CN220751284U - 一种锂电池产气量的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源电池技术领域，具体公开了一种锂电池产气量的测量装置，包括：进气管道、气体除水机构、气体容器和压力检测部件；进气管道的进气端用于与锂电池连接；气体除水机构连接于进气管道的出气端；气体容器连接气体除水机构；压力检测部件连接于气体容器；排除了电解液蒸汽、气体温度、气体溶解度的因素的影响，通过高精度压力检测部件检测压力变化计算预充产气量，提高了测试精度；高精度的压力检测部件记录多个压力数据，将预充过程中压力‑时间曲线，和预充的电流‑时间或电压‑曲线结合，可分析不同预充阶段的产气速率；独立的气体容器可根据实际需求，取预充产气样品进行理化分析；结构简单，可操作性强，易于实现。

Description

一种锂电池产气量的测量装置

技术领域

本实用新型涉及新能源电池技术领域，具体地，涉及一种锂电池产气量的测量装置。

背景技术

纯电动汽车作为新能源汽车的一种正在兴起,许多传动燃油车平台直接通过将发动机结构更换为动力电池包结构，将汽车动力源由燃油更换为锂离子电池。

锂离子电池首次充电时，伴随着SEI膜(锂离子电池在首次充电过程中由于电解液被氧化还原分解并沉积在电极材料表面形成的界面膜)的形成以及电解液的分解，会有气体产生，不同充电阶段产气量的多少，是评价锂离子电池性能的重要依据。而传统的排水法，存在测试误差大等缺点。

现有技术中采用排水法测量时，过程中存在易溶于水和与水发生反应的气体，造成测量误差大的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种锂电池产气量的测量装置，能够避免电解液蒸汽对测量数据的影响，提升测量精度。

根据本实用新型的实施例的一种锂电池产气量的测量装置，包括：进气管道、气体除水机构、气体容器和压力检测部件；其中，

所述进气管道的进气端用于与锂电池连接；所述气体除水机构连接于进气管道的出气端，用于去除气体中的水分；所述气体容器的进气端连接所述气体除水机构的出气端；所述压力检测部件连接于所述气体容器，用于检测所述气体容器的压力数据。

在本实用新型的方案中，锂电池充电后产生的气体通过气体除水机构进入气体容器，通过高精度的压力检测部件的压力变化计算预充产气量，提高了测试精度；并且通过气体除水机构能够去除气体内的电解液蒸汽，与传统排液法相比，预充产生气体不会与液体物质接触，有效规避气体溶于液体介质造成的测试误差，并且进一步去除了气体中的水分，能够排除电解液蒸汽的水分对检测数据的影响，提高了测试精度。

上述锂电池产气量的测量装置的优选方案中，还包括抽吸动力机构，通过抽吸管道连接所述气体容器的排气口，用于排出气体容器的气体；并且所述进气管道和所述抽吸管道上分别设置有阀门件一和阀门件二，用于对所述气体容器进行保压验漏。

上述锂电池产气量的测量装置的优选方案中，还包括恒温机构，所述气体容器处于所述恒温机构的恒温区。

上述锂电池产气量的测量装置的优选方案中，所述气体除水机构为冷凝器。

上述锂电池产气量的测量装置的优选方案中，所述气体除水机构为壳体结构，内部设置吸水部件，气体进入壳体结构内经所述吸水部件后进入所述气体容器。

上述锂电池产气量的测量装置的优选方案中，所述抽吸动力机构为真空泵。

上述锂电池产气量的测量装置的优选方案中，所述抽吸动力机构为排气风扇。

上述锂电池产气量的测量装置的优选方案中，所述恒温机构为水浴机构，所述气体容器的整体或部分结构处于所述水浴机构的水浴池内。

上述锂电池产气量的测量装置的优选方案中，所述恒温机构为恒温箱，所述气体容器的整体或部分结构处于所述恒温箱内。

上述锂电池产气量的测量装置的优选方案中，所述恒温机构的预设温度与所述锂电池预充电的工作温度一致。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将更清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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是所示锂电池产气量的测量装置的结构示意图。

附图标记：

1、进气管道；2、气体除水机构；3、气体容器；4、压力检测部件；5、抽吸动力机构；6、抽吸管道；7、恒温机构；8、锂电池；9、阀门件一；10、阀门件二。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

如背景技术中，常规的技术中采用排水法测量时，过程中存在易溶于水和与水发生反应的气体，造成测量误差大的问题。

为改善上述问题，本申请提出了一种锂电池产气量的测量装置，降低电解液蒸汽对数据的影响，提升测量精准度。

参照图1所示，根据本实用新型的实施例的一种锂电池产气量的测量装置，能够避免电解液蒸汽对测量数据的影响，提升测量精度。

根据本实用新型的实施例的一种锂电池产气量的测量装置，包括：进气管道1、气体除水机构2、气体容器3和压力检测部件4；其中，

进气管道1的进气端用于锂电池8连接；气体除水机构2连接于进气管道1的出气端，用于去除气体中的水分；气体容器3的进气端连接气体除水机构2的出气端；压力检测部件4连接于气体容器3，用于检测气体容器3的压力数据。

具体而言，压力检测部件4优选为高精度的压力表。

具体而言，气体除水机构2为冷凝器；或者，气体除水机构2还可以为壳体结构，内部设置吸水部件，气体进入壳体结构内经吸水部件后进入气体容器3；吸水部件可以为吸水剂、吸水滤网等。

在本实用新型的方案中，锂电池8充电后产生的气体通过气体除水机构2进入气体容器3，通过高精度的压力检测部件4的压力变化计算预充产气量，提高了测试精度；并且通过气体除水机构2能够去除气体内的电解液蒸汽，与传统排液法相比，预充产生气体不会与液体物质接触，有效规避气体溶于液体介质造成的测试误差，并且进一步去除了气体中的水分，能够排除电解液蒸汽的水分对检测数据的影响，提高了测试精度。

上述锂电池产气量的测量装置的优选实施例中，还包括抽吸动力机构5，通过抽吸管道6连接气体容器3的排气口，用于排出气体容器3的气体；并且进气管道1和抽吸管道6上分别设置有阀门件一9和阀门件二10，用于对气体容器3进行保压验漏。

具体而言，抽吸动力机构5可以为真空泵；或者，抽吸动力机构5还可以为排气风扇。

应当说明的是，开启阀门件一9和阀门件二10，通过抽吸动力机构5将气体容器3和锂电池8内的空气抽出，形成真空状态，在关闭阀门件二10后，进行预充电，产出气体，能够降低气体容器3内的空气对测试数据产生影响，进一步提升测量精度；并且，当关闭阀门件一9和阀门件二10后，气体容器3成为独立结构，可根据实际需求，取预充产气样品进行理化分析。

上述锂电池产气量的测量装置的优选实施例中，还包括恒温机构7，气体容器3处于恒温机构7的恒温区。

具体而言，恒温机构7可以为水浴机构，气体容器3的整体或部分结构处于水浴机构的水浴池内；恒温机构7还可以为恒温箱，气体容器3的整体或部分结构处于恒温箱内。

具体而言，恒温机构7的预设温度与锂电池8预充电的工作温度一致。

应当说明的是，现有技术中，预充电在45℃条件下进行，预充电过程产生气体的温度高于室温。而将气体容器3置于恒温环境的条件下，可避免预充产生气体温度波动对测试精度的影响，降低误差，进一步提升测试精度。

需要说明的是，测试开始前，将进气管道1与待测试锂电池8的注液口密封连接，然后打开阀门件一9和阀门件二10，开启抽吸动力机构5，待高精度的压力检测部件4读数达到要求压力值后，关闭抽吸动力机构5，并同时关闭阀门件二10，保压一段时间，进行验漏。验证整个装置密封性符合要求后，开启恒温机构7，待压力检测部件4读数稳定后，开始给锂电池8充电。预充过程中，锂电池8内产生的气体经注液口沿进气管道1进入气体除水机构2，在气体除水机构2中电解液蒸汽冷凝后留在气体除水机构2中，气体成分则通过阀门件一9进入压力容器中。随着压力容器内气体量的增多，压力容器内压强发生变化，每10s记录一个压力容器内的压力数值。将压力容器内压力随时间的变化曲线和预充时间曲线相结合，可精确计算出预充全过程的产气量和不同预充阶段的产气速率。由于预充在45℃条件下进行，预充过程产生气体的温度高于室温。而将压力容器置于恒温条件下，可避免预充产生气体温度波动对测试精度的影响。此外，若需对预充产气成分进行分析，可在预充完成后，关闭阀门件一9，然后从压力容器中取气体样品进行理化分析。

应当理解的是，本方案与现有技术相比，具有以下优点：

1、排除了电解液蒸汽、气体温度、气体溶解度的因素的影响，通过高精度压力检测部件4检测压力变化计算预充产气量，提高了测试精度；

2、高精度的压力检测部件4每10s记录一个压力数据，将预充过程中压力-时间曲线，和预充的电流-时间或电压-曲线结合，可分析不同预充阶段的产气速率；

3、气体容器3设计为独立结构，可根据实际需求，取预充产气样品进行理化分析；

4、结构简单，可操作性强，易于实现。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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。

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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，包括：

进气管道，其进气端用于与锂电池连接；

气体除水机构，连接于进气管道的出气端，用于去除气体中的水分；

气体容器，其进气端连接所述气体除水机构的出气端；

压力检测部件，连接于所述气体容器，用于检测所述气体容器的压力数据。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，还包括抽吸动力机构，通过抽吸管道连接所述气体容器的排气口，用于排出气体容器的气体；并且所述进气管道和所述抽吸管道上分别设置有阀门件一和阀门件二，用于对所述气体容器进行保压验漏。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，还包括恒温机构，所述气体容器处于所述恒温机构的恒温区。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，所述气体除水机构为冷凝器。

5.根据权利要求3所述的一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，所述气体除水机构为壳体结构，内部设置吸水部件，气体进入壳体结构内经所述吸水部件后进入所述气体容器。

6.根据权利要求2所述的一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，所述抽吸动力机构为真空泵。

7.根据权利要求2所述的一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，所述抽吸动力机构为排气风扇。

8.根据权利要求3所述的一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，所述恒温机构为水浴机构，所述气体容器的整体或部分结构处于所述水浴机构的水浴池内。

9.根据权利要求3所述的一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，所述恒温机构为恒温箱，所述气体容器的整体或部分结构处于所述恒温箱内。

10.根据权利要求3所述的一种锂电池产气量的测量装置，其特征在于，所述恒温机构的预设温度与所述锂电池预充电的工作温度一致。