CN201673005U - 锂离子电池内部气压检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用涉及一种锂离子电池内部气压检测装置，包括气压测量单元；气压测量单元包括一管腔体、一气柱、一液柱，一探头，管腔体具有封闭端和开口端，管腔体的管腔中设置气柱和液柱，气柱位于封闭端和液柱之间，探头密封固定在开口端，探头设有第一通孔，第一通孔与开口端的开口连通。本实用新型通过将气压测量单元的探头从待测电池的注液口插入该待测电池的内部，待管腔体内的液柱在位于封闭端和液柱之间气柱的作用下和电池内部气体的作用下处于平衡状态时，气柱的压强等于电池内部气体的压强，这说明位于封闭端和液柱之间气柱的体积反映电池内部的气压，因此，通过位于封闭端和液柱之间气柱的体积可以直接得到电池内部的气压。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池内部气压检测装置。
背景技术
自从上世纪90年代Sony公司首先制造出锂离子电池，锂离子电池的安全问题一直存在着。锂离子电池的安全问题主要是在预充电过程中会产生大量气体，其中包括可燃性气体，如C2H2，等等。因此，许多科研工作者投身致力于解决锂离子电池产气的问题。例如，Andreas Wuersig等研究工作者研究了锂离子电池中的CO随着电位的变化情况(Andreas Wuersig，aWerner Scheifele，and Petr Novák.CO2 Gas Evolution on Cathode Materialsfor Lithium-Ion Batteries.Journal of The Electrochemical Society，154 5A449-A454(2007)，M.Holzapfel等研究工作者采用现场DEMS的方法得到了锂离子电池内部气体成份(M.Holzapfel，A.W¨ursig，W.Scheifele，J.Vetter，P.Nov′ak.Oxygen，hydrogen，ethylene and CO2 development inlithium-ion batteries.Journal of Power Sources 174(2007)1156-1160)。但是，检测锂离子电池内部气压的问题还没有得到解决。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够检测锂离子内部气压的锂离子电池内部气压检测装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂离子电池内部气压检测装置，包括气压测量单元；所述气压测量单元包括一管腔体、一气柱、一液柱，一探头，所述管腔体具有封闭端和开口端，所述管腔体的管腔中设置所述气柱和所述液柱，所述气柱位于所述封闭端和所述液柱之间，所述探头密封固定在所述开口端，所述探头设有第一通孔，所述第一通孔与所述开口端的开口连通。
进一步的，所述管腔体为透明体。所述管腔体的管腔内径为0.1～2.0毫米所述气压测量单元还包括密封件，所述密封件将所述探头密封固定于所述开口端。
进一步的，还包括夹具单元；所述夹具单元包括基座、设置在所述基座上的用于定位所述气压测量单元的定位部、活动设置在所述基座上的用于锁紧待测电池的锁紧机构及用于检测待测电池内部气压时调节所述气压测量单元与所述待测电池之间气密性的调节机构。所述基座为框架；所述定位部为设置在所述框架上的第二通孔，所述气压测量单元定位在所述定位部检测待测电池内部气压时所述探头从该待测电池的注液口插入该待测电池内部。所述锁紧机构包括用于顶在待测电池上的第一滑块、第一驱动件；所述第一滑块位于所述框架内，所述第一驱动件活动设置在所述框架上并与所述第一滑块相连。所述调节机构包括用于顶在待测电池上的第二滑块、第二驱动件；所述第二滑块位于所述框架内，所述第二驱动件活动设置在所述框架上并与所述第二滑块相连。所述第一驱动件与所述第二驱动件相垂直。所述第一驱动件和所述第二驱动件均为螺纹件。
本实用新型的有益效果是：通过将气压测量单元的探头从待测电池的注液口插入该待测电池的内部，待管腔体内的液柱在位于封闭端和液柱之间气柱的作用下和电池内部气体的作用下处于平衡状态时，气柱的压强等于电池内部气体的压强，这说明位于封闭端和液柱之间气柱的体积反映电池内部的气压，因此，通过位于封闭端和液柱之间气柱的体积可以直接得到电池内部的气压。
进一步的，管腔体为透明体，可以方便准确地判断液柱是否处理平衡状态，目的是较准确地得到电池内部的气压。管腔体的管腔内径控制在0.1～2.0毫米，管腔内径较小，位于封闭端和液柱之间气柱的压强不同时，气柱的体积变化可以明显看出，也即可以明显看出液柱是否移动，这样，得到的气压的精确度和准确度高。
进一步的，利用夹具单元的锁紧机构固定待测电池，利用调节机构保证检测待测电池内部气压时气压测量单元测量与待测电池之间的气密性。
附图说明
图1为本实用新型一种实施方式锂离子电池内部气压检测装置的立体结构示意图；
图2为图1中的气压测量单元的结构示意图；
图3为图1中的气压测量单元的工作原理图；
图4为图1中的夹具单元的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施方式的锂离子电池内部气压检测装置，包括气压测量单元1和夹具单元3。
如图2和图3所示，气压测量单元1包括一管腔体11、一气柱12、一液柱13、一树脂胶密封件14、一用于插入锂离子电池内部的探头15、一挡块16。管腔体11为透明的玻璃管，该玻璃管上设有刻度线，该刻度线表示压强值；管腔体11的管腔内径控制在0.1～2.0毫米，管腔体11具有封闭端111和开口端112，管腔体11的管腔中设置气柱12和液柱13，气柱12位于封闭端111和液柱13之间，探头15通过树脂胶密封件14密封固定在开口端112，探头15设有第一通孔，第一通孔与开口端112的开口连通，挡块16套固在管腔体1的外面并靠近于密封件14。其中，液柱13为水银柱，当然，在其它的实施方式中，液柱也可以采用油柱、水柱等。
如图1和图4所示，夹具单元3包括基座31、设置在基座31上用于定位气压测量单元1的定位部333、活动设置在基座31上的用于锁紧待测电池的锁紧机构32及用于检测待测电池内部气压时调节气压测量单元1与待测电池之间气密性的调节机构33。其中，基座31为一框架；定位部333为设置在该框架上的第一通孔，气压测量单元1定位在定位部333检测待测电池内部气压时探头15从该待测电池的注液口插入该待测电池内部。锁紧机构32包括用于顶在待测电池侧部上的第一滑块322、第一驱动件321；第一滑块322位于框架内，第一驱动件321为螺纹件，第一驱动件321活动设置在框架上并与第一滑块322相连。调节机构33包括用于顶在待测电池底部上的第二滑块332、第二驱动件331；第二滑块332也位于框架内，第二驱动件331也为螺纹件并与第一驱动件321相垂直，第二驱动件331活动设置在框架上并与第二滑块332相连。
本实施方式锂离子电池内部气压检测装置的使用方法是：先将气压测量单元1的探头15从待测电池顶部的注液口插入该待测电池内部，注意最好不要让探头15接触到电解液，以防止电解液腐蚀探头15。再将气压测量单元1的管腔体11靠近挡块16的部位置于作为定位部333的第二通孔中，再使挡块16抵靠在框架的内壁，防止管腔体11从框架的第二通孔中滑落。然后，利用第一驱动件321驱动第一滑块322，直到第一滑块322从该待测电池侧部将该待测电池顶在框架的内壁上，从而将该待测电池锁紧。最后利用第二驱动件331驱动第二滑块332顶住该待测电池的底部，防止探头15被该待测电池内的气压推离该待测电池，保证了探头15与该待测电池之间的气密性。
本实施方式通过将气压测量单元1的探头15从待测电池顶部的注液口插入该待测电池的内部，待管腔体11管腔中的液柱13在位于封闭端111和液柱13之间气柱12的作用下和电池内部气体的作用下处于平衡状态时，如图3所示，气柱12的压强P1等于电池内部气体的压强P2，这说明位于封闭端111和液柱13之间气柱12的体积反映电池内部的气压，因此，通过位于封闭端111和液柱13之间气柱12的体积可以直接读出电池内部的气压。
另外，管腔体11为透明体，可以方便准确地判断液柱13是否处理平衡状态，目的是较准确地得到电池内部的气压。管腔体11的管腔内径控制在0.1～2.0毫米，管腔内径较小，位于封闭端111和液柱13之间气柱12的压强不同时，气柱12的体积变化可以明显看出，也即可以明显看出液柱是否移动，这样，得到的气压的精确度和准确度高。通过密封件14将探头15密封固定在管腔体11的开口端112，连接部位密封性好。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：包括气压测量单元；所述气压测量单元包括一管腔体、一气柱、一液柱，一探头，所述管腔体具有封闭端和开口端，所述管腔体的管腔中设置所述气柱和所述液柱，所述气柱位于所述封闭端和所述液柱之间，所述探头密封固定在所述开口端，所述探头设有第一通孔，所述第一通孔与所述开口端的开口连通。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：所述管腔体为透明体。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：所述管腔体的管腔内径为0.1～2.0毫米。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：所述气压测量单元还包括密封件，所述密封件将所述探头密封固定于所述开口端。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：还包括夹具单元；所述夹具单元包括基座、设置在所述基座上的用于定位所述气压测量单元的定位部、活动设置在所述基座上的用于锁紧待测电池的锁紧机构及用于检测待测电池内部气压时调节所述气压测量单元与所述待测电池之间气密性的调节机构。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：所述基座为框架；所述定位部为设置在所述框架上的第二通孔，所述气压测量单元定位在所述定位部检测待测电池内部气压时所述探头从该待测电池的注液口插入该待测电池内部。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：所述锁紧机构包括用于顶在待测电池上的第一滑块、第一驱动件；所述第一滑块位于所述框架内，所述第一驱动件活动设置在所述框架上并与所述第一滑块相连。
8.根据权利要求6所述的锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：所述调节机构包括用于顶在待测电池上的第二滑块、第二驱动件；所述第二滑块位于所述框架内，所述第二驱动件活动设置在所述框架上并与所述第二滑块相连。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：所述第一驱动件与所述第二驱动件相垂直。
10.根据权利要求8所述的锂离子电池内部气压检测装置，其特征在于：所述第一驱动件和所述第二驱动件均为螺纹件。
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