CN216746948U - 一种锂离子电池电解液取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池电解液取样装置，包括样品储存部和取样缓冲部，所述样品储存部和取样缓冲部之间设置有第一单向阀，所述样品储存部的进样端设有转接头螺纹部，转接头螺纹部与样品储存部之间设有第一控制阀，所述取样缓冲部的出气端设有第二单向阀。本实用新型的锂离子电池电解液取样装置具有准确性高、安全性好、操作简单和加样便捷的特点。

Description

一种锂离子电池电解液取样装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体是指一种锂离子电池电解液取样装置。

背景技术

在锂离子电池行业中，水分对于电池的安全性能具有重要影响，其中，尤其以电解液对于水分的含量非常苛刻。若电解液中水分含量过高，电解液的锂盐（LiPF₆）遇到痕量水分就会发生分解反应。

因此，在电解液注液前需要对电解液的水分进行准确的测量，如何避免取样过程中受到环境或取样容器的影响对其准确性影响较为关键。

针对于此，中国出气端实用新型专利申请CN104568510A公开了一种测试锂电池电解液水分的取样方法及取样装置，该取样方法包括：A.在电解液桶上套装转换接头；B.将转换接头的手动开关阀门打开；C.将注射器的针头伸入到转换接头的导管内，抽动注射器吸入电解液；D.关闭转换接头的手动开关阀门。该出气端实用新型声称的有益效果为：本实用新型的方法不会造成电解液吸收空气中的水分，该方法测得的数据更能反映出电解液含水量真实值。

但是，必须看到，该方法所取样的取样容器为注射器，其主要取样过程是注射器的针头伸入到转换接头的导管内然后抽动注射器吸入电解液。可以看到，其取样的过程中，由于针头的管径与导管的内径存在一定的差异，处于导管口处的电解液不可避免与外界空气接触，空气中的水分会沿着导管与针头的缝隙进入到电解液中，造成注射器取样获得的电解液其水分并不能反映真实情况。而且，电解液储存罐一般采用加压储存，导管的缝隙也会导致电解液沿着缝隙喷射而出，其高腐蚀性容易对取样作业人员造成伤害，其安全性也有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锂离子电池电解液取样装置，具有准确性高、安全性好、操作简单和加样便捷的特点。

本实用新型可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种锂离子电池电解液取样方法，采用取样装置对电解液储存罐的电解液进行取样测量，取样装置包括样品储存部和取样缓冲部，样品储存部和取样缓冲部之间设置有第一单向阀，样品储存部的进样端设有转接头螺纹部，转接头螺纹部与样品储存部之间设有第一控制阀，取样缓冲部的出气端设有第二单向阀；取样方法如下：

S1、转接头安装：把带有手动阀门的转换接头螺纹式密封固定安装在电解液储存罐的出口管道处；

S2、取样装置安装：通过转接头螺纹部把取样装置密封安装在转换接头处；

S3、电解液取样：依次缓慢开启转换接头处的手动阀门、样品储存部的第一控制阀，使电解液储存罐的电解液依次进入采用装置的样品储存部、样品缓冲部，待电解液充满样品储存罐后停止依次关闭手动阀门、第一控制阀，使电解液样品储存在样品储存部中，即可完成电解液的取样过程。

进一步地，其取样方法还包括以下步骤：S4、样品转序：从转换接头中移除取样装置，整体转移到水分测量的水分仪操作台区域。

进一步地，其取样方法还包括以下步骤：S5、样品测量：分别称取样品加入水分仪前后的质量，采用减量法计算添加的电解液样品质量，并输入水分仪中，完成样品测量过程。

进一步地，在取样装置中，样品储存部、样品缓冲部均为透明塑料壳体。采用透明塑料壳体，可以可视化观察电解液样品进入取样装置内部的情况，方便操作控制。

进一步地，在样品储存部、样品缓冲部的透明塑料壳体中，设置有用于标识电解液体积的容量刻度。通过观察容量刻度线，可以结合后续质量对应其体积，估算电解液的密度。

进一步地，转接头螺纹部、第一控制阀、第一单向阀、第二单向阀的连接处均设有密封胶圈。通过设置密封胶圈，可以密封的严密性，避免电解液渗出造成的腐蚀性安全隐患，保证取样装置的使用寿命。

进一步地，第二单向阀的输出端还连接有样品隔离部，样品隔离部的输出端设有第三单向阀，样品隔离部同为带有容量刻度的透明塑料壳体。

进一步地，第二单向阀的输出端还连接有电动抽吸泵或手动抽吸泵。通过设置电动抽吸泵或手动抽吸泵，可以对样品的取样量进行准确控制，操作更加精准。

进一步地，透明塑料壳体为PC壳体、PPSU壳体、PI壳体或PEEK壳体。均为耐高温耐腐蚀材质，在清洗取样装置过程中可以进行高温干燥，避免环境中的水分残留在取样装置内壁上。

进一步地，密封胶圈为O型硅胶密封圈，具有较好的连接密封性和安装便捷性。

本实用新型一种锂离子电池电解液取样装置，具有如下的有益效果：

第一、准确性高，整个取样过程样品储存部与外界空气有效隔绝，避免空气中的水分对电解液样品取样过程造成影响，有效保证取样测试结果的准确性；

第二、安全性好，通过设置样品缓冲部，既隔绝空气中的水分，也避免取样过程中电解液的喷出对操作者造成的腐蚀，具有较好的安全性；

第三、操作简单，取样过程操作步骤简单，无需配置特殊取样工具即可满足取样过程，其取样过程较为轻松容易；

第四、加样便捷，取样完成后，电解液样品被封闭在样品储存部中，可以直接转序到水分仪操作区进行差量法加入水分仪中，非常便捷。。

附图说明

图1为本实用新型一种锂离子电池电解液取样方法的流程图；

图2为本实用新型一种锂离子电池电解液取样方法实施例1取样装置的结构组成图；

图3为本实用新型一种锂离子电池电解液取样方法实施例2取样装置的结构组成图；

图4为本实用新型一种锂离子电池电解液取样方法实施例3取样装置的结构组成图；

附图中的标记包括：100、样品储存部；101、转接头螺纹部；102、第一控制阀、103、第一单向阀；200、样品缓冲部； 201、第二单向阀；300、样品隔离部；301、第三单向阀；400、抽吸泵。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型产品作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种锂离子电池电解液取样方法，采用取样装置对电解液储存罐的电解液进行取样测量，其取样方法如下：

S1、转接头安装：把带有手动阀门的转换接头螺纹式密封固定安装在电解液储存罐的出口管道处。

S2、取样装置安装：通过转接头螺纹部把取样装置密封安装在转换接头处。

S3、电解液取样：依次缓慢开启转换接头处的手动阀门、样品储存部的第一控制阀，使电解液储存罐的电解液依次进入采用装置的样品储存部、样品缓冲部，待电解液充满样品储存罐后停止依次关闭手动阀门、第一控制阀，使电解液样品储存在样品储存部中，即可完成电解液的取样过程。

S4、样品转序：从转换接头中移除取样装置，整体转移到水分测量的水分仪操作台区域。

S5、样品测量：分别称取样品加入水分仪前后的质量，采用减量法计算添加的电解液样品质量，并输入水分仪中，完成样品测量过程。

实施例2

如图2所示，本实用新型公开了一种锂离子电池电解液取样装置，取样装置包括样品储存部100和取样缓冲部200，样品储存部100和取样缓冲部200之间设置有第一单向阀103，样品储存部100的进样端设有转接头螺纹部101，转接头螺纹部101与样品储存部100之间设有第一控制阀103，取样缓冲部200的出气端设有第二单向阀201。

在本实用新型中，为保证操作可视化的便捷性，样品储存部、样品缓冲部均为透明塑料壳体。在样品储存部、样品缓冲部的透明塑料壳体中，设置有用于标识电解液体积的容量刻度。透明塑料壳体为PC壳体、PPSU壳体、PI壳体或PEEK壳体。

在本实用新型中，为保证密封安全性，转接头螺纹部、第一控制阀、第一单向阀、第二单向阀的连接处均设有密封胶圈，密封胶圈为O型硅胶密封圈。

实施例3

如图3所示，本实用新型公开了一种锂离子电池电解液取样装置，取样装置包括样品储存部100、取样缓冲部200和样品隔离部300，样品储存部100和取样缓冲部200之间设置有第一单向阀103，样品储存部100的进样端设有转接头螺纹部101，转接头螺纹部101与样品储存部100之间设有第一控制阀102，取样缓冲部200的出气端设有第二单向阀201，样品隔离部300的输出端设有第三单向阀301。

在本实用新型中，为保证操作可视化的便捷性，样品储存部、样品缓冲部、样品隔离部均为透明塑料壳体。在样品储存部、样品缓冲部、样品隔离部的透明塑料壳体中，设置有用于标识电解液体积的容量刻度。透明塑料壳体为PC壳体、PPSU壳体、PI壳体或PEEK壳体。

在本实用新型中，为保证密封安全性，转接头螺纹部、第一控制阀、第一单向阀、第二单向阀的连接处均设有密封胶圈，密封胶圈为O型硅胶密封圈。

在本实施例中，由于设置样品隔离部，更进一步避免样品在样品缓冲部与空气中水分的接触，保证测量的准确性；同时，也有效避免电解液通过样品缓冲部向外流出对操作者的安全造成影响。

实施例4

如图4所示，本实用新型公开了一种锂离子电池电解液取样装置，取样装置包括样品储存部100、取样缓冲部200和样品隔离部300，样品储存部100和取样缓冲部200之间设置有第一单向阀103，样品储存部100的进样端设有转接头螺纹部101，转接头螺纹部101与样品储存部100之间设有第一控制阀102，取样缓冲部200的出气端设有第二单向阀201，第二单向阀201的输出端还连接有电动抽吸泵或手动抽吸泵400。

在本实用新型中，为保证操作可视化的便捷性，样品储存部、样品缓冲部均为透明塑料壳体。在样品储存部、样品缓冲部的透明塑料壳体中，设置有用于标识电解液体积的容量刻度。透明塑料壳体为PC壳体、PPSU壳体、PI壳体或PEEK壳体。

在本实用新型中，为保证密封安全性，转接头螺纹部、第一控制阀、第一单向阀、第二单向阀的连接处均设有密封胶圈，密封胶圈为O型硅胶密封圈。

在本实施例中，由于采用电动抽吸泵或手动抽吸泵，便于准确控制吸取流入样品储存部中样品的质量，操作更加精准。

为了验证本实用新型的取样效果，按照实施例1的方法分别采用实施例2-4的取样装置对同一电解液储存罐的电解液进行多次取样测量，同时以背景技术CN104568510A进行取样测量对比，具体测量结果如下表所示：

表1 电解液取样水分含量测量结果

在该测量中，所采用的水分仪为瑞士万通的KF831卡尔费休水分仪，采用的天平为梅特勒托利多公司的分析天平。从测试结果可以看到，采用本实用新型方法的测量结果其波动性、一致性更小，其测试数据更加准确。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上述实施例仅为本实用新型的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种锂离子电池电解液取样装置，其特征在于：

所述取样装置包括样品储存部和取样缓冲部，所述样品储存部和取样缓冲部之间设置有第一单向阀，所述样品储存部的进样端设有转接头螺纹部，转接头螺纹部与样品储存部之间设有第一控制阀，所述取样缓冲部的出气端设有第二单向阀。

2.根据权利要求1的锂离子电池电解液取样装置，其特征在于：在所述取样装置中，所述样品储存部、样品缓冲部均为透明塑料壳体。

3.根据权利要求2的锂离子电池电解液取样装置，其特征在于：在所述样品储存部、样品缓冲部的透明塑料壳体中，设置有用于标识电解液体积的容量刻度。

4.根据权利要求3的锂离子电池电解液取样装置，其特征在于：所述转接头螺纹部、第一控制阀、第一单向阀、第二单向阀的连接处均设有密封胶圈。

5.根据权利要求4的锂离子电池电解液取样装置，其特征在于：所述第二单向阀的输出端还连接有样品隔离部，所述样品隔离部的输出端设有第三单向阀，所述样品隔离部同为带有容量刻度的透明塑料壳体。

6.根据权利要求5的锂离子电池电解液取样装置，其特征在于：所述第二单向阀的输出端还连接有电动抽吸泵或手动抽吸泵。

7.根据权利要求5或6的锂离子电池电解液取样装置，其特征在于：所述透明塑料壳体为PC壳体、PPSU壳体、PI壳体或PEEK壳体。

8.根据权利要求7的锂离子电池电解液取样装置，其特征在于：所述密封胶圈为O型硅胶密封圈。

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