CN110612634A - 用于气体分析的单电池的加压治具和包括该治具的气体分析装置 - Google Patents
用于气体分析的单电池的加压治具和包括该治具的气体分析装置 Download PDFInfo
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Abstract
根据本发明的一种用于挤压气体分析单电池的治具包括：第一板和第二板，所述第一板和所述第二板在所述单电池位于其间的情况下彼此面对；第一辅助垫，所述第一辅助垫位于所述第一板和所述单电池之间；以及第二辅助垫，所述第二辅助垫位于所述第二板和所述单电池之间，其中所述第一板和所述第二板由热固性树脂形成。当分析在初次充电期间从所述单电池产生的气体时，根据本发明的用于挤压单电池的治具对薄单电池进行挤压，以防止由于初次充电而在电极之间形成间隙，因而具有提供更可靠的分析结果的效果。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年11月17日提交的韩国专利申请No.10-2017-0154185以及2018年11月14日提交的韩国专利申请No.10-2018-0139729的优先权权益，这些韩国专利申请的公开内容在此通过引用作为本说明书的一部分并入本文。
技术领域
本发明涉及一种单电池的加压治具，更具体地涉及一种能够防止在分析单电池的气体时由于对单电池加压而在电极之间产生的移动现象的加压治具，并且涉及一种包括该加压治具的气体分析装置。
背景技术
二次电池具有诸如易于应用和高能量密度的电学性质。这种二次电池通常用于由电驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合动力车辆(HV)以及便携式装置。
通常，通过活性材料、金属板和电解质的电化学反应来对二次电池进行充电或放电，并且在执行充电或放电操作的同时，可能由于二次电池内部的电化学反应产生气体。
这些气体是二次电池的电化学反应的副产物，需要准确和精确地分析，以改善二次电池的性能，优化二次电池的结构，通过调整诸如活性材料和电解质等因素来提高充电/放电效率，并且最大限度地减少辅助设备。
由于小型电池单元的尺寸相对较小，因此提取气体和分析气体组分相对容易，但由于中大型电池单元的尺寸和容量较大，因此很难对内部气体进行定量和定性分析。因而，作为替选，生产单电池并在将其模拟为中大型电池单元的条件下进行气体分析。然而，由于单电池非常薄，所以电解质被过量注入。因此，在电极之间发生移动现象，因而应被加压。
传统的气体分析装置不具有能够对单电池加压的装置构造，因而，有必要开发一种能够对单电池加压的气体分析装置。
发明内容
技术问题
本发明的目标在于提供一种能够对单电池加压的加压治具，以及一种其中包括加压治具的气体分析装置，以实时地分析在对单电池初始充电期间产生的气体的量和成分。
技术解决方案
根据本公开的实施例的一种用于气体分析的单电池的加压治具包括：第一板和第二板，第一板和第二板彼此面对，以使得单电池位于第一板和第二板之间；第一辅助垫，第一辅助垫位于第一板和单电池之间；以及第二辅助垫，第二辅助垫位于第二板和单电池之间，其中第一板和第二板包含热固性树脂。
在本发明的实施例中，第一板可以是四边形，并且可包括位于至少一个拐角中的至少一个紧固构件。
在本发明的实施例中，第二板可以是四边形，并且可包括位于至少一个拐角中的至少一个紧固孔。
在本发明的实施例中，该紧固构件可对应于该紧固孔。
在本发明的实施例中，第二板可包括气体通道部分，单电池的内部气体可移动穿过该气体通道部分。
在本发明的实施例中，第一板可包括第一凹槽，单电池的电极引线位于该第一凹槽内。
在本发明的实施例中，第二板可包括第二凹槽，单电池的电极引线位于该第二凹槽内。
在本发明的实施例中，热固性树脂可为酚醛塑料。
在本发明的实施例中，第一辅助垫和第二辅助垫可由硅橡胶制成。
在本发明的实施例中，第一板和第二板中的每一个的厚度可在1mm至20mm之间。
在本发明的实施例中，第一辅助垫和第二辅助垫中的每一个的厚度可在1mm至10mm之间。
根据本发明的实施例的一种单电池的气体分析装置可包括：下部腔室，该下部腔室具有与加压治具的形状对应的形状，并且包括容纳凹槽，加压治具可拆卸地配合在接收凹槽中；和上部腔室，其包括：气孔，该气孔形成为排出在单电池内产生的内部气体；收集管，该收集管连接到气孔，以将通过气孔排出的内部气体引导到外部；以及充电/放电孔，用于将充电/放电单元电连接到单电池的连接构件贯穿该充电/放电孔。
在本发明的实施例中，气体分析装置还可包括：分析模块，以分析从腔室流入的内部气体；充电/放电模块，以对单电池进行充电/放电；温度测量模块，以测量单电池的温度；显示模块，以显示单电池内部气体的分析结果；以及控制器，以控制模块的操作。
在本发明的实施例中，温度测量模块可包括：温度感测构件，该温度感测构件用于测量单电池的温度；加热单元，该加热单元用于升高单电池的温度；以及冷却单元，该冷却单元用于降低单电池的温度。
在本发明的实施例中，充电/放电孔可以以如下方式密封，即：在连接构件贯穿充电/放电孔的状态下施加密封材料。
有利效果
根据本发明的单电池加压治具，当分析在初次充电期间在单电池中产生的气体时，对小厚度的单电池进行加压，以通过对薄电池单元加压来防止初次充电引起的电极之间的移动现象，由此提供更可靠的分析结果。
另外，由于本发明的气体分析装置能够使用模拟中大型电池单元的单电池进行气体分析，因此容易地实时地分析中大型电池单元的产生量、组分、成分、根据温度的气体产生时间、以及根据电压的内部气体产生时间。
附图说明
图1和图2是示意性地示出根据本发明实施例的用于气体分析的单电池的加压治具的平面的示例的视图。
图3是示意性地示出单电池被布置在根据本发明实施例的用于气体分析的单电池的加压治具上的示例的视图。
图4和图5是示意性地示出单电池被安装在根据本发明实施例的用于气体分析的单电池的加压治具上的结构的示例的视图。
图6是根据本发明实施例的单电池的气体分析装置的分解立体图。
图7是示出本发明的加压治具被联接到本发明的气体分析装置的结构的示意图。
图8是用于解释本发明的气体分析装置的控制系统的方框图。
具体实施方式
下面将参考附图详细地描述本发明的实施例。然而，本发明可实现为许多不同的形式，并且不应被理解为限于本文阐述的实施例。
为了清楚地说明本发明，省略了与描述无关的部分，并且在整个说明书中，相同或相似的部件都由相同的附图标记表示。
另外，由于为了便于说明而任意地示出了附图中所示的相应组件的尺寸和厚度，因此本发明不必限于附图中所示的那些尺寸和厚度。在附图中，厚度被放大以清楚地指示层和区域。在附图中，为了便于说明，夸大了一些层和区域的厚度。
此外，当诸如层、膜、区域、板等的部分被称为位于另一部分“上”时，这不仅包括该部分“直接位于”另一部分上的情况，还包括还有另外一部分插入其间的情况。相反，当一部分“直接”位于另一部分之上时，意思是中间没有其它部分。而且，在参考部分“上”的意思是位于参考部分的上方或下方，并不一定意味着朝向重力的相反方向的“上”。
而且，在整个说明书中，当元件被称为“包括…”一个元件时，应理解，除非另外特别指出，否则该元件也可包括其它元件。
另外，在整个说明书中，当称为“平面图”时，意思是从上方观察目标部分，当称为“横截面图”时，意思是从侧面观察目标部分的竖直切割的横截面。
将参考图1至图3描述根据本发明实施例的用于气体分析的单电池的加压治具。
图1和图2是示意性地示出根据本发明实施例的用于气体分析的单电池的加压治具的平面的示例的视图。图3是示意性地示出单电池被布置在根据本发明实施例的用于气体分析的单电池的加压治具上的示例的视图。
参考图1至图3，根据本实施例的用于气体分析的单电池的加压治具包括第一板100、第二板200、第一辅助垫300以及第二辅助垫400。
第一板100的形状大致为矩形，并且第一凹槽110位于所述第一板100的上部区域。另外，第一板100包括位于拐角处的紧固构件120。紧固构件120可分别位于矩形第一板100的四个拐角处。每个紧固构件120都可以是螺钉或夹子。
第二板200的形状大致为矩形，并且第二凹槽210位于所述第二板200的上部区域。另外，第二板200包括位于拐角处的紧固孔220。紧固孔220可以分别位于矩形第二板200的四个拐角处。另外，第二板200包括气体通道部分230，单电池中产生的气体移动通过该气体通道部分230。
单电池500可位于第一板100和第二板200之间。这里，单电池500是用于模拟中大型二次电池单元的单电池。中大型二次电池单元应被解释为具有20Ah或更大容量的中大型电池单元或包括至少一个具有20Ah或更大容量的电池单元的中大型电池单元模块。
在二次电池的初始充电期间，形成固体电解质中间相(SEI)膜，其需要分析其中产生的气体。在二次电池的初始充电期间产生的气体的量和成分的分析是用于确定初始充电的终点的主要数据。
然而，在中型和大型电池单元的情况下，所述单元的尺寸和容量都很大，这使得难以分析初始充电期间产生的气体的量和成分。因而，可以使用模拟中型和大型二次电池单元的单电池500来分析在单电池初始充电期间产生的气体的量和成分。这样，当使用单电池时，与应用中大型二次电池单元的车辆的气体分析相比，分析相对快速和容易。
根据本实施例的用于气体分析的单电池的加压治具可以用于实时分析在单电池的初始充电期间产生的气体的量和成分。
第一辅助垫300位于第一板100和单电池500之间。第二辅助垫400位于第二板200和单电池500之间。第一辅助垫300和第二辅助垫400可具有四边形形状。
位于第一板100中的紧固构件120分别对应于位于第二板200中的紧固孔220。当分析在单电池500中产生的气体成分时，每个紧固构件120都可被紧固到每个紧固孔220。
单电池500是模拟中大型电池单元的单电池，其厚度小，并且单电池500中被注入过量的电解质。因此，当进行初始充电和放电时，由于电极之间的移动现象，所以需要在预定或更大压力下的加压。
如图3中所示，位于第一板100中的紧固构件120分别对应于位于第二板200中的紧固孔220。每个紧固构件120都可紧固到每个紧固孔220。位于第二板200中的紧固孔220为位于第一板100中的紧固构件120提供了安装空间。紧固孔220形成在第二板的四个拐角处，并且在紧固孔120的内周表面上形成有螺纹，紧固构件120能够与所述螺纹拧紧。在这种情况下，单电池500的电极引线位于第一板100的第一凹槽110和第二板200的第二凹槽210中。单电池500的电极引线可以连接到下述的充电/放电模块，以对单电池500进行充电或放电。
在本实施例中，当位于第一板100上的紧固构件120被紧固到位于第二板200上的紧固孔220时，位于第一板100和第二板200之间的单电池500可以以预定或更大的压力加压。也就是说，位于第一板100上的紧固构件120可以紧固到位于第二板200上的紧固孔220，由此利用第一板100和第二板200对单电池500进行加压。
此时，由于第一板100和第二板200将对单电池进行加压，以防止电极之间的移动现象，因此优选在一定强度下不发生弯曲的材料。另外，由于甚至需要在高温下对在单电池500的初始充电期间产生的气体的量和成分进行分析，因此优选具有强耐热性的材料。因此，第一板100和第二板200可以由热固性树脂制成。
在加热时，热固性树脂首先发生流动，但随后以三维分支结构发生硬化。再加热时，它不会迅速融化。热固性树脂的模制材料具有相对低的分子量，并且通过加热表现出流动性，但是根据添加的固化剂、催化剂和交联反应而变成三维结构的结合，并且发生聚合，以防止分子的自然运动，从而不被融化。因此，即使在重新加热后也不会软化。热固性树脂具有高硬度，并且具有优异的机械性能和电绝缘性能，并且每种热固性树脂具有各种类型和特性。这种热固性树脂的示例包括酚醛树脂、三聚氰胺树脂和硅树脂。
在所述热固性树脂中，作为酚醛树脂的酚醛塑料(Bakelite)最优选用于形成本发明的第一板和第二板。酚醛塑料是一种使用苯和甲醛合成的有机聚合物，其化学名称是聚氧苄基甲基乙烯醇酐(polyoxybenzylmethylenglycolanhydride)。酚醛塑料具有足够的硬度，不会因压力而变形，并且具有良好的耐热性，即使被加热至150至180℃也不会软化。这样，即使使用高温气体，酚醛塑料也不会变形，因而最优选作为本发明的第一板和第二板的原材料。
第一板和第二板中的每个的厚度都可为1至20mm，优选3至15mm，最优选5至12mm。如果第一板和第二板中的每一个的厚度小于1mm，则单电池不能以足够的压力被加压，如果第一板和第二板的厚度大于20mm，则可能难以将它们安装在气体分析装置的内部，因此不是优选。
第一辅助垫300和第二辅助垫400分别位于第一板100和单电池500之间以及第二板200和单电池500之间，由此减轻加压时的冲击，并防止对单电池500的表面的损伤。
考虑到第一辅助垫300和第二辅助垫400的用途，第一辅助垫300和第二辅助垫400应具有弹性和绝缘特性，并且由于它们在用于气体分析的治具中使用，因此即使在高温下也不应变形。硅橡胶优选作为满足这些特性的材料。硅橡胶是碳有机体围绕硅原子而被键合的聚合物。由于其即使在零下100摄氏度至300摄氏度的极端环境中都几乎不发生物理性质的变化，并且具有耐热性、耐火性和高压绝缘性，因此最优选作为本发明的辅助垫材料。
第一辅助垫和第二辅助垫的每个的厚度都可以为1至10mm，优选为2至8mm，更优选为3至7mm。如果辅助垫的厚度小于1mm，则不是优选的，因为几乎没有缓冲效果，但是如果辅助垫的厚度超过10mm，则存在不适于向单电池施加适当压力的问题。
同时，在本例证性实施例中，第一板100、第二板200、第一辅助垫300以及第二辅助垫400具有矩形形状，但是不限于此。
将参考图4和图5描述如下结构：其中，单电池500被安装在根据本发明的例证性实施例的用于气体分析的单电池的加压治具上。
图4和图5示意性地示出如下结构的示例的视图：其中，单电池被安装在根据本发明实施例的用于气体分析的单电池的加压治具上。
参考图4和图5，单电池500位于第一板100和第二板200之间。第一辅助垫(未示出)位于第一板100和单电池500之间，第二辅助垫(未示出)位于第二板200和单电池500之间。这里，单电池500可以是模拟中大容量的二次电池单元的单电池。
在这种情况下，单电池500的电极引线位于第一板100的第一凹槽110和第二板200的第二凹槽210中。单电池500的电极引线可以连接到下文所述的充电/放电模块，以对单电池500进行充电或放电。
第二板200包括气体通道部分230。气体通道部分230允许气体穿过，以便能够分析在单电池500初始充电期间产生的气体的量和成分。
当通过从外部电源向单电池500的电极引线施加电压或电流来对单电池500进行充电和放电时，在单电池500的电极之间出现移动现象，并且为了防止这种移动现象，通过将紧固构件120和紧固孔220进行紧固，从而借助第一板100和第二板200对单电池500进行挤压。
气体穿过气体通道部分230，以便分析在单电池500的初始充电期间产生的气体的量和成分。
单电池的加压治具被安装在二次电池单元的气体分析装置内，以对单电池加压，由此防止单电池的初始充电的移动，由此能够进行更可靠的分析。
下面将详细地描述其上安装有单电池的加压治具的单电池的气体分析装置。
图6是根据本发明实施例的单电池的气体分析装置的分解立体图。
参考图6，根据本发明优选实施例的单电池的气体分析装置具有与本发明的加压治具相对应的形状，并且包括：下部腔室10，其具有接收凹槽，加压治具可拆卸地配合在该接收凹槽中；和上部腔室20，其包括气孔21、收集管22以及充电/放电孔23，所述气孔21被形成为排出在单电池500中产生的内部气体，所述收集管22连接到气孔，以将通过气孔被排出的内部气体引导到外部，用于将充电/放电单元电连接到二次电池单元的连接构件54贯穿所述充电/放电孔23。
图7是示出已经安装了本发明的单电池加压治具的状态的下部腔室10的平面图。下部腔室10是用于接收配备有待被分析的单电池500的加压治具的构件。下部腔室优选由金属材料形成，但是不限于此。
如图6和图7中所示，具有与单电池的加压治具相对应的形状的下部腔室10包括：接收凹槽11，单电池的加压治具被可拆卸地配合在接收凹槽11中；密封凹槽13，其沿着接收凹槽11的周边形成；密封构件15，其被设置在密封凹槽13中，用于密封接收凹槽11与上部腔室20之间的空间；以及下部联接孔17，其形成在下部腔室10的边缘部分中，并且联接螺栓32在下部联接孔17处与螺纹联接。
接收凹槽11提供单电池加压治具的接收空间。接收凹槽11具有与单电池加压治具相对应的形状，使得单电池加压治具能够可拆卸地配合，如图6和图7中所示。
下部联接孔17提供下述的联接构件30的联接螺栓32的安装空间。下部联接孔17在沿着密封凹槽13的周边设置的下部腔室10的边缘处以预定间隔形成有多个。能够与联接螺栓32螺纹连接的螺纹形成在下部联接孔17的内周表面上。
密封凹槽13提供下文所述的密封构件15的安装空间。如图6所示，当上部腔室20和下部腔室10联接时，密封凹槽13沿着接收凹槽11的周边形成，以便面对上部腔室20的底表面。
密封构件15是用于密封上部腔室20和接收凹槽11之间的空间的构件。密封构件15被安装在密封凹槽13中，以围绕接收凹槽11，如图6中所示。密封构件的安装方法没有特别限制。
已经将密封构件15描述为被安装在密封凹槽13中，但是不限于此。也就是说，密封构件15可以安装在上部腔室20的底部上，以密封上部腔室20的底部和接收凹槽11之间的空间。
下部联接孔17提供下述的联接构件30的联接螺栓32的安装空间。下部联接孔17在沿着密封凹槽13的周边设置的下部腔室10的边缘处以预定间隔形成有多个。能够与联接螺栓32螺纹连接的螺纹形成在下部联接孔17的内周表面上。
上部腔室20是用于封闭其中容纳有单电池加压治具的接收凹槽11的开口的构件。上部腔室20联接到下部腔室10的上部，以封闭接收凹槽11的开口，如图6所示。
如图6所示，上部腔室20包括：气孔21，其形成为排出单电池500中产生的内部气体；收集管22，其用于引导通过气孔21排出到外部的内部气体；充电/放电孔23，其用于安装下文所述的充电/放电模块50的连接构件54；以及上部联接孔25，下文将描述的联接构件30的联接螺栓32螺纹连接到上部联接孔25。
气孔21提供排出端口，用于将单电池500中产生的内部气体从接收凹槽11排出。如图6所示，气孔21通过贯穿上部腔室20而形成，以便连通到接收凹槽11。因此，可以通过气孔21排出在单电池内部产生并排放到接收凹槽11中的单电池的内部气体。
收集管22是用于收集通过上部腔室20的气孔21排出的内部气体的构件。如图6中所示，收集管22的一端联接到上部腔室20的上表面，由此连接到气孔21，收集管22的另一端联接到下文将描述的分析模块40的气管42的一端。这里，收集管22的另一端可通过螺母22a而螺纹连接到气管42的一端。这样，当设置收集管22时，通过气孔21排出的内部气体可被收集管22收集并被引导到分析模块40的气管42。
充电/放电孔23提供用于安装下文将描述的充电/放电模块50的连接构件54的通道。如图6中所示，充电/放电孔23通过贯穿上部腔室20而形成，使得连接构件54可以从中穿过。另外，为了防止内部气体通过充电/放电孔23泄漏，在连接构件54贯穿充电/放电孔23的状态下，充电/放电孔23涂覆有密封材料(未示出)。作为密封材料(未示出)，优选使用硅橡胶，但不限于此。
在本发明的实施例中，温度感测孔(未示出)进一步形成在上部腔室20中。温度感测孔提供用于安装温度测量模块的温度感测构件的通道。温度感测孔穿过上部腔室形成，使得温度感测构件的导线能够穿过其中。另外，为了防止内部气体通过温度感测孔泄漏，可以在导线贯穿的同时利用密封材料涂覆温度感测孔。密封材料可以是硅橡胶，但不限于此。
此外，已经描述了温度感测孔与充电/放电孔23分开形成，但是不限于此。也就是说，温度感测孔和充电/放电孔可以一体地形成。
上部联接孔25提供下文将描述的联接构件30的联接螺栓32的安装空间。多个上部联接孔25以预定间隔形成在上部腔室20的边缘部分处，以分别对应于下部联接孔17。能够与联接螺栓32螺纹连接的螺纹形成在上部联接孔25的内周表面上。
接下来，联接构件30是这样的构件：其用于将下部腔室10与上部腔室20紧密联接，使得接收凹槽11被封闭。如图6中所示，联接构件30包括：多个联接螺栓32，其与下部联接孔17和上部联接孔25螺纹连接；和螺母34，其与联接螺栓32螺纹连接，以允许下部腔室10紧密接触上部腔室20。
联接螺栓32的头部被支撑在上部腔室20的上表面上，并且联接螺栓32的端部被螺纹连接到上部联接孔25和与上部联接孔25对应的下部联接孔17。相应地，螺母34被螺纹连接到穿过下部联接孔17的联接螺栓32的端部。然后，上部腔室20和下部腔室10被螺栓头部和螺母34张紧，以紧密联接。因此，由于密封构件15通过联接构件30而更有力地压靠上部腔室20的底部，因此密封构件15能够更可靠地密封上部腔室20的底部和接收凹槽11之间的空间。
图7示出根据本发明的一个实施例的一种形式，其中，本发明的加压治具被容纳在本发明的气体分析装置中。参考图7，具有附接在其上的第二辅助垫(未示出)的第二板200已经以可从下部腔室拆卸的方式插入到接收凹槽11中。在作为分析对象的单电池500被安装在附接到第二板120的第二辅助垫(未示出)上以进行气体分析之后，第一板的第一辅助垫被定位成接触单电池500。之后，利用第一板的联接构件(未示出)通过螺栓与第二板200的联接构件(未示出)联接的方式，从而第一板和第二板得以联接。
此外，上文描述了第一板100、单电池500和第二板200顺序地定位并紧固在气体分析装置的下部腔室10的接收凹槽11中，但是本发明不限于该示例。可能的是，将单电池400容纳在本发明的加压治具中，然后将加压治具安装在接收凹槽11中，第一板的紧固构件120与第二板200的紧固孔在加压治具中联接。
另外，通过在上部腔室中设置紧固构件120能够从中穿过的单独的加压紧固孔(未示出)，紧固构件120还可以通过所述加压紧固孔(未示出)来紧固上部腔室、第一板和第二板、从而对单电池500进行挤压。
如上所述，根据本发明优选实施例的单电池的气体分析装置可以通过气孔21和收集管22收集单电池的内部气体。为了如上所述地通过分析收集的内部气体来实现安全和稳定的二次电池，根据本发明的优选实施例的单电池的气体分析装置包括：分析模块40，用于分析从上部腔室20引入的内部气体；充电/放电模块50，用于对单电池进行充电和放电；温度测量模块60，用于测量单电池的温度；显示模块70，用于作为图像输出单电池的内部气体的分析结果；以及控制器80，用于控制这些模块的驱动。
首先，分析模块40是用于分析由收集管22收集的内部气体的装置。如图6中所示，分析模块40包括气管42，气管42的一端连接到收集管22的另一端。因此，分析模块40可以从收集管22接收内部气体，并且可以通过对内部气体进行定量和定性分析而生成关于内部气体的成分、质量、体积等的数据。
接下来，充电/放电模块50是用于对安装在接收凹槽11上的单电池进行充电和放电的构件。充电/放电模块包括：充电/放电单元52，用于对单电池进行充电和放电；连接构件54，其将充电/放电单元电连接到单电池；以及测量单元56，用于测量被施加到单电池或单电池所施加的电压和电流。
充电/放电单元52通过连接构件54连接到单电池的电极引线(未示出)，以对单电池进行充电和放电。连接构件54的结构不受特别限制。例如，连接构件54包括一对电线，其将单电池的电极引线与充电/放电单元52电连接。一对电线分别通过上部腔室20的充电/放电孔23延伸到接收凹槽11的内部，并且设置在电线端部的端子分别电连接到单电池的电极引线。
测量单元56测量被施加到单电池或单电池所施加的电压和电流，并将测得的电压和电流发送到控制器80。控制器80将从测量单元56接收的电压和电流数据与从分析模块40接收的内部气体的定量和定性分析数据进行组合，由此产生内部气体所产生时的特定电压和特定电流的数据。
温度测量模块60是用于测量安装在接收凹槽11上的单电池的温度的构件。温度测量模块60包括：温度感测构件，用于测量单电池的温度；加热单元64，用于升高单电池的温度；以及冷却单元66，用于降低单电池的温度。
温度感测构件的结构不特别受限。例如，温度测量模块50通过形成在上部腔室中的温度感测孔延伸到接收凹槽11中，并且探头被安装成与单电池接触。然后，温度测量模块可以通过测量随着探头的温度变化而与导线连接的温度测量模块的电路中产生的电压来测量单电池的温度。
加热单元64是使用单电池模拟中大型电池单元所必需的基本构件。通常，根据单电池的荷电状态(SOC)的电压和温度分布与中大型电池单元的电压和温度分布不同。然而，当单电池被加热时，根据荷电状态的电压和温度分布变得类似于中大型电池的电压和温度分布。因此，在使用单电池以进行中大型电池单元的内部气体分析的本发明中，能够加热单电池的加热单元64是用于模拟中大型电池单元的基本构件。
加热单元64可被安装成与上部腔室和下部腔室中的至少一个接触，并且通过向上部腔室和下部腔室中的至少一个进行加热来加热被容纳在接收凹槽11中的单电池。
冷却单元66可被安装成与上部腔室和下部腔室中的至少一个接触，并且可以冷却上部腔室和下部腔室中的至少一个，以冷却被容纳在接收凹槽11中的单电池。
加热单元64和冷却单元66的结构不受特别限制，并且通常使用的加热装置和冷却装置可以用作加热单元64和冷却单元66。可以由温度感测构件来实时测量通过加热单元64和冷却单元66在单电池中产生的温度变化。
温度测量模块将由温度感测构件测量的二次电池的温度发送到控制器80。控制器80将从温度测量模块56接收的温度数据与从分析模块40接收的内部气体的定量和定性分析数据组合，由此产生内部气体所产生时的特定温度的数据。
接下来，显示模块70是一种用于显示由根据本发明优选实施例的二次电池的气体分析装置中包括的模块收集的数据的装置。例如，显示模块70可以显示内部气体的定量和定性分析数据、关于内部气体所产生时的特定电压或特定电流的数据、以及内部气体所产生时的特定温度的数据。
因此，当进行在单电池的初始充电期间产生的气体的量和成分的实时分析时，能够使用根据本实施例的用于气体分析的单电池的加压治具而便于对所产生气体的量和成分的实时分析。
虽然已经参考本发明的例证性实施例具体示出和描述了本发明，但是应理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明有意涵盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种改型和等效物。
[附图标记说明]
100：第一板 110：第一凹槽
120：紧固构件 200：第二板
210：第二凹槽 220：紧固孔
230：气体通道部分 300：第一辅助垫
400：第二辅助垫 500：单电池
10：下部腔室
11：接收凹槽 13：密封凹槽
15：密封构件 17：下部联接孔
20：上部腔室
21：气孔 22：收集管
23：充电/放电孔 23a：密封材料
25：上部联接孔
30：联接构件
32：联接螺栓 34：螺母
40：分析模块
50：充电/放电模块
52：充电/放电单元 54：测量单元
60：温度测量模块
62：温度感测构件 64：加热单元
66：冷却单元
70：显示模块
80：控制器
Claims (15)
1.一种用于气体分析的单电池的加压治具，包括：
第一板和第二板，所述第一板和所述第二板彼此面对，并且使得所述单电池位于所述第一板和所述第二板之间；
第一辅助垫，所述第一辅助垫位于所述第一板和所述单电池之间；以及
第二辅助垫，所述第二辅助垫位于所述第二板和所述单电池之间，
其中，所述第一板和所述第二板包含热固性树脂。
2.根据权利要求1所述的加压治具，其中，所述第一板为四边形，并且包括位于至少一个拐角中的至少一个紧固构件。
3.根据权利要求2所述的加压治具，其中，所述第二板为四边形，并且包括位于至少一个拐角中的至少一个紧固孔。
4.根据权利要求3所述的加压治具，其中，所述紧固构件对应于所述紧固孔。
5.根据权利要求1所述的加压治具，其中，所述第二板包括气体通道部分，所述单电池的内部气体能够移动穿过所述气体通道部分。
6.根据权利要求1所述的加压治具，其中，所述第一板包括第一凹槽，所述单电池的电极引线位于所述第一凹槽中。
7.根据权利要求1所述的加压治具，其中所述第二板包括第二凹槽，所述单电池的电极引线位于所述第二凹槽中。
8.根据权利要求1所述的加压治具，其中，所述热固性树脂为酚醛塑料。
9.根据权利要求1所述的加压治具，其中，所述第一辅助垫和所述第二辅助垫由硅橡胶制成。
10.根据权利要求1所述的加压治具，其中，所述第一板和所述第二板中的每一个的厚度在1mm至20mm之间。
11.根据权利要求1所述的加压治具，其中，所述第一辅助垫和所述第二辅助垫中的每一个的厚度在1mm至10mm之间。
12.一种单电池的气体分析装置，包括：
下部腔室，所述下部腔室具有与根据权利要求1所述的加压治具对应的形状，并且包括容纳凹槽，所述加压治具可拆卸地配合在所述接收凹槽中；和
上部腔室，所述上部腔室包括：气孔，所述气孔被形成为排出在所述单电池中产生的内部气体；收集管，所述收集管被连接到所述气孔，以将通过所述气孔排出的内部气体引导到外部；以及充电/放电孔，用于将充电/放电单元电连接到所述单电池的连接构件贯穿所述充电/放电孔。
13.根据权利要求12所述的气体分析装置，还包括：
分析模块，所述分析模块用于分析从所述上部腔室流入的内部气体；
充电/放电模块，所述充电/放电模块用于对所述单电池进行充电/放电；
温度测量模块，所述温度测量模块用于测量所述单电池的温度；
显示模块，所述显示模块用于显示所述单电池的内部气体的分析结果；以及
控制器，所述控制器用于控制所述模块的操作。
14.根据权利要求13所述的气体分析装置，其中，所述温度测量模块包括：
温度感测构件，所述温度感测构件用于测量所述单电池的温度；
加热单元，所述加热单元用于升高所述单电池的温度；以及
冷却单元，所述冷却单元用于降低所述单电池的温度。
15.根据权利要求12所述的气体分析装置，其中，所述充电/放电孔以如下方式密封：在所述连接构件贯穿所述充电/放电孔的状态下施加密封材料。
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