析装置100的分析结果>
使用图1所示的分析装置100,作为与蓄电设备11即3Ah的锂离子电池相关的安全性评价试验而进行了钉刺试验。在试验中,用温度传感器35、37检测锂离子电池的表面温度和试验容器19的气氛温度,记录到数据记录器45。另外,还通过电流电压检测部43将电池电压记录到数据记录器45。然后,在试验中4个时间段(钉刺前、钉刺3秒后、钉刺6秒后、钉刺6分钟后的各时间段的上游侧流路开闭阀27的开放时间3秒钟),使用多个样本容器29随时间断续地捕集从锂离子电池产生的气体,对捕集到的气体的气体产生量和产生气体成分进行了分析。
在图3的图表中示出数据记录器中记录的电池表面温度、气氛温度和电压的时间变化的样子。开始试验,在经过1.22分程度的附近,钉刺部33的钉部33a开始扎锂离子电池,出现短路而电压开始大幅下降。与此同时,锂离子电池的表面温度开始上升。一次大幅降低的电压在经过1.4分程度的时间点恢复到4V附近,并且之后在4V附近继续维持。锂离子电池的表面温度以最高温度上升到55℃附近。
在试验中4个时间段(钉刺前、钉刺3秒后、钉刺6秒后、钉刺6分钟后、各时间段的阀开放时间3秒钟)随时间断续捕集从锂离子电池产生的气体,将分析的结果在表1示出。产生的气体的主成分判明是氢、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯。各气体的浓度在钉刺3秒后高,在钉刺6秒后浓度为减半以下,与钉刺6分钟后的浓度没有大的差别。根据其结果判明,在刚钉刺后的3秒钟内产生气体较多。
【表1】
<第2结构例的分析装置200的分析结果>
使用图2所示的分析装置200,将安全性评价试验中产生的气体捕集到气囊,并将气体的一部分直接送气到分析器进行分析。作为蓄电设备11而使用5Ah的方形锂离子电池,实施过充电试验。在试验中,由温度传感器35、37检测锂离子电池的表面温度和试验容器19的气氛温度,并记录到数据记录器45。另外,通过电流电压检测部43检测电池电压、通电电流,并记录到数据记录器45。在试验中,通过从惰性气体提供部53将He气体送气到锂离子电池的筐体内而从筐体内将产生气体挤出,由此将从锂离子电池产生的气体捕集到气囊。另外,将挤出的产生气体的一部分送气到分析器15即质量分析装置,在试验中连续进行分析。
在图4的图表示出数据记录器45中记录的电压、电流、电池温度、气氛温度的相对于充电深度的变化的样子。另外,图表纵轴的电压以及电流的刻度以共通的值示出。如图4所示那样,从放电状态(充电深度:SOC为0%)开始充电。从SOC150%附近开始观测锂离子电池的温度上升,在SOC350%附近观察到急剧的温度上升并且从锂离子电池冒烟。
在表2示出安全性评价试验的开始到结束之间捕集到气囊55的产生气体的分析结果。除了气氛气体的He以外,试验中产生的气体的主要成分判明为是CO2和H2、CO、乙烷、碳酸二乙酯(DEC)。另外,产生气体的量分别为0.69L、0.66L、0.15L、0.12L、0.11L。
在图5示出对试验中产生的气体的一部分用分析器连续分析的结果。判明在SOC150%附近急剧产生CO2,另外,判明从该附近起CO、甲烷、乙烷的产生量也增加。通过使用捕集到气囊55的产生气体的定量分析结果,能算出每测定间隔(220msec)的产生量,判明虽然CO2由于到SOC130%为止产生量都是大致0,但在SOC170%以后,每测定间隔产生20~25μL量。
【表2】
表2气囊捕集气体的分析结果
<比较例的分析装置的结构>
图6是表示作为比较例的分析装置的示意性结构的参考图。
比较例的分析装置300具备:将具有钉部33a的钉刺部33安装在升降框架61的框架63;将蓄电设备11收容在容器内部的试验容器19;通过配管65与试验容器19连通的缓冲罐67;和通过配管69与缓冲罐67连通的气囊71。能对试验容器19通过配管73提供惰性气体。
该分析装置300在钉刺试验的安全性评价试验中使从蓄电设备11产生的气体全量蓄积在试验容器19内,在试验后,将试验容器19内的气体从试验容器19通过配管65转移到与缓冲罐67连通的气囊71。然后对积存在气囊71的包含来自蓄电设备11的产生气体的气体用未图示的分析器进行分析。
<比较例的分析装置的分析结果>
使用上述结构的分析装置300来实施与5Ah的锂离子电池相关的钉刺试验。在试验中,用热电偶测量锂离子电池的表面温度和试验容器19的气氛温度,记录到数据记录器。另外电池电压也记录到数据记录器。试验中产生的气体全都捕集到气囊71,进行捕集气体的分析(气体产生量和产生气体成分)。
图7是表示在数据记录器记录的电压、钉贯穿进入深度、电池表面温度、气氛温度的时间变化的样子的图表。另外,图表纵轴的钉贯穿进入深度以及温度的刻度以共通的值示出。根据该记录结果,认为在经过了0.13分程度的附近,钉开始扎入锂离子电池,与此同时电池电压开始下降,观测到电池温度和容器内温度的上升。在经过约0.3分的附近电压成为零。
用分析器分析捕集到气囊71的气体的结果,判明捕集气体的主成分是H2、CO、CO2、CH4、C2H4。另外其量分别是H2:0.10L、CO:1.3L、CO2:4.0L、CH4:0.28L、C2H4:1.1L,以及产生的气体的全量是约8L。但关于各气体成分以及气体产生量的随时间的变化则不明。
本发明并不限定于上述的实施方式,将实施方式的各结构相互组合、基于说明书的记载和周知的技术由本领域技术人员进行变更、应用也是本发明的预定的范围,包含在谋求保护的范围内。
如以上那样,在本说明书中公开如下事项。
(1)一种蓄电设备的产生气体分析方法,是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析方法,该蓄电设备的产生气体分析方法具有以下步骤:采用气体捕集器,在使流路开闭阀关闭而开始所述蓄电设备的安全性评价试验后,使设于多个连通流路的所述流路开闭阀在每个所述连通流路依次在不同的定时进行开闭动作,在该流路开闭阀进行了开闭动作的定时将试验容器的内部气体吸引并捕集到与进行了开闭动作的所述流路开闭阀连通的样本容器;和对每个样本容器分析在不同的定时分别捕集到多个所述样本容器的所述内部气体,其中所述气体捕集器具备:所述试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备,且所述容器内部被惰性气体充满;多个所述样本容器,保持在比所述试验容器低的内压;多个所述连通流路,使所述试验容器和多个所述样本容器连通;和流路开闭阀,分别设于多个所述连通流路的所述试验容器与所述样本容器之间。
根据该蓄电设备的产生气体分析方法,将试验容器的内部气体随时间在不同的定时吸引并捕集到样本容器内,将捕集在这些样本容器的气体用分析器对每个样本容器进行分析。由此能进行产生气体的随时间变化的分析。
(2)在(1)的蓄电设备的产生气体分析方法的基础上,分析所述内部气体的步骤是基于GC-MS法、GC法、IC法、ICP-AES法、ICP-MS法、吸光光度法、IR法的至少一者进行分析的步骤。
根据该蓄电设备的产生气体分析方法,通过选择性地实施各种分析方法,能进行产生气体的所期望的分析。
(3)一种蓄电设备的产生气体分析方法,是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析方法,该蓄电设备的产生气体分析方法具有以下步骤:采用气体捕集器,在所述蓄电设备的安全性评价试验开始后,从惰性气体提供部将惰性气体在特定的定时提供给所述蓄电设备的筐体内;和在每个所述特定的定时分析在所述惰性气体的提供定时从所述蓄电设备的筐体内排出的内部气体,其中,所述气体捕集器具备:试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备;所述惰性气体提供部,对所述蓄电设备的筐体内提供惰性气体;和气体排出流路,将所述蓄电设备的筐体内的所述内部气体排出。
根据该蓄电设备的产生气体分析方法,能将蓄电设备的筐体内的内部气体随时间在不同的定时挤出,并用分析器进行分析。由此能进行产生气体的随时间变化的分析。
(4)在(3)的蓄电设备的产生气体分析方法的基础上,分析所述内部气体的步骤是基于GC-MS法或IR法进行分析的步骤。
根据该蓄电设备的产生气体分析方法,通过选择性地实施各种分析方法,能进行产生气体的所期望的分析。
(5)在(1)到(4)中任一项的蓄电设备的产生气体分析方法的基础上,所述安全性评价试验是钉刺试验、过充电试验、加热试验、外部短路试验、过放电试验、压坏试验、充放电试验、保存试验的至少一个试验。
根据该蓄电设备的产生气体分析方法,能在各种安全性评价试验中进行产生的气体的随时间变化的分析。
(6)在(1)到(5)中任一项的蓄电设备的产生气体分析方法的基础上,分析所述内部气体的步骤是求取产生气体量、气体成分的至少一方的步骤。
根据该蓄电设备的产生气体分析方法,能求取产生气体的气体量的随时间变化、气体成分的随时间变化。
(7)一种蓄电设备的产生气体分析装置,是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析装置,该蓄电设备的产生气体分析装置具备:试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备,且所述容器内部被惰性气体充满;多个样本容器,保持在比所述试验容器低的内压;多个连通流路,使所述试验容器和多个所述样本容器连通;流路开闭阀,分别设于多个所述连通流路的所述试验容器与所述样本容器之间;气体捕集驱动部,使多个所述连通流路的所述流路开闭阀在每个所述连通流路依次在不同的定时进行开闭动作,在该流路开闭阀进行了开闭动作的定时将所述试验容器的内部气体吸引并捕集到与进行了开闭动作的所述流路开闭阀连通的所述样本容器;和分析器,在每个所述样本容器分析分别在不同的定时捕集到多个所述样本容器的所述内部气体。
(8)一种蓄电设备的产生气体分析装置,是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析装置,所述蓄电设备的产生气体分析装置具备:试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备;惰性气体提供部,对所述蓄电设备的筐体内提供惰性气体;气体排出流路,排出所述蓄电设备的筐体内的内部气体;气体排出驱动部,从所述惰性气体提供部将惰性气体在特定的定时提供到所述蓄电设备的筐体内,使所述内部气体在所述气体排出流路排出;和分析器,在每个所述特定的定时分析在所述气体排出流路在所述特定的定时排出的所述内部气体。
本申请基于2016年3月29日申请的日本专利申请(特愿2016-66849),将其内容作为参考而引入。
附图标记的说明
11 蓄电设备;
13 气体捕集器;
15 分析器;
17 容器内部;
19 试验容器;
21 气体捕集管路;
23 连通流路;
27 上游侧流路开闭阀(流路开闭阀);
29 样本容器;
31 下游侧流路开闭阀;
33 钉刺部;
33a 钉部;
35、37 温度传感器;
41A、41B 电极端子;
43 电流电压检测部;
45 数据记录器;
51 连通流路(气体排出流路);
53 惰性气体提供部(气体排出驱动部);
55 气囊;
57 分支流路;
100、200 分析装置(蓄电设备的产生气体分析装置)。
Claims (9)
1.一种蓄电设备的产生气体分析方法,是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析方法,该蓄电设备的产生气体分析方法具有以下步骤:
采用气体捕集器,在使流路开闭阀关闭而开始所述蓄电设备的安全性评价试验后,使设于多个连通流路的所述流路开闭阀在每个所述连通流路依次在不同的定时进行开闭动作,在该流路开闭阀进行了开闭动作的定时将试验容器的内部气体吸引并捕集到与进行了开闭动作的所述流路开闭阀连通的样本容器;和
对每个样本容器分析在不同的定时分别捕集到多个所述样本容器的所述内部气体,
其中所述气体捕集器具备:
所述试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备,且所述容器内部被惰性气体充满;
多个所述样本容器,保持在比所述试验容器低的内压;
多个所述连通流路,使所述试验容器和多个所述样本容器连通;和
流路开闭阀,分别设于多个所述连通流路的所述试验容器与所述样本容器之间。
2.根据权利要求1所述的蓄电设备的产生气体分析方法,其中,
分析所述内部气体的步骤是基于GC-MS法、GC法、IC法、ICP-AES法、ICP-MS法、吸光光度法、IR法的至少一者来进行分析的步骤。
3.一种蓄电设备的产生气体分析方法,是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析方法,该蓄电设备的产生气体分析方法具有以下步骤:
采用气体捕集器,在所述蓄电设备的安全性评价试验开始后,从惰性气体提供部将惰性气体在特定的定时提供给所述蓄电设备的筐体内;和
在每个所述特定的定时分析在所述惰性气体的提供定时从所述蓄电设备的筐体内排出的内部气体,
其中,所述气体捕集器具备:
试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备;
所述惰性气体提供部,对所述蓄电设备的筐体内提供惰性气体;和
气体排出流路,将所述蓄电设备的筐体内的所述内部气体排出。
4.根据权利要求3所述的蓄电设备的产生气体分析方法,其中,
分析所述内部气体的步骤是基于GC-MS法或IR法进行分析的步骤。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的蓄电设备的产生气体分析方法,其中,
所述安全性评价试验是钉刺试验、过充电试验、加热试验、外部短路试验、过放电试验、压坏试验、充放电试验、保存试验的至少一个试验。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的蓄电设备的产生气体分析方法,其中,
分析所述内部气体的步骤是求取产生气体量、气体成分的至少一方的步骤。
7.根据权利要求5所述的蓄电设备的产生气体分析方法,其中,
分析所述内部气体的步骤是求取产生气体量、气体成分的至少一方的步骤。
8.一种蓄电设备的产生气体分析装置,是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析装置,该蓄电设备的产生气体分析装置具备:
试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备,且所述容器内部被惰性气体充满;
多个样本容器,保持在比所述试验容器低的内压;
多个连通流路,使所述试验容器和多个所述样本容器连通;
流路开闭阀,分别设于多个所述连通流路的所述试验容器与所述样本容器之间;
气体捕集驱动部,使多个所述连通流路的所述流路开闭阀在每个所述连通流路依次在不同的定时进行开闭动作,在该流路开闭阀进行了开闭动作的定时将所述试验容器的内部气体吸引并捕集到与进行了开闭动作的所述流路开闭阀连通的所述样本容器;和
分析器,在每个所述样本容器分析分别在不同的定时捕集到多个所述样本容器的所述内部气体。
9.一种蓄电设备的产生气体分析装置,是捕集从蓄电设备产生的气体并进行分析的蓄电设备的产生气体分析装置,所述蓄电设备的产生气体分析装置具备:
试验容器,在容器内部收容所述蓄电设备;
惰性气体提供部,对所述蓄电设备的筐体内提供惰性气体;
气体排出流路,排出所述蓄电设备的筐体内的内部气体;
气体排出驱动部,从所述惰性气体提供部将惰性气体在特定的定时提供到所述蓄电设备的筐体内,使所述内部气体在所述气体排出流路排出;和
分析器,在每个所述特定的定时分析在所述气体排出流路在所述特定的定时排出的所述内部气体。
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