CN219915371U - 一种用于电池芯气体检测装置 - Google Patents
一种用于电池芯气体检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219915371U CN219915371U CN202321481828.4U CN202321481828U CN219915371U CN 219915371 U CN219915371 U CN 219915371U CN 202321481828 U CN202321481828 U CN 202321481828U CN 219915371 U CN219915371 U CN 219915371U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery core
- light
- optical fiber
- gas detection
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 45
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 35
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种用于电池芯气体检测装置，包括：光源；汇聚透镜，与光源配合用于将光汇聚于光纤；光纤，连接汇聚透镜与电池芯包用于将光传输穿过电池芯包内部；探测系统，通过光纤与电池芯包另一端连接用于探测穿出电池芯包的光线。本实用新型通过将光穿过电池芯内，利用不同气体对光强具有不同的吸收值而使光衰弱的原理，探测系统探测穿出电池芯的光线强弱，从而检测出电池芯内产生的气体浓度，便于提前预警，避免电池芯内产生的有害气体的浓度超标引起的火灾或中毒。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池检测技术领域，特别是指一种用于电池芯气体检测装置。
背景技术
锂电池因其能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点而被广泛应用于电动汽车、便携式电子产品等领域。然而，锂电池所涉及到的安全问题（如燃烧爆炸、可燃气体或有毒气体的泄露）会对周边人员产生严重的危害，一旦其产生的氯气、氨气、硫化氢、氢气、一氧化碳等气体的浓度超标，会引起火灾或中毒，从而造成严重的经济损失。因此，能够实时检测电池芯里的气体成为了一种必不可少的手段。
现如今，用于电池气体检测的光学方法主要有拉曼散射法、原位透射法。前者利用光波经过与相对应气体产生响应的粒子时会产生频率变化的特点，得到不同于主波长的谐波，根据谐波的强度大小而探测对应气体的浓度，但是这类装置的结构复杂。后者利用气体对不同波长的光有不同的吸收谱的特性，基于比尔-朗伯定律，确定光程长度后，即可直接建立气体浓度值与光强模型，后者比前者结构简单、制备方便，但是现有技术中缺乏针对电池芯气体检测的此类装置。
发明内容
针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种用于电池芯气体检测装置，解决了现有技术中缺乏针对电池芯气体检测的原位透射法装置的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种用于电池芯气体检测装置，包括：
光源；
汇聚透镜，与光源配合用于将光源的光汇聚于光纤；
光纤，连接汇聚透镜与电池芯包的一端用于将光传输穿过电池芯包内部；
探测系统，通过光纤与电池芯包另一端连接用于探测穿出电池芯包的光线。
进一步地，还包括主控系统，主控系统与探测系统连接用于处理探测信号。
进一步地，所述电池芯包内设有供光线穿过的气体探测腔。
进一步地，所述光纤包括分束光纤，汇聚透镜通过分束光纤与气体探测腔一端连接。
进一步地，所述光纤还包括若干子光纤，探测系统通过子光纤与气体探测腔另一端连接。
进一步地，所述气体探测腔包括间隔设置的一对光学器件，一对光学器件之间形成所述的气体探测腔以使光穿过一对光学器件的其中一个后从另一个穿出。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过将光穿过电池芯内，利用不同气体对光强具有不同的吸收值而使光衰弱的原理，探测系统探测穿出电池芯的光线强弱，从而检测出电池芯内产生的气体浓度，便于提前预警，避免电池芯内产生的有害气体的浓度超标引起的火灾或中毒。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型实施例1所述的一种用于电池芯气体检测装置，包括：光源1、光纤、汇聚透镜2和探测系统4。其中，光源1用于发射出光信号。汇聚透镜2与光源1配合，具体地，汇聚透镜2与光源间隔设置，且汇聚透镜2正对着光源1，用于将光源1发出的光汇聚于光纤的一端。然后光纤将光信号传输至电池芯包3的一端，光纤从电池芯的电极处或其他可进入到电池芯的方式进入电池芯包3。光从光纤的端部出来经过电池芯包3内，电池芯包3内产生的不同气体对不同波长的光线具有不同的吸收值而衰弱，然后光线汇聚到另一根光纤，该光纤通过电池芯的电极处或其他可从电池芯的出去方式而将光传输到电池芯外。该光纤的另一端与探测系统4连接，使得光线最终传输到探测系统中进行信号转换。探测系统是包含线阵列探测器、电流-电压放大电路、AD采集。其中线阵列探测器能够将光信号转换成电信号，电流-电压放大电路对信号进行放大、AD电路对信号采集的装置。通过探测系统获得电池芯包3内产生的不同气体的不同信号参数，从而获得电池芯内气体浓度。
进一步地，还包括主控系统5，主控系统5与探测系统4连接，主控系统5对探测系统4探测并转换后的信号进行处理。主控系统是一种能够将电信号处理并输送结果，并且能够调制光源。主控系统可采用现有技术中的单片机或处理器的方式。此外，上述的光源1、汇聚透镜2、探测系统4和主控系统5都可集成设置在一个装置壳体中。
进一步地，所述光纤包括分束光纤6和若干子光纤7，汇聚透镜2通过分束光纤6与电池芯包3一端连接。分束光纤1是一种一端只有一个纤芯，另一端能够分出多根纤芯的光纤，多根纤芯同时可连接多个电池芯包3。子光纤7设有多个，多个子光纤7与多个电池芯包3一一对应，探测系统4通过多个子光纤7分别与多个电池芯包3远离分束光纤6的一端连接。
进一步地，所述电池芯包3内设有供光线穿过的气体探测腔。具体地，所述气体探测腔包括间隔设置的一对光学器件8，一对光学器件8之间形成所述的气体探测腔。每个电池芯包内，一对光学器件中的一个靠近分束光纤6设置、另一个靠近子光纤7设置。由分束光纤6传输过来的光线由一对光学器件8的其中一个光学器件进行束形并由另一个光学器件对其进行接收，以便将光线传递到子光纤7中。其中，光学器件8可以由现有技术中的4f系统构成或折反射系统构成。4f由两个透镜构成，一个用于将光纤1的光线进行准直，另一个将光线汇聚到光纤2中。其中两个透镜的相对距离可以确定气体被测光程的距离。折反射系统可由透镜，反射镜等构成，通多对光路的不断折叠，可以达到增大光程，缩小光学系统的效果。两个光学器件是暴露于电池芯包内的空气中，从两个光学器件通过的光线直接与被测气体接触，光程由两个光学器件的相对距离决定。在固定的探测距离中，浓度值与信号值大小成指数关系，因此可以根据信号值大小得到被测气体浓度值大小。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于电池芯气体检测装置，其特征在于，包括：
光源（1）；
汇聚透镜（2），与光源（1）配合用于将光源（1）的光汇聚于光纤；
光纤，连接汇聚透镜（2）与电池芯包（3）的一端用于将光传输穿过电池芯包（3）内部；
探测系统（4），通过光纤与电池芯包（3）另一端连接用于探测穿出电池芯包（3）的光线。
2.根据权利要求1所述的用于电池芯气体检测装置，其特征在于：还包括主控系统（5），主控系统（5）与探测系统（4）连接用于处理探测信号。
3.根据权利要求1或2所述的用于电池芯气体检测装置，其特征在于：所述电池芯包（3）内设有供光线穿过的气体探测腔。
4.根据权利要求3所述的用于电池芯气体检测装置，其特征在于：所述光纤包括分束光纤（6），汇聚透镜（2）通过分束光纤（6）与气体探测腔一端连接。
5.根据权利要求4所述的用于电池芯气体检测装置，其特征在于：所述光纤还包括若干子光纤（7），探测系统（4）通过子光纤（7）与气体探测腔另一端连接。
6.根据权利要求4或5所述的用于电池芯气体检测装置，其特征在于：所述气体探测腔包括间隔设置的一对光学器件（8），一对光学器件（8）之间形成所述的气体探测腔以使光穿过一对光学器件（8）的其中一个后从另一个穿出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321481828.4U CN219915371U (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种用于电池芯气体检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321481828.4U CN219915371U (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种用于电池芯气体检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219915371U true CN219915371U (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=88464095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321481828.4U Active CN219915371U (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种用于电池芯气体检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219915371U (zh) |
-
2023
- 2023-06-12 CN CN202321481828.4U patent/CN219915371U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1900696B (zh) | 空芯光子晶体光纤气体传感器 | |
| CN100468049C (zh) | 一种光纤传输的红外吸收式甲烷气体的检测方法 | |
| CN101887009B (zh) | 基于光学声波传感器的本征安全光声光谱气体监测系统 | |
| CN101256140A (zh) | 同时监测二氧化硫和一氧化氮气体浓度的便携装置及测量方法 | |
| CN100460860C (zh) | 便携式红外半导体激光吸收式瓦斯气体检测方法及其装置 | |
| JP5537174B2 (ja) | ガス濃度測定装置 | |
| CN103411921B (zh) | 基于光学遥测镜头的手持式气体传感系统 | |
| CN102288563A (zh) | 一种有源内腔吸收型乙炔浓度检测系统及其检测方法 | |
| CN104280345A (zh) | 一种基于可调谐激光器的石英音叉增强型光声光谱分布式光纤气体传感器 | |
| CN204649618U (zh) | 同时检测颗粒物和气体的装置 | |
| CN201749080U (zh) | 基于分布反馈光纤激光器的光声光谱气体检测系统 | |
| CN101936878B (zh) | 基于分布反馈光纤激光器的光声光谱气体检测系统 | |
| CN219915371U (zh) | 一种用于电池芯气体检测装置 | |
| CN103411922B (zh) | 基于光学遥测镜头的手持式气体传感系统 | |
| CN211179494U (zh) | 一种面扫描激光气体遥测装置 | |
| CN201637668U (zh) | 基于光学声波传感器的本征安全光声光谱气体监测系统 | |
| CN102478510A (zh) | 一种用于甲烷探测的光谱式传感器 | |
| CN208239293U (zh) | 一种基于tdlas激光技术的煤矿用甲烷检测报警仪 | |
| CN112362546B (zh) | 一种高精度多波段便携式颗粒物质量浓度测量仪 | |
| CN203385658U (zh) | 基于光学遥测镜头的手持式气体传感系统 | |
| CN211260376U (zh) | 一种气体泄漏遥测装置 | |
| CN211263181U (zh) | 一种检测ch4与h2s的开路式激光气体分析仪 | |
| CN202994656U (zh) | 开路激光甲烷气体检测系统 | |
| CN113686738B (zh) | 一种探测气溶胶特征的锂电池泄漏监测方法 | |
| CN106706537A (zh) | 基于光纤传感器的空气多参数检测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |