CN202661451U - 一种锂离子电池内部产气检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池内部产气检测装置；包括电池、用于夹持电池的电池夹具、气压测量装置、气体温度测量装置和产气成分分析装置，其中，所述气压测量装置通过气管与电池连接，所述气体温度测试装置包括温度测量仪和温度探头，所述温度探头设置于电池内，所述产气成分分析装置通过阀门与气管连接。本实用新型实现了实时在线定量测试产气量，操作方便简单，易于保存记录数据，避免传统的排水法测试气压带来的危险性，提高气量分析时的灵敏度，从而准确实现对电解液产气的定量分析；该装置还设置有气相色谱仪，可以选择性地分析气体成分，配合产气量的分析，准确定量研究电池中的产气反应。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池内部产气检测装置。
背景技术
锂离子电池具有比能量高、容量大、循环使用寿命长、无记忆效应、绿色无污染等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如手机、照相机、笔记本电脑等。
锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔离膜组成，在充放电过程中，正、负极材料与电解液之间会发生电化学或化学反应，从而生成气体，气体的存在会影响电池性能，并使电池发生膨胀变形，气体压力达到一定程度会造成电池壳破裂，引起安全事故，因此，只有全面、准确掌握电池的产气量和成分，才能优化电池材料体系和电解液，并设计出安全的电池结构。
现有的锂离子电池内部产气检测装置不够安全、操作复杂、不能实时在线监控电池在充放过程中产生的气体。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术中存在的不足，而提供一种锂离子电池内部产气检测装置，该装置安全合理、操作简便、能实时准确测试电池内部产气量及产气成分分析，更能指导电池设计过程对材料、电解液和工艺的匹配，为安全结构设计提供支持。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种锂离子电池内部产气检测装置，包括电池、用于夹持电池的电池夹具、气压测量装置、气体温度测量装置和产气成分分析装置，其中，所述气压测量装置通过气管与电池连接，所述气体温度测试装置包括温度测量仪和温度探头， 作为本实用新型所述的锂离子电池内部产气检测装置的一种改进，所述温度探头设置于电池内，所述产气成分分析装置通过阀门与气管连接。
作为本实用新型所述的锂离子电池内部产气检测装置的一种改进，所述气压测量装置包括传感器和数据采集器，所述传感器和数据采集器电连接。
作为本实用新型所述的锂离子电池内部产气检测装置的一种改进，所述电池设置有密封孔，所述密封孔内设置有橡胶塞。
作为本实用新型所述的锂离子电池内部产气检测装置的一种改进，所述产气成分分析装置设置为气相色谱仪式产气成分分析装置。
作为本实用新型所述的锂离子电池内部产气检测装置的一种改进，所述温度探头设置为热电偶式温度探头。
作为本实用新型所述的锂离子电池内部产气检测装置的一种改进，所述数据采集器设置为电压记录仪式数据采集器。
本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型的气压测量装置通过气管与电池连接，所述气体温度测试装置包括温度测量仪和温度探头，所述温度探头设置于电池内，所述产气成分分析装置通过阀门与气管连接。通过上述设置该装置安全合理、操作简便、能实时准确测试电池内部产气量及对产气成分进行分析，更能指导电池设计过程对材料、电解液和工艺的匹配，为安全结构设计提供支持。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图，其中：1—电池夹具 2—温度测量仪
3—温度探头 4—密封孔 5—气压测量装置 6—阀门 7—产气成分分析装置 8—电池 9—气管。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示，一种锂离子电池内部产气检测装置，包括电池8、用于夹持电池８的电池夹具1、气压测量装置5、气体温度测量装置和产气成分分析装置7，其中，气压测量装置5通过气管9与电池8连接，气体温度测试装置包括温度测量仪2和温度探头3，温度探头3设置于电池8内，产气成分分析装置7通过阀门6与气管9连接。
其中，气压测量装置5包括传感器和数据采集器，传感器和数据采集器电连接。
其中，电池8设置有密封孔4，密封孔4内设置有橡胶塞。气压测量装置５及气体成分分析仪采用气管９通过密封孔4连入电池。
其中，产气成分分析装置设置为气相色谱仪式产气成分分析装置，产气成分分析装置工作通过阀门6控制，若需要测试，开通阀门6测试，反之关闭。
其中，温度探头设置为热电偶式温度探头，热电偶是温度测量装置中常用的测温元件 。
其中，数据采集器设置为电压记录仪式数据采集器，响应电压和气压曲线为线性，由电压可计算出气压，它方便读数和保存记录。
根据理想气体定律公式：PV=nRT；其中，P—电池内部压力，V—气体空间体积，R为常数（8.314J·mol-1·K），T—气体温度，通过检测P、V、T计算出产气量n。为保证对锂离子电池具有很好的密封作用；气管9空间体积尽量小，以便相对于气体空间体积可以忽略。电池夹具1主要为防止电池膨胀变形，保证产生的气体空间体积为电池内部剩余空间体积，一般采用铝合金和不锈钢夹具，其剩余空间体积测试方法为：测试电池注液前的重量，灌满电解液后，测试灌满电解液后的电池重量，前后重量差为电解液的重量，该重量除以电解液密度（一般为1.2g/L）得到电解液的体积，该体积即电池中剩余空间体积。
本实用新型的工作过程是：将待测电池8置入配套的电池夹具1中，通过密封孔4插入温度探头3和气管9，气管9连接到气压测量装置5与气体成分分析装置7，其中，连接到气体成分分析装置7上的气管9有个阀门6，需要测试气体成分时，打开阀门6即可测试，不需要时，关闭阀门6。
本实用新型可以测量锂离子电池化成、循环、储存、过充等研究时的气体产气量及成分。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (6)
1.一种锂离子电池内部产气检测装置，包括电池、用于夹持电池的电池夹具、气压测量装置、气体温度测量装置和产气成分分析装置，其特征在于：所述气压测量装置通过气管与电池连接，所述气体温度测试装置包括温度测量仪和温度探头，所述温度探头设置于电池内，所述产气成分分析装置通过阀门与气管连接。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气检测装置，其特征在于：所述气压测量装置包括传感器和数据采集器，所述传感器和数据采集器电连接。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气检测装置，其特征在于：所述电池设置有密封孔，所述密封孔内设置有橡胶塞。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气检测装置，其特征在于：所述产气成分分析装置设置为气相色谱仪式产气成分分析装置。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池内部产气检测装置，其特征在于：所述温度探头设置为热电偶式温度探头。
6.根据权利要求2所述的锂离子电池内部产气检测装置，其特征在于：所述数据采集器设置为电压记录仪式数据采集器。
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