CN113687231A - 一种软包电池内产气在线分析用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软包电池内产气在线分析用装置，属于软包型锂离子电池内部气体分析技术领域，能够解决电池内产气在线分析难度大、无法对同一电池充放电循环后或循环过程中不同阶段产生的气体进行分析的问题。装置包括池体、垫板、侧盖、软包电池电芯及电源线；侧盖密封固定盖设于池体开口处，垫板与软包电池电芯设置在池体内，且垫板位于软包电池电芯与侧盖之间；池体侧壁连通设有进气管与出气管，池体侧壁还设有两个第一电源接线柱；垫板靠近侧盖的一侧设有两个第二电源接线柱，软包电池电芯的正极与负极分别与两个第二电源接线柱对应连接，两个第二电源接线柱与两个第一电源接线柱通过电源线对应连接。本发明用于软包电池内产气在线分析。
Description
技术领域
本发明涉及一种软包电池内产气在线分析用装置，属于软包型锂离子电池内部气体分析技术领域。
背景技术
软包型锂离子电池设计灵活，已广泛用于手机、电动车和储能等领域。然而软包型锂离子电池在循环充放电阶段，电池材料电解质界面发生副反应释放出气体，电解液发生分解，某些正极材料表面发生不可逆氧损失(O2-→O2)。这些气体产物可以通过波动的气体/液体表面张力侵蚀已经形成的SEI，这种张力对脆弱的纳米结构固体具有机械破坏性，且气体产生会引起极片膨胀以及增加电池内阻，同时，气体产生的量越多，电池的循环性能就越差，容量快速衰减，加速了电池失效进程。因此，亟需准确分析电池充放电过程中锂离子电池内部产气的成分，从而建立有效地抑制气体产生的方法，以优化电极材料和电解液的设计。
锂离子电池必须在无水无氧的密闭环境中操作，导致电池内产气在线分析的难度大，现有的软包锂离子电池产气收集装置仅能对锂电池充放电循环后或循环过程中某一阶段产生的气体进行收集与分析，无法采用同一电池对不同阶段产生的气体进行分析。
发明内容
本发明提供了一种软包电池内产气在线分析用装置，能够解决电池内产气在线分析难度大、无法对同一电池充放电循环后或循环过程中不同阶段产生的气体进行分析的问题。
本发明提供了一种软包电池内产气在线分析用装置，包括池体、垫板、侧盖、软包电池电芯及电源线；
所述侧盖密封固定盖设于所述池体开口处，所述垫板与所述软包电池电芯设置在所述池体内，且所述垫板位于所述软包电池电芯与所述侧盖之间；
所述池体侧壁连通设有进气管，所述池体侧壁连通设有出气管，所述进气管与所述出气管设置于所述池体不同的侧壁，所述进气管伸出所述池体的一端用于与载气系统连接，所述出气管伸出所述池体的一端用于与微分电化学质谱仪/气相色谱仪连接，所述池体侧壁还设置有两个第一电源接线柱；
所述垫板靠近所述侧盖的一侧设有两个第二电源接线柱，所述软包电池电芯的正极与负极分别与两个所述第二电源接线柱对应连接，两个所述第二电源接线柱与两个所述第一电源接线柱通过所述电源线对应连接。
可选的，所述进气管上设有进气密闭阀门，所述出气管上设有出气密闭阀门。
可选的，所述进气管上设有压力表，用于检测所述进气管内压力。
可选的，所述垫板与所述侧盖之间设有压力弹簧，所述压力弹簧常态为压缩状态。
可选的，所述垫板侧壁上设有与所述第一电源接线柱匹配的容纳槽，所述容纳槽用于在所述垫板位于所述池体内时，避让所述第一电源接线柱。
可选的，所述垫板尺寸大于所述软包电池电芯尺寸。
可选的，所述池体靠近所述侧盖一侧开设有凹槽，所述凹槽内设置有密封圈，用于对所述池体与所述侧盖的接缝处进行密封。
可选的，所述侧盖与所述池体的接缝处设有密封涂层。
可选的，所述软包电池电芯为铝塑膜包装的电池电芯。
本发明能产生的有益效果包括：
能够解决电池内产气在线分析难度大、无法对同一电池充放电循环后或循环过程中不同阶段产生的气体进行分析的问题
本发明通过池体、垫板、侧盖及软包电池电芯组装成的在线分析用装置相当于一个电池，通过该装置能够实现对电池充放电循环后或循环过程中各阶段产气的检测分析，且操作便捷，使用方式简单。
本发明通过在池体上设置第一电源接线柱及在垫板上设置第二电源接线柱，且第一电源接线柱与第二电源接线柱通过电源线连接，确保导电通路的形成，有效地减少了短路、断路现象的发生。
本发明通过进气管与载气系统连接，通过出气管与微分电化学质谱仪/气相色谱仪连接，具有普适性，即可适用于在线气相色谱分析，亦可适用于在线质谱分析。
本发明中软包电池电芯采用铝塑膜包装的电池电芯，避免了电解液泄露和大量挥发。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种软包电池内产气在线分析用装置的爆炸图。
部件和附图标记列表：
1、池体；2、垫板；21、容纳槽；3、侧盖；4、进气管；5、进气密闭阀门；6、压力表；7、出气管；8、出气密闭阀门；9、第一电源接线柱；11、密封圈；12、软包电池电芯；13、第二电源接线柱；14、压力弹簧；15、电源线。
具体实施方式
下面结合实施例详述本发明，但本发明并不局限于这些实施例。
本发明实施例提供了一种软包电池内产气在线分析用装置，包括池体1、垫板2、侧盖3、软包电池电芯12及电源线15。
侧盖3密封固定盖设于池体1开口处，垫板2与软包电池电芯12设置在池体1内，且垫板2位于软包电池电芯12与侧盖3之间；垫板2尺寸大于软包电池电芯12尺寸。
软包电池电芯12为铝塑膜包装的电池电芯，避免了电解液泄露和大量挥发。
池体1侧壁连通设有进气管4，进气管4上设有进气密闭阀门5，进气管4上设有压力表6，用于检测进气管4内压力。
池体1侧壁连通设有出气管7，出气管7上设有出气密闭阀门8。
进气管4与出气管7设置于池体1不同的侧壁，进气管4伸出池体1的一端用于与载气系统连接，出气管7伸出池体1的一端用于与微分电化学质谱仪/气相色谱仪连接，具有普适性，即可适用于在线气相色谱分析，亦可适用于在线质谱分析。
池体1侧壁还设置有两个第一电源接线柱9，垫板2靠近侧盖3的一侧设有两个第二电源接线柱13，软包电池电芯12的正极与负极分别与两个第二电源接线柱13对应连接，两个第二电源接线柱13与两个第一电源接线柱9通过电源线15对应连接，确保导电通路的形成，有效地减少了短路、断路现象的发生。
垫板2侧壁上设有与第一电源接线柱9匹配的容纳槽21，容纳槽21用于在垫板2位于池体1内时，避让第一电源接线柱9。
垫板2与侧盖3之间设有压力弹簧14，压力弹簧14常态为压缩状态，垫板2与侧盖3之间通过压力弹簧14连接，用于将软包电池电芯12压紧。
池体1靠近侧盖3一侧开设有凹槽，凹槽内设置有密封圈11，用于对池体1与侧盖3的接缝处进行密封；侧盖3与池体1的接缝处设有密封涂层，用于保证本发明的在线分析用装置的密封性。
通过池体1、垫板2、侧盖3及软包电池电芯12组装成的在线分析用装置相当于一个电池，该装置兼具电化学反应腔和气体储存功能，能够实现对电池充放电循环后或循环过程中各阶段产气的检测分析，且操作便捷，使用方式简单。
本发明的在线分析用装置在组装时，整个组装过程在手套箱的惰性气氛保护下操作，以免在组装过程中引入空气及水分，使电池发生其他副反应。组装时，首先将软包电池电芯12侧边剪开，置于垫板2靠近池体1池底一侧。
其次，将软包电池电芯12的正极与负极对应固定于垫板2的两个第二电源接线柱13上，将垫板2与软包电池电芯12置于池体1内。
再次，盖上侧盖3，通过螺丝将侧盖3与池体1连接固定，并在侧盖3与池体1接缝处采用真空脂密封。
最后，关闭进气密闭阀门5与出气密闭阀门8，将装好的在线分析用装置从手套箱取出。
本发明的在线分析用装置在使用时，将进气管4与载气系统连接，将出气管7与微分电化学质谱仪/气相色谱仪连接。装置工作前，采用惰性气体持续吹扫，确保惰性气体充满整个管路，并采集池体1内气体进行空白试验，确保池体1及管路内无杂质气体。之后将池体1上的两个第一电源接线柱9分别连接电池测试系统的正极与负极，进行充放电循环反应，根据需要选取测试阶段，对池体1内部气体进行采集和分析。
以上，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (9)
1.一种软包电池内产气在线分析用装置，其特征在于，包括池体(1)、垫板(2)、侧盖(3)、软包电池电芯(12)及电源线(15)；
所述侧盖(3)密封固定盖设于所述池体(1)开口处，所述垫板(2)与所述软包电池电芯(12)设置在所述池体(1)内，且所述垫板(2)位于所述软包电池电芯(12)与所述侧盖(3)之间；
所述池体(1)侧壁连通设有进气管(4)，所述池体(1)侧壁连通设有出气管(7)，所述进气管(4)与所述出气管(7)设置于所述池体(1)不同的侧壁，所述进气管(4)伸出所述池体(1)的一端用于与载气系统连接，所述出气管(7)伸出所述池体(1)的一端用于与微分电化学质谱仪/气相色谱仪连接，所述池体(1)侧壁还设置有两个第一电源接线柱(9)；
所述垫板(2)靠近所述侧盖(3)的一侧设有两个第二电源接线柱(13)，所述软包电池电芯(12)的正极与负极分别与两个所述第二电源接线柱(13)对应连接，两个所述第二电源接线柱(13)与两个所述第一电源接线柱(9)通过所述电源线(15)对应连接。
2.根据权利要求1所述的在线分析用装置，其特征在于，所述进气管(4)上设有进气密闭阀门(5)，所述出气管(7)上设有出气密闭阀门(8)。
3.根据权利要求2所述的在线分析用装置，其特征在于，所述进气管(4)上设有压力表(6)，用于检测所述进气管(4)内压力。
4.根据权利要求1所述在线分析用装置，其特征在于，所述垫板(2)与所述侧盖(3)之间设有压力弹簧(14)，所述压力弹簧(14)常态为压缩状态。
5.根据权利要求1所述在线分析用装置，其特征在于，所述垫板(2)侧壁上设有与所述第一电源接线柱(9)匹配的容纳槽(21)，所述容纳槽(21)用于在所述垫板(2)位于所述池体(1)内时，避让所述第一电源接线柱(9)。
6.根据权利要求1所述在线分析用装置，其特征在于，所述垫板(2)尺寸大于所述软包电池电芯(12)尺寸。
7.根据权利要求1所述的在线分析用装置，其特征在于，所述池体(1)靠近所述侧盖(3)一侧开设有凹槽，所述凹槽内设置有密封圈(11)，用于对所述池体(1)与所述侧盖(3)的接缝处进行密封。
8.根据权利要求1所述在线分析用装置，其特征在于，所述侧盖(3)与所述池体(1)的接缝处设有密封涂层。
9.根据权利要求1所述在线分析用装置，其特征在于，所述软包电池电芯(12)为铝塑膜包装的电池电芯。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202661451U (zh) * | 2012-05-24 | 2013-01-09 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池内部产气检测装置 |
| CN203456552U (zh) * | 2013-07-03 | 2014-02-26 | 清华大学 | 锂离子电池内部产气在线收集装置及使用其的检测设备 |
| CN108802276A (zh) * | 2017-05-03 | 2018-11-13 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电芯产气测试系统 |
| CN109142562A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-04 | 上海蓄熙新能源材料检测有限公司 | 一种软包锂电池内部气体的收集及分析装置 |
| CN208352476U (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-08 | 上海蓄熙新能源材料检测有限公司 | 一种内部尺寸可调的方形锂电池内部气体的收集装置 |
| CN209342441U (zh) * | 2018-12-29 | 2019-09-03 | 天目湖先进储能技术研究院有限公司 | 一种电芯内部电解液取样分析装置 |
| CN211652674U (zh) * | 2019-12-25 | 2020-10-09 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种原位收集锂离子电池产气的装置 |
| CN112461902A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-09 | 南杰智汇(深圳)科技有限公司 | 可拆卸的多功能软包电池模具 |
| CN212874691U (zh) * | 2020-08-31 | 2021-04-02 | 蜂巢能源科技有限公司 | 软包电池结构及电池测试产气处理装置 |
-
2021
- 2021-07-15 CN CN202110801786.7A patent/CN113687231A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202661451U (zh) * | 2012-05-24 | 2013-01-09 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池内部产气检测装置 |
| CN203456552U (zh) * | 2013-07-03 | 2014-02-26 | 清华大学 | 锂离子电池内部产气在线收集装置及使用其的检测设备 |
| CN108802276A (zh) * | 2017-05-03 | 2018-11-13 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电芯产气测试系统 |
| CN109142562A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-04 | 上海蓄熙新能源材料检测有限公司 | 一种软包锂电池内部气体的收集及分析装置 |
| CN208352476U (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-08 | 上海蓄熙新能源材料检测有限公司 | 一种内部尺寸可调的方形锂电池内部气体的收集装置 |
| CN209342441U (zh) * | 2018-12-29 | 2019-09-03 | 天目湖先进储能技术研究院有限公司 | 一种电芯内部电解液取样分析装置 |
| CN211652674U (zh) * | 2019-12-25 | 2020-10-09 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种原位收集锂离子电池产气的装置 |
| CN212874691U (zh) * | 2020-08-31 | 2021-04-02 | 蜂巢能源科技有限公司 | 软包电池结构及电池测试产气处理装置 |
| CN112461902A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-09 | 南杰智汇(深圳)科技有限公司 | 可拆卸的多功能软包电池模具 |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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