CN210742203U - 电池检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电池检测系统，包括电池、连接管、第一气管、气压表、第二气管、阀门和气体分析设备，电池包括顶盖和壳体，顶盖上设置有出气孔和注液孔，第一气管的一端通过连接管与出气孔连通，第一气管的另一端与气压表连通，第二气管的一端与第一气管的非端部位置连接并导通，第二气管的另一端与气体分析设备连通，阀门设置在第二气管上。本电池检测系统易于操作、成本低且稳定性高，能同时检测电池内部正压及负压状态，可用于电池化成过程的产气分析及注液孔密封后的电池保压状态监控，实现了功能多样化。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池检测系统。
背景技术
锂离子电池在充放电循环及存储过程由于电化学反应的发生会有不同程度地产气，尤其随着人们对电池能量密度要求越来越高，进一步加剧了锂离子电池内部的产气量。气体大量聚集会导致锂离子电池鼓胀，极片界面析锂，影响锂离子电池循环寿命，严重时甚至引发防爆阀翻转。因此，电池在封装之前的化成工序中，需要对电池内部产气进行检测，分析电池内部的气体成分和气体压力。此外，在对注液孔进行密封之前，需要将内部产气抽离使电池内部气压设定为负压状态。如何高效、准确检测锂离子电池内部气压的同时便于采集气体样品对于指导锂离子电池生产过程，研究锂离子电池化成产气机理、极片界面及循环至关重要。
目前锂离子电池内部气压检测方式不够准确、操作复杂、不能实时检测锂离子电池制造过程中内部气压变化情况，尤其是负压状态进行检测。公开号为CN102868003A的发明专利，公开了一种锂离子电池内部气体压力检测装置及方法，采用装有液体的U型管，利用排液法进行气体压力检测，该方法虽然能够实现对锂离子电池内部气体压力检测，但检测单元需要使用有机液体，检测过程多步骤完成，尤其是对电池内部负压状态无法检测。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种电池检测系统，其易于操作、成本低且稳定性高，能同时检测电池内部正压及负压状态。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
提供一种电池检测系统，包括电池、连接管、第一气管、气压表、第二气管、阀门和气体分析设备，所述电池包括顶盖和壳体，所述顶盖上设置有出气孔和注液孔，所述第一气管的一端通过所述连接管与所述出气孔连通，所述第一气管的另一端与所述气压表连通，所述第二气管的一端与所述第一气管的非端部位置连接并导通，所述第二气管的另一端与所述气体分析设备连通，所述阀门设置在所述第二气管上。
作为本实用新型的一种优选方案，所述连接管为螺纹连接管，所述出气孔为螺纹孔，所述连接管两端分别与所述出气孔和所述第一气管螺纹连接。
作为本实用新型的一种优选方案，所述连接管包括管本体和凸出部，所述凸出部设置在所述管本体的远离所述第一气管一端的端面上，所述管本体与所述第一气管连接，所述凸出部与所述出气孔连接。
作为本实用新型的一种优选方案，所述管本体远离所述凸出部的一端设置有内螺纹，所述凸出部设置有外螺纹。
作为本实用新型的一种优选方案，所述外螺纹设置在所述凸出部的整个外侧壁上，所述端面与所述顶盖贴合。
作为本实用新型的一种优选方案，包括三通接头，所述第一气管包括第一分段和第二分段，所述第一分段、所述第二分段和所述第二气管均与所述三通接头连接。
作为本实用新型的一种优选方案所述第一气管为三通管，所述第一气管直接与所述连接管、所述气压表和所述第二气管连接。
作为本实用新型的一种优选方案，所述气压表具有指针和/或数显读取模式。
作为本实用新型的一种优选方案，所述壳体外侧设置有固定夹具。
作为本实用新型的一种优选方案，所述气体分析设备为气相色谱仪。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的电池检测系统能同时检测锂离子电池内部正压及负压状态，可用于电池化成过程的产气分析及注液孔密封后的电池保压状态监控，实现了功能多样化。
附图说明
图1为本实用新型实施例的电池检测系统的剖视图；
图2为本实用新型实施例的连接管的剖视图。
图1-2中：
1、电池；11、顶盖；111、出气孔；112、注液孔；12、壳体；2、连接管；21、管本体；211、端面；22、凸出部；3、第一气管；4、气压表；5、第二气管；6、阀门；7、气体分析设备；8、三通接头。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
如图1所示，本实施例的电池检测系统包括电池1、连接管2、第一气管3、气压表4、第二气管5、阀门6和气体分析设备7，电池1包括顶盖11和壳体12，顶盖11上设置有出气孔111和注液孔112，第一气管3的一端通过连接管2与出气孔111连通，第一气管3的另一端与气压表4连通，第二气管5的一端与第一气管3的非端部位置连接并导通，第二气管5的另一端与气体分析设备7连通，阀门6设置在第二气管5上。
本实施例的电池检测系统能同时检测电池内部正压及负压状态，可用于电池化成过程的产气分析及注液孔112密封后的电池1保压状态监控，其中的电池化成过程的产气分析包括对产气压力的检测和对产气气体成分的分析。
当需要对产气压力进行检测时，用胶带或其他物体暂时封住注液孔112，同时关闭阀门6，使气体经出气孔111进入到第一气管3内，然后由气压表4读取气体压力。当需要对产气气体成分进行分析时，同样需要保持注液孔112的密封状态，同时打开阀门6，使气体经第二气管5进入到气体分析设备7中进行分析。
由于化成过程中的产气对电池性能会造成不利影响，因此在对注液孔112进行密封工艺之前，之前需要将这些气体抽离。通常先塞密封胶粒对注液孔112进行初步密封，然后再焊接封堵注液孔112保证完全密封。当本实施例的电池检测系统需要对注液孔112密封后的电池1保压状态监控时，关闭阀门6，通过注液孔112进行抽气操作，当抽气完成后，将密封胶粒塞入注液孔112内，通过观察气压表4的读数，可验证密封胶粒的密封效果是否良好。若气压表4的读数在设定时间内基本维持不变，则密封胶粒的密封效果良好；若气压表4的读数在设定时间内出现较大范围的波动，则需要重新密封或者更换密封胶粒。
由于本实施例的顶盖11上开设有出气孔111和注液孔112两个开孔，因此可以实现注液孔112密封后通过出气孔111使气压表4检测到电池1内部的负压状态是否维持恒定从而检验密封胶粒对注液孔112的密封效果。而常规的电池顶盖上并未设置出气孔111，因此无法对负压状态进行检测。
优选的，连接管2为螺纹连接管，出气孔111为螺纹孔，连接管2的两端分别与出气孔111和第一气管3螺纹连接，螺纹连接具有良好的密封性并便于拆卸，能保证电池1化成产生的气体不泄露且便于组装。
如图2所示，进一步的，连接管2包括管本体21和凸出部22，凸出部22设置在管本体21远离第一气管3一端的端面211上，管本体21与第一气管3连接，凸出部22与出气孔111连接。由于出气孔111后期需要封堵，不能开设得太大，因此将连接管2与出气孔111连接的一端设置为尺寸较小的凸出部22用于和孔径较小的出气孔111匹配。另外，由于管本体21与第一气管3连接，若第一气管3的尺寸过小，将不便于气压表4和第二气管5的安装，因此需要将管本体21的尺寸设置地较大以方便组装，将连接管2设置成一大一小的两段式结构能保证连接结构的可靠和稳定。
具体的，管本体21远离凸出部22的一端设置有内螺纹，凸出部22设置有外螺纹。由于凸出部22需要与出气孔111连接，因此需要设置外螺纹。考虑到第一气管3的实际直径仍然较小，第一气管3采用外螺纹相较于采用内螺纹，加工难度和成本较低，而在管本体21上设置内螺纹则使第一气管3上可设置外螺纹，方便第一气管3的生产，降低成本。
进一步的，凸出部22的外螺纹设置在整个外侧壁上，使端面211与顶盖11贴合，由于凸出部22的直径较小，其壁厚较薄，若外螺纹不能覆盖凸出部22的整个外侧壁，则凸出部22不能完全旋拧至电池1内部，即使发生较小的振动，也会导致凸出部22发生变形甚至断裂。
优选的，本实施例的电池检测系统还包括三通接头8，第一气管3包括第一分段和第二分段，第一分段、第二分段和第二气管5均与三通接头8连接。通过采用三通接头8，避免了在第一气管3上开孔或设置支路以与第二气管5连接，使连接的可靠性高、成本低。
可选的，第一气管3为三通管，第一气管3直接与连接管2、气压表4和第二气管5连接，第一气管3设置为三通管，能简化装置的组装和拆卸过程但同时会增加第一气管3的加工难度和制造成本。
优选的，气压表4具有指针和/或数显读取模式，指针读取模式的成本较低，而数显读取模式更为直观，可根据实际情况进行取舍或将二者结合使用。
优选的，壳体12外侧设置有固定夹具，由于电池化成通常采用将若干电池成组后批量化成，因此需要使用固定夹具对电池组进行定位和固定。
优选的，气体分析设备7为气相色谱仪，气相色谱仪的灵敏度高，分析结果准确可靠，能为化成分析提供可靠的数据，有效提高电池成品的质量。
作为本实用新型优选的实施方案，在本说明书的描述中，参考术语“优选的”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上实施例仅用来说明本实用新型的详细方案，本实用新型并不局限于上述详细方案，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种电池检测系统，其特征在于，包括电池、连接管、第一气管、气压表、第二气管、阀门和气体分析设备，所述电池包括顶盖和壳体，所述顶盖上设置有出气孔和注液孔，所述第一气管的一端通过所述连接管与所述出气孔连通，所述第一气管的另一端与所述气压表连通，所述第二气管的一端与所述第一气管的非端部位置连接并导通，所述第二气管的另一端与所述气体分析设备连通，所述阀门设置在所述第二气管上。
2.根据权利要求1所述的电池检测系统，其特征在于，所述连接管为螺纹连接管，所述出气孔为螺纹孔，所述连接管两端分别与所述出气孔和所述第一气管螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的电池检测系统，其特征在于，所述连接管包括管本体和凸出部，所述凸出部设置在所述管本体的远离所述第一气管一端的端面上，所述管本体与所述第一气管连接，所述凸出部与所述出气孔连接。
4.根据权利要求3所述的电池检测系统，其特征在于，所述管本体远离所述凸出部的一端设置有内螺纹，所述凸出部设置有外螺纹。
5.根据权利要求4所述的电池检测系统，其特征在于，所述外螺纹设置在所述凸出部的整个外侧壁上，所述端面与所述顶盖贴合。
6.根据权利要求1所述的电池检测系统，其特征在于，包括三通接头，所述第一气管包括第一分段和第二分段，所述第一分段、所述第二分段和所述第二气管均与所述三通接头连接。
7.根据权利要求1所述的电池检测系统，其特征在于，所述第一气管为三通管，所述第一气管直接与所述连接管、所述气压表和所述第二气管连接。
8.根据权利要求1所述的电池检测系统，其特征在于，所述气压表具有指针和/或数显读取模式。
9.根据权利要求1所述的电池检测系统，其特征在于，所述壳体外侧设置有固定夹具。
10.根据权利要求1所述的电池检测系统，其特征在于，所述气体分析设备为气相色谱仪。
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