ES3015680T3 - Apparatus, system, and method for collecting gas generated in secondary battery - Google Patents

Apparatus, system, and method for collecting gas generated in secondary battery Download PDF

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ES3015680T3 ES18869843T ES18869843T ES3015680T3 ES 3015680 T3 ES3015680 T3 ES 3015680T3 ES 18869843 T ES18869843 T ES 18869843T ES 18869843 T ES18869843 T ES 18869843T ES 3015680 T3 ES3015680 T3 ES 3015680T3
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Dongguk Hwang
Su Hyun Kim
Jeong Ae Ahn
Nak Hee Choi
Ji Hye Park
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Abstract

La presente invención se refiere a un aparato, sistema y método para recolectar gas generado en una batería secundaria, específicamente, a un aparato, sistema y método para recolectar gas, que permiten a un operador recolectar gas generado dentro de una batería secundaria de acuerdo a una sección deseada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato, sistema y método para recolectar el gas generado en batería secundaria
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo para recoger el gas generado en una batería secundaria, y a un sistema y un método para ello, y en concreto, se refiere a un dispositivo para recoger el gas que permite a un analizador recoger el gas generado en una batería secundaria por una sección deseada, a un sistema para recoger el gas y a un método para recoger el gas.
Antecedentes de la invención
Como método para recoger el gas generado en una batería secundaria, ésta se colocó en un espacio cerrado y luego se descomprimió al vacío. A continuación, se perfora un orificio en la batería secundaria para difundir el gas y se recoge la muestra. Si no, se conectaba una plantilla al exterior de la batería secundaria, se punzaba la batería secundaria y luego se recogía el gas. Las referencias de la técnica anterior relacionadas con esto incluyen K. Kumai et al., J. of Power Sources 81-82(1999) 715-719 y Patente coreana n° 10-1590395.
Por otro lado, el método convencional de descomprimir al vacío una batería secundaria, perforar un orificio en la batería secundaria, difundir el gas y recoger a continuación una muestra es una forma de recoger y detectar el gas interior en estado de vacío. Por ello, existen problemas de contaminación de la muestra y dificultades para recogerla con precisión.
Además, en el método convencional de utilizar una plantilla, existe la preocupación de que la plantilla pueda dañarse cuando se encienda la batería secundaria o aumente la temperatura, y existe la preocupación de que un agujero en la superficie de la batería secundaria pueda dañar el contenido del interior de la batería secundaria. Además, debido al espacio que ocupa la plantilla, es difícil aplicar otros equipos a la batería secundaria.
KR 2016 0066909 A divulga un dispositivo analizador de gas de ventilación de la batería secundaria que comprende: una cámara de medición de la cantidad de gas configurada para formar un espacio sellado que aloja un material de prueba y una batería secundaria; una unidad de carga/descarga conectada eléctricamente a un terminal de electrodo de la batería secundaria para cargar/descargar la batería secundaria; una unidad de detección configurada para detectar una presión y una temperatura de la cámara de medición de la cantidad de gas; una unidad de suministro de gas inactivo configurada para suministrar un gas inactivo a la cámara de medición de la cantidad de gas; y una cámara de corrección que tiene un volumen predeterminado conectada selectivamente a la cámara de medición de la cantidad de gas. Como tal, el dispositivo es capaz de analizar con precisión una cantidad de gas de ventilación de la batería secundaria.
Divulgación
Problema técnico
Para superar estas dificultades del estado de la técnica, se necesitan un dispositivo, un sistema y un método capaces de recoger directamente el gas generado en la batería secundaria sin utilizar una plantilla. Además, se necesitan un dispositivo, un sistema y un método que permitan recoger el gas generado en la batería secundaria por una sección deseada por el operador, como la sección de carga, el tiempo, el proceso, el estado de carga (SOC), la temperatura, etc., y que permitan garantizar la seguridad de un operador frente al peligro debido al encendido/explosión de la batería secundaria y al aumento de temperatura de la batería secundaria.
Solución técnica
El dispositivo colector de gas (10) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según una realización de la presente invención se define en la reivindicación 1 y se caracteriza por comprender:
una pluralidad de piezas colectoras de gas (100) configuradas para recoger el gas generado en la batería secundaria (20);
una válvula principal (120) conectada a la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) en la que el dispositivo colector de gas (10) está conectado a la batería secundaria (20) a través de una tubería o un tubo (30), y la válvula principal (120) abre y cierra la conexión del dispositivo colector de gas (10) a la tubería o el tubo (30);
un primer sensor de presión (140) situado entre la válvula principal (120) y la tubería o el tubo (30) o a la mitad de la tubería o el tubo (30), el primer sensor de presión (140) configurado para conectarse a la tubería o al tubo (30) que está conectado a la batería secundaria (20), el primer sensor de presión (140) configurado para detectar un cambio de presión debido al aumento o la disminución de una cantidad del gas generado en la batería secundaria (20);
una pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110);
un miembro de conexión (130) que conecta la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y la válvula principal (120);
una válvula de una bomba de vacío (160), la válvula de la bomba de vacío (160) configurada para conectarse a una bomba de vacío (40) capaz de eliminar el gas de interferencia en el dispositivo colector de gas (10) y en la batería secundaria (20), la válvula de la bomba de vacío (160) configurada para abrir y cerrar una conexión entre la bomba de vacío (40) y el dispositivo colector de gas (10)
un segundo sensor de presión (150) colocado entre la válvula principal (120), la pluralidad de válvulas de las piezas colectoras de gas (110) y una válvula de una bomba de vacío (160) y colocado en el miembro de conexión (130) conectado a la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y configurado para detectar un cambio en la presión interna del dispositivo colector de gas (10);
en el que el dispositivo colector de gas (10) está configurado para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en la pluralidad de piezas colectoras de gas (100),
en el que cada una de la pluralidad de las válvulas de las piezas colectoras de gas (110) está conectada a cada una de la pluralidad de piezas colectoras de gas (100), respectivamente, para abrir y cerrar cada una de las piezas colectoras de gas (100),
en el que la pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110) y el segundo sensor de presión (150) están colocados en el miembro de conexión (130),
en la que la pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110) está situada entre la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y la válvula principal (120), y entre la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y el segundo sensor de presión (150), y
en el que el miembro de conexión (130) contiene al menos uno seleccionado del grupo formado por una tubería, un tubo, una boquilla, un tubo inoxidable (tubo SUS) un tubo de teflón y una combinación de los mismos, en el que el dispositivo colector de gas (10) comprende una pluralidad de pares de las piezas colectoras de gas (100) y las válvulas de las piezas colectoras de gas (110), y
en el que la abertura y el cierre de la pluralidad de válvulas (110) de las piezas colectoras de gas (100) se controlan, respectivamente, para que el gas generado en una sección de carga de la batería secundaria (20) pueda recogerse en una respectiva diferente de la pluralidad de piezas colectoras de gas (100).
Además, en el dispositivo colector de gas (10) según una realización de la presente invención, las piezas colectoras de gas (100) pueden tener forma de tubería.
Además, en el dispositivo colector de gas (10) según una realización de la presente invención, el material de las piezas colectoras de gas (100) puede incluir al menos uno seleccionado del grupo formado por acero inoxidable, teflón, metal, plástico y una combinación de los mismos.
Además, en el dispositivo colector de gas (10) según una realización de la presente invención, el volumen del espacio interno de las piezas colectoras de gas (100) puede ser de 1 ml a 1000 ml.
Además, en el dispositivo colector de gas (10) según una realización de la presente invención, la válvula de la pieza colectora de gas (110) puede ser una válvula de bola.
Además, el sistema colector de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según la presente invención se define en la reivindicación 3 y comprende:
el dispositivo colector de gas descrito anteriormente (10);
la tubería o el tubo (30) que conecta el dispositivo colector de gas (10) y la batería secundaria (20); y una bomba de vacío (40) capaz de eliminar el gas de interferencia en el dispositivo colector de gas (10) y en la batería secundaria (20).
Además, el sistema colector de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según la presente invención puede comprender:
el dispositivo colector de gas descrito anteriormente (10);
la tubería o el tubo (30) que conecta el dispositivo colector de gas (10) y la batería secundaria (20);
una bomba de vacío (40) capaz de eliminar el gas de interferencia en el dispositivo colector de gas (10) y en la batería secundaria (20); y
un dispositivo de control capaz de controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120),
en el que la batería secundaria (20) puede estar situada dentro de una cámara a prueba de explosiones, y el dispositivo colector de gas (10), la bomba de vacío (40) y el dispositivo de control pueden estar situados fuera de la cámara a prueba de explosiones.
Además, el método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo colector de gas (10) utilizando el sistema colector de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según una realización de la presente invención se define en la reivindicación 6 y comprende los siguientes pasos de:
conectar la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) con la tubería o el tubo (30); y Recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en las piezas colectoras de gas (100).
Además, el método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo colector de gas (10) utilizando el sistema colector de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según una realización de la presente invención puede comprender los siguientes pasos de: Conectar la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) con la tubería o el tubo (30); y controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120) con el dispositivo de control para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en la pieza colectora de gas.
Además, el método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo de recogida de gas (10) utilizando el sistema de recogida de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según una realización de la presente invención puede comprender los siguientes pasos de:
conectar la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) con la tubería o el tubo (30); y Controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120) y de las válvulas de la pieza colectora de gas (110) con el dispositivo de control, respectivamente, para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en las piezas colectoras de gas (100).
Además, el método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo de recogida de gas (10) utilizando el sistema de recogida de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según una realización de la presente invención puede comprender los siguientes pasos de:
conectar la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) con la tubería o el tubo (30); y controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120), las válvulas de la pieza colectora de gas (110) y la válvula de una bomba de vacío (160) con el dispositivo de control, respectivamente, para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en las piezas colectoras de gas (100).
Efectos ventajosos
La presente invención tiene la ventaja de que puede recoger directamente el gas generado en la batería secundaria sin utilizar una plantilla según la sección deseada por un operario, como la sección de carga, el tiempo, el proceso, el SOC, la temperatura, etc., y puede garantizar la seguridad de un operario frente al peligro por sobrecarga, encendido/explosión de la batería secundaria y aumento de la temperatura de la batería secundaria.
Descripción de las Figuras
La Fig. 1 ilustra un diagrama conceptual del sistema interior colector de gases (1) de la batería secundaria según una realización de la presente invención.
La Fig. 2a ilustra un estirado cuando el dispositivo para recoger el gas generado en una batería secundaria (10) según la Fig. 1 se implementa de forma ejemplar, y la Fig. 2b ilustra una pieza de los componentes del dispositivo para recoger el gas generado en una batería secundaria (10) de la Fig. 2a.
La Fig. 3a es un gráfico que muestra de forma ejemplar la sección colector de gas deseada en el caso de utilizar el dispositivo colector de gas generado en una batería secundaria (10) según la Fig. 1, y la Fig. 3b es un gráfico que muestra de forma ejemplar los resultados del análisis de la composición y el contenido del gas recogido por la sección deseada en el ejemplo de prueba de la Fig. 3a.
Mejor modo de llevar a cabo la invención
El dispositivo colector de gas (10) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según una realización de la presente invención se caracteriza por comprender:
una pluralidad de piezas colectoras de gas (100) configuradas para recoger el gas generado en la batería secundaria (20);
una válvula principal (120) conectada a la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) en la que el dispositivo colector de gas (10) está conectado a la batería secundaria (20) a través de una tubería o un tubo (30), y la válvula principal (120) abre y cierra la conexión del dispositivo colector de gas (10) a la tubería o el tubo (30);
un primer sensor de presión (140) situado entre la válvula principal (120) y la tubería o el tubo (30) o a la mitad de la tubería o el tubo (30), el primer sensor de presión (140) configurado para conectarse a la tubería o al tubo (30) que está conectado a la batería secundaria (20), el primer sensor de presión (140) configurado para detectar un cambio de presión debido al aumento o la disminución de una cantidad del gas generado en la batería secundaria (20);
una pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110);
un miembro de conexión (130) que conecta la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y la válvula principal<(>120<);>
una válvula de una bomba de vacío (160), la válvula de la bomba de vacío (160) configurada para conectarse a una bomba de vacío (40) capaz de eliminar el gas de interferencia en el dispositivo colector de gas (10) y en la batería secundaria (20), la válvula de la bomba de vacío (160) configurada para abrir y cerrar una conexión entre la bomba de vacío (40) y el dispositivo colector de gas (10)
un segundo sensor de presión (150) colocado entre la válvula principal (120), la pluralidad de válvulas de las piezas colectoras de gas (110) y una válvula de una bomba de vacío (160) y colocado en el miembro de conexión (130) conectado a la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y configurado para detectar un cambio en la presión interna del dispositivo colector de gas (10);
en el que el dispositivo colector de gas (10) está configurado para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en la pluralidad de piezas colectoras de gas (100),
en el que cada una de la pluralidad de las válvulas de las piezas colectoras de gas (110) está conectada a cada una de la pluralidad de piezas colectoras de gas (100), respectivamente, para abrir y cerrar cada una de las piezas colectoras de gas (100),
en el que la pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110) y el segundo sensor de presión (150) están colocados en el miembro de conexión (130),
en la que la pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110) está situada entre la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y la válvula principal (120), y entre la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y el segundo sensor de presión (150), y
en el que el miembro de conexión (130) contiene al menos uno seleccionado del grupo formado por una tubería, un tubo, una boquilla, un tubo inoxidable (tubo SUS) un tubo de teflón y una combinación de los mismos, en el que el dispositivo colector de gas (10) comprende una pluralidad de pares de las piezas colectoras de gas (100) y las válvulas de las piezas colectoras de gas (110), y
en el que la abertura y el cierre de la pluralidad de válvulas (110) de las piezas colectoras de gas (100) se controlan, respectivamente, de modo que el gas generado en una sección de carga de la batería secundaria (20) puede recogerse en una respectiva diferente de la pluralidad de piezas colectoras de gas (100)Además, en el dispositivo colector de gas (10) según la presente invención, hay una pluralidad de pares de las piezas colectoras de gas (100) y de las válvulas de la pieza colectora de gas (110), y la abertura y el cierre de las válvulas de la pieza colectora de gas (110) pueden controlarse, respectivamente, para que el gas generado en la batería secundaria pueda recogerse en una pieza colectora de gas diferente según una sección deseada.
Además, en el dispositivo colector de gas (10) según una realización de la presente invención, las piezas colectoras de gas (100) pueden tener forma de tubería.
Además, en el dispositivo colector de gas (10) según una realización de la presente invención, el material de las piezas colectoras de gas (100) puede incluir al menos uno seleccionado del grupo formado por acero inoxidable, teflón, metal, plástico y una combinación de los mismos.
Además, en el dispositivo colector de gas (10) según una realización de la presente invención, el volumen del espacio interno de las piezas colectoras de gas (100) puede ser de 1 ml a 1000 ml.
Además, en el dispositivo colector de gas (10) según una realización de la presente invención, la válvula de la pieza colectora de gas (110) puede ser una válvula de bola.
Además, el sistema colector de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según la presente invención comprende:
el dispositivo colector de gas descrito anteriormente (10);
la tubería o el tubo (30) que conecta el dispositivo colector de gas (10) y la batería secundaria (20); y una bomba de vacío (40) capaz de eliminar el gas de interferencia en el dispositivo colector de gas y en la batería secundaria.
Además, el sistema sistema colector de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria según la presente invención puede comprender:
El dispositivo colector de gas descrito anteriormente (10);
la tubería o el tubo (30) que conecta el dispositivo colector de gas (10) y la batería secundaria (20);
una bomba de vacío (40) capaz de eliminar el gas de interferencia en el dispositivo colector de gas (10) y en la batería secundaria (20); y
un dispositivo de control capaz de controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120),
en el que la batería secundaria (20) puede estar situada dentro de una cámara a prueba de explosiones, y el dispositivo de recogida de gas (10), la bomba de vacío (40) y el dispositivo de control pueden estar situados fuera de la cámara a prueba de explosiones.
Además, el método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo colector de gas (10) utilizando el sistema colector de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según la presente invención comprende los siguientes pasos de:
Conectar la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) con la tubería o el tubo (30); y Recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en las piezas colectoras de gas (100).
Además, el método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo colector de gas (10) utilizando el sistema colector de gas (10) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según una realización de la presente invención puede comprender los siguientes pasos de:
conectar la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) con la tubería o el tubo (30); y controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120) con el dispositivo de control para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en las piezas colectoras de gas (100).
Además, el método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo colector de gas (10) utilizando el sistema colector de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según una realización de la presente invención puede comprender los siguientes pasos de:
conectar la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) con la tubería o el tubo (30); y Controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120) y de las válvulas de la pieza colectora de gas (110) con el dispositivo de control, respectivamente, para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en las piezas colectoras de gas (100).
Además, el método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo colector de gas (10) utilizando el sistema colector de gas (1) de una batería secundaria para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) según una realización de la presente invención puede comprender los siguientes pasos de:
conectar la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) con la tubería o el tubo (30); y controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120), las válvulas de la pieza colectora de gas (110) y la válvula de una bomba de vacío (160) con el dispositivo de control, respectivamente, para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en la pieza colectora de gas (110).
Modo de invención
A continuación, se explicará en detalle un dispositivo para recoger el gas generado en una batería secundaria, así como un sistema y un método para ello según la presente invención. Los dibujos que se acompañan son meramente ilustrativos y no debe interpretarse que limitan el alcance de la invención.
Además, los componentes iguales o correspondientes se dan mediante los mismos números de referencia o similares, independientemente de los números de referencia de los dibujos, para los que se omitirá la explicación repetida, y para facilitar la descripción, el tamaño y la forma de cada miembro estructural ilustrado pueden exagerarse o reducirse.
La Fig. 1 ilustra un diagrama conceptual del sistema colector de gas interior de una batería secundaria (1) que contiene el dispositivo colector de gas generado en una batería secundaria (10) según una realización de la presente invención, la Fig. 2a ilustra un dibujo cuando se implementa de forma ejemplar el dispositivo colector de gas generado en una batería secundaria (10) según la Fig. 1, y la Fig. 2b ilustra una pieza de los componentes del dispositivo colector de gas generado en una batería secundaria (10) de la Fig. 2a.
En primer lugar, en referencia a la Fig. 1, el sistema colector de gas interior de una batería secundaria (1) comprende un dispositivo colector de gas generado en una batería secundaria (10), una batería secundaria (20), una tubería o un tubo (30) que conecta la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10), una bomba de vacío (40) y un dispositivo de control (no representado). Entre los ejemplos de batería secundaria (20) se incluyen una batería secundaria de litio, una batería secundaria de estado sólido, una batería secundaria de metal de litio y similares.
El dispositivo colector de gases generados en una batería secundaria (en adelante, denominado "dispositivo colector de gases") (10) consta de piezas piezas colectoras de gases (100), válvulas de la pieza de recogida de gases (110), una válvula principal (120), un miembro de conexión (130), un primer sensor de presión (140), un segundo sensor de presión (150) y una válvula de una bomba de vacío (160).
Las piezas colectoras de gas (100) pueden recoger el gas generado en la batería secundaria de la batería secundaria (20) (véase, Fig. 2a) durante una sección deseada. Las piezas colectoras de gas (100) pueden tener una forma de tubería con un volumen predeterminado, pero la presente invención no se limita a la forma mostrada en la Fig. 1, y pueden realizarse diversas modificaciones y cambios dentro de un rango capaz de alojar el gas en su interior. El material de las válvulas de la pieza colectora de gas (110) puede incluir al menos uno seleccionado del grupo formado por acero inoxidable, teflón, metal, plástico y una combinación de los mismos. El volumen del espacio interno capaz de recoger el gas de las piezas colectoras de gas (100) puede ser, por ejemplo, de 1 ml a 1000 ml. El dispositivo colector de gas (10) comprende además válvulas de la pieza colectora de gas (110), que están conectadas a las piezas colectoras de gas (100) y abren y cierran las piezas colectoras de gas (100). Las válvulas de la pieza colectora de gas (110) pueden ser una válvula de diafragma, una válvula de bola o una válvula de aguja. La presente invención no se limita a ello, y pueden realizarse diversas modificaciones y cambios en los miembros de abertura y cierre que son válvulas que pueden abrir/cerrar las piezas colectoras de gas (100).
El dispositivo colector de gas (10) según la presente invención comprende una pluralidad de piezas colectoras de gas (100). Como se muestra en la Fig. 2a, una pluralidad de las piezas colectoras de gas 100<1>, 100<2>, ... 100<n>y válvulas de las piezas colectoras de gas (110) está conectado a cada una de las piezas colectoras de gas (100). Por lo tanto, por la sección deseada, por ejemplo, el gas generado en la batería secundaria (20) puede ser dividido por las secciones de carga de la batería secundaria (20) y almacenado en las piezas colectoras de gas 100<1>, 100<2>, .... 100<n>, respectivamente. Más concretamente, por ejemplo, en la primera sección de carga (sección de carga inicial) de la batería secundaria (20), abriendo la primera válvula de la pieza colectora de gas 110<1>y cerrando las válvulas restantes de las piezas colectoras de gas 100<2>, ... 100<n>, el gas generado en la primera sección de carga de la batería secundaria (20) se recoge únicamente en la primera pieza colectora de gas 100<1>. En la segunda sección de carga de la batería secundaria (20), cerrando la primera válvula de la pieza colectora de gas 110<1>y abriendo únicamente la segunda válvula de la pieza colectora de gas 110<2>, el gas generado en la segunda sección de carga de la batería secundaria (20) se recoge únicamente en la segunda pieza colectora de gas 100<2>. En la última sección de carga de la batería secundaria (20), abriendo únicamente la n<ésima>válvula de la pieza colectora de gas 110<n>, el gas generado en la última sección de carga de la batería secundaria (20) puede recogerse únicamente en la n<ésima>pieza colectora de gas 100<n>. La presente invención no se limita a la descripción anterior, y es posible controlar el número de las piezas colectoras de gas (100) que se abre en función de cada sección de carga o cada paso del proceso (es decir, se recoge el gas).
Además, aunque la apertura y el cierre de al menos una válvula de la pieza colectora de gas (110) pueden ser controlados manualmente por un operador, al menos una válvula de la pieza colectora de gas (110) puede estar conectada a un dispositivo de control (no mostrado) para permitir al operador abrir y cerrar la válvula de la pieza colectora de gas (110), y la apertura y el cierre de la válvula de la pieza colectora de gas (110) pueden ser controlados automáticamente a medida que el operador preajusta el dispositivo de control.
Además, el dispositivo colector de gas (10) comprende una válvula principal (120) conectada a la pluralidad de piezas colectoras de gas (100). La válvula principal (120) está conectada a la batería secundaria (20) a través de una tubería o un tubo (30) que se describirá más adelante, y puede abrir y cerrar la conexión del dispositivo colector de gas (10) a la tubería o el tubo (30). La válvula principal (120) puede ser, por ejemplo, una válvula o, por ejemplo, una válvula de diafragma, una válvula de bola o una válvula de aguja. Como se ha descrito anteriormente, en el caso de que las válvulas de la pieza colectora de gas (110) estén conectadas a las piezas colectoras de gas (100), la válvula principal (120) está conectada al menos a una válvula de la pieza colectora de gas (110). Además, como se muestra en la Fig. 2a, entre la pieza colectora de gas (100) y la válvula principal (120), el dispositivo comprende además un miembro de conexión (130) que conecta las piezas colectoras de gas (100) y la válvula principal (120). El miembro de conexión (130) puede conectar una pluralidad de las piezas colectoras de gas 100<1>, 100<2>, ... 100<n>. Además, las válvulas de la pieza colectora de gas (110), un segundo sensor de presión (150) que se describirá más adelante y similares se colocan en el miembro de conexión (130). El miembro de conexión (130) contiene al menos uno seleccionado del grupo formado por una tubería, un tubo, una boquilla, un tubo inoxidable (tubo SUS), un tubo de teflón, una tuerca, una virola, una unión y una combinación de los mismos.
La tubería o el tubo (30) conectado directamente a la batería secundaria (20) está conectado a la válvula principal 120. A saber, la tubería o el tubo (30) conecta directamente la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) de modo que el gas generado en la batería secundaria (20) se desplaza al dispositivo colector de gas (10) a través de la tubería o el tubo (30). Al conectar la batería secundaria (20) al dispositivo colector de gas (10), no se utiliza una plantilla. La batería secundaria (20) puede incluir un puerto que permita instalar la tubería o el tubo (30) directamente en la batería secundaria (20). El puerto que se puede incluir a la batería secundaria (20) para conectar la tubería o el tubo (30) es suficiente si puede conectar la batería secundaria (20) a la tubería o el tubo (30).
El primer sensor de presión (140) está conectado a la pieza en la que la tubería o el tubo (30) está conectado a la válvula principal (120) o a la pieza central de la tubería o el tubo (30). El cambio de presión debido al aumento o disminución de la cantidad de gas generado en la batería secundaria (20) puede comprobarse mediante el primer sensor de presión (140). Además, el segundo sensor de presión (150) está conectado entre la válvula principal (120) y las piezas colectoras de gas (100). El cambio de presión en el dispositivo colector de gas (10) puede comprobarse mediante el segundo sensor de presión (150). En el caso de que las válvulas de la pieza colectora de gas (110) estén conectadas a las piezas colectoras de gas (100), la válvula principal (120), las válvulas de la pieza colectora de gas (110) y el segundo sensor de presión (150) están conectados. En el caso de que el dispositivo colector de gas (10) incluya además el miembro de conexión (130), como se muestra en la Fig. 2a, el segundo sensor de presión (150) se coloca en el miembro de conexión (130).
Además, el dispositivo colector de gas (10) comprende además una bomba de vacío (40) que puede eliminar el gas (gas de interferencia o gas innecesario y similares) en la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10). La bomba de vacío (40) puede conectarse a las piezas colectoras de gas (100). En el caso de que las válvulas de la pieza colectora de gas (110) estén conectadas a las piezas colectoras de gas (100), la bomba de vacío 40 está conectada a las válvulas de la pieza colectora de gas (110). En el caso de que el miembro de conexión (130) esté conectado a las piezas colectoras de gas (100) y/o a las válvulas de la pieza colectora de gas (110), la bomba de vacío (40) está conectada al miembro de conexión (130). El dispositivo colector de gas (10) comprende además una válvula de una bomba de vacío (160) que abre y cierra la conexión entre el dispositivo colector de gas (10) y la bomba de vacío (40) en la pieza conectada a la bomba de vacío (40). O bien, la válvula de una bomba de vacío (160) puede colocarse en el extremo delantero de la bomba de vacío (40). La válvula de una bomba de vacío (160) puede ser, por ejemplo, una válvula o, por ejemplo, una válvula de diafragma, una válvula de bola o una válvula de aguja.
De acuerdo con la presente invención, tal y como se ha descrito anteriormente, un operario puede recoger el gas generado en la batería secundaria según la sección deseada por el operario, como la sección de carga, el tiempo, el proceso, el SOC, la temperatura, etc., conectando el dispositivo colector de gas (10) de la Fig. 1 y la Fig. 2a a la batería secundaria (20) a través de la tubería o el tubo (30) y controlando la válvula de la pieza colectora de gas (110) y/o la válvula principal (120) y/o la válvula de una bomba de vacío (160). El gas generado en la batería secundaria (20) y recogido después en las piezas colectoras de gas (100) puede ser utilizado para análisis cualitativos y cuantitativos mediante GC/FID, TCD, MSD y similares por el operador. En este momento, la abertura y el cierre de cada una de las válvulas de la pieza colectora de gas (110), la válvula principal (120) y la válvula de una bomba de vacío (160) pueden ser controlados por el dispositivo de control (no mostrado) a distancia.
Además, la batería secundaria (20) puede instalarse dentro de la cámara a prueba de explosiones y el dispositivo colector de gas (10) puede instalarse fuera de la cámara a prueba de explosiones para minimizar el contacto directo de un investigador con la carga, la sobrecarga y la exposición a altas temperaturas de la batería secundaria durante la recogida del gas. De este modo, se puede garantizar la seguridad del investigador y del dispositivo colector de gases (10) y evitar el peligro de encendido/explosión de la batería secundaria y el aumento de temperatura de la misma. Además, como se ha descrito anteriormente, dado que las válvulas de la pieza colectora de gas (110) y/o la válvula principal (120) y/o la válvula de una bomba de vacío (160) pueden ser controladas por el dispositivo de control a distancia, se puede garantizar más la seguridad de los investigadores.
A continuación, según la presente invención, se proporciona un método para recoger el gas interior de una batería secundaria utilizando el sistema para recoger el gas interior de una batería secundaria.
En primer lugar, un puerto de la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) se conectan directamente a través de la tubería o el tubo (30) (Paso 1). El término "conectado directamente" significa que la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) se conectan sin utilizar una plantilla y similares. En este momento, la batería secundaria (20) puede instalarse dentro de la cámara a prueba de explosiones, y el dispositivo colector de gas (10) puede instalarse fuera de la cámara a prueba de explosiones.
El paso de conectar directamente la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) a través de la tubería o el tubo (30) comprende el paso de instalar la válvula principal (120) en la tubería o el tubo (30) (Paso 1a). Además, en el caso de que una pluralidad de piezas colectoras de gas 100<1>, 100<2>, ... 100<n>, el miembro de conexión (130) se conecta entre las piezas colectoras de gas (100) (100<1>, 100<2>, ... 100<n>) y la válvula principal (120).
Además, el paso 1 de conectar directamente la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) a través de la tubería o el tubo (30) comprende el paso de instalar las válvulas de la pieza colectora de gas (110) también a las piezas colectoras de gas (100) (Paso 1b). Además, en el caso de que una pluralidad de piezas colectoras de gas 100<1>, 100<2>, ... 100n son necesarias, cada una de las válvulas de la pieza colectora de gas 110<1>, 110<2>, ...
110<n>está conectada a cada una de las piezas colectoras de gas 100<1>, 100<2>, ... 100<n>.
Además, el paso 1 de conectar directamente la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) a través de la tubería o el tubo (30) comprende el paso de conectar las piezas colectoras de gas (100) a la bomba de vacío (40) (Paso 1c). La válvula de una bomba de vacío (160) se incluye además entre las piezas colectoras de gas (100) y la bomba de vacío (40).
Las etapas 1a a 1c pueden realizarse en cualquier orden. A saber, se puede realizar primero uno de los pasos del 1a al 1c, realizar el otro paso del 1a al 1c y, a continuación, realizar el paso restante.
A continuación, controlando la abertura y el cierre de cada una de las válvulas de la pieza colectora de gas (110), la válvula principal (120) y la válvula de una bomba de vacío (160), el gas generado en la batería secundaria (20) se recoge en las piezas colectoras de gas (100) (Paso 2). En este momento, el gas generado en la batería secundaria (20) puede ser recogido por la sección deseada por el operador, como la sección de carga, el tiempo, el proceso, el SOC, la temperatura, etc. Además, como se ha descrito anteriormente, la abertura y el cierre de cada una de las válvulas de la pieza colectora de gas (110), la válvula principal (120) y la válvula de una bomba de vacío (160) pueden ser controlados por el dispositivo de control. El dispositivo de control puede instalarse lejos de la cámara antideflagrante en la que se coloca la batería secundaria (20) para garantizar la seguridad del operario.
Además, el paso 2 de recoger el gas en las piezas colectoras de gas (100) puede comprender además el paso de controlar la válvula de una bomba de vacío (160) y descomprimir al vacío las piezas colectoras de gas (100) (Paso 2a).
Ejemplo de prueba
La Fig. 3a muestra de forma ejemplar la sección colectora de gas deseada en el caso de utilizar el dispositivo colector de gas (10) según la Fig. 1. En concreto, muestra las secciones colectoras de gas deseadas al recoger el gas generado en la batería secundaria la sección SOC deseada (correspondiente al tiempo de carga) y la tensión y la temperatura de la batería secundaria en cada sección. El conducto discontinuo de la Fig. 3a representa la sección SOC como la sección colectora de gas deseada.
La Fig. 3b muestra de forma ejemplar los resultados del análisis de la composición y el contenido del gas recogido por la sección deseada en el ejemplo de prueba de la Fig. 3a. Muestra el resultado de analizar cualitativa y cuantitativamente el gas recogido por las secciones SOC (100 - 125, 125 - 127, 127 - 129, 129 - 131, 131- 133, 133 - 135, 135 - 136, 136 - 137). Concretamente, muestra los resultados de analizar cuantitativamente el gas recogido por las secciones SOC en el ejemplo de prueba de la Fig. 3a, para hidrocarburo (C1 - C3) y gas (H<2>, CO<2>, CO, O<2>, N<2>) mediante GC/FID, TCD.
En la especificación de la presente invención, se entiende que el término "conexión" incluye una conexión directa entre componentes, pero también una conexión entre componentes a través de otros componentes.
Descripción de los símbolos
1: Sistema colector del gas interior de una batería secundaria
10: Dispositivo para recoger el gas generado en una batería secundaria
20: Batería secundaria
30: Tubería o tubo
40: Bomba de vacío
100: Pieza colectora de gas
110: Válvula de la pieza colectora de gas
120: Válvula principal
130: Miembro conector
140: Primer sensor de presión
150: Segundo sensor de presión
160: Válvula de una bomba de vacío

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo colector de gas (10) para recoger el gas generado en una batería secundaria (20), el dispositivo colector de gas (10) comprende:
una pluralidad de piezas colectoras de gas (100) configuradas para recoger el gas generado en la batería secundaria (20); una válvula principal (120) conectada a la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) en la que el dispositivo colector de gas (10) está conectado a la batería secundaria (20) a través de una tubería o un tubo (30), y la válvula principal (120) abre y cierra la conexión del dispositivo colector de gas (10) a la tubería o el tubo (30);
un primer sensor de presión (140) situado entre la válvula principal (120) y la tubería o el tubo (30) o a la mitad de la tubería o el tubo (30), el primer sensor de presión (140) configurado para conectarse a la tubería o al tubo (30) que está conectado a la batería secundaria (20), el primer sensor de presión (140) configurado para detectar un cambio de presión debido al aumento o la disminución de una cantidad del gas generado en la batería secundaria (20);
una pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110);
un miembro de conexión (130) que conecta la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y la válvula principal (120); una válvula de una bomba de vacío (160), la válvula de la bomba de vacío (160) configurada para conectarse a una bomba de vacío (40) capaz de eliminar el gas de interferencia en el dispositivo colector de gas (10) y en la batería secundaria (20), la válvula de la bomba de vacío (160) configurada para abrir y cerrar una conexión entre la bomba de vacío (40) y el dispositivo colector de gas (10)
un segundo sensor de presión (150) colocado entre la válvula principal (120), la pluralidad de válvulas de las piezas colectoras de gas (110) y una válvula de una bomba de vacío (160) y colocado en el miembro de conexión (130) conectado a la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y configurado para detectar un cambio en la presión interna del dispositivo colector de gas (10);
en el que el dispositivo colector de gas (10) está configurado para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en la pluralidad de piezas colectoras de gas (100),
en el que cada una de la pluralidad de las válvulas de las piezas colectoras de gas (110) está conectada a cada una de la pluralidad de piezas colectoras de gas (100), respectivamente, para abrir y cerrar cada una de las piezas colectoras de gas (100),
en el que la pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110) y el segundo sensor de presión (150) están colocados en el miembro de conexión (130),
en la que la pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110) está situada entre la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y la válvula principal (120), y entre la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) y el segundo sensor de presión (150), y
en el que el miembro de conexión (130) contiene al menos uno seleccionado del grupo formado por una tubería, un tubo, una boquilla, un tubo inoxidable (tubo SUS) un tubo de teflón y una combinación de los mismos,
en el que el dispositivo colector de gas (10) comprende una pluralidad de pares de las piezas colectoras de gas (100) y las válvulas de las piezas colectoras de gas (110), y
en el que la abertura y el cierre de la pluralidad de válvulas (110) de las piezas colectoras de gas (100) se controlan, respectivamente, para que el gas generado en una sección de carga de la batería secundaria (20) pueda recogerse en una respectiva diferente de la pluralidad de piezas colectoras de gas (100).
2. El dispositivo colector de gas (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada una de la pluralidad de piezas colectoras de gas (100) tiene forma de tubo.
3. Un sistema colector de gas (1) para recoger el gas generado en la batería secundaria (20), el sistema colector de gas (1) comprende:
el dispositivo colector de gas (10) de acuerdo con la reivindicación 1;
la tubería o el tubo (30) que conecta el dispositivo colector de gas (10) y la batería secundaria (20); y
una bomba de vacío (40) configurada para eliminar el gas de interferencia en el al menos un dispositivo colector de gas (10) y en la batería secundaria (20).
4. Un sistema colector de gas (1) de acuerdo con la reivindicación 3 que comprende además:
un dispositivo de control configurado para controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120) y de la pluralidad de válvulas de las piezas colectoras de gas (110), respectivamente;
una cámara a prueba de explosiones; y
la batería secundaria (20) colocada en el interior de la cámara a prueba de explosiones,
en el que el dispositivo colector de gas (10), la bomba de vacío (40) y el dispositivo de control están situados fuera de la cámara a prueba de explosiones.
5. Un sistema colector de gas (1) de acuerdo con la reivindicación 4 que comprende además: el dispositivo de control configurado para controlar la válvula de una bomba de vacío (160).
6. Un método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo colector de gas (10) utilizando el sistema colector de gas (1) de acuerdo con la reivindicación 3, el método comprende:
conectar la batería secundaria (20) y el dispositivo colector de gas (10) con la tubería o el tubo (30); y
recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en la pluralidad de piezas colectoras de gas (100).
7. Un método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo colector de gas (10) de acuerdo con la reivindicación 6 utilizando el sistema colector de gas (1) de acuerdo con la reivindicación 4, el método comprende además: controlar la abertura y el cierre de la válvula principal (120) y la pluralidad de válvulas de la pieza colectora de gas (110) con el dispositivo de control, para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en la pluralidad de piezas colectoras de gas (100).
8. Un método para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en el dispositivo colector de gas (10) de acuerdo con la reivindicación 7 utilizando el sistema colector de gas (1) de acuerdo con la reivindicación 5, el método comprende además: controlar la abertura y el cierre de la válvula de una bomba de vacío (160) con el dispositivo de control, para recoger el gas generado en la batería secundaria (20) en la pluralidad de piezas colectoras de gas (100).
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