CN212646231U - 一种软包锂离子电池产气收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂电池内部气体分析技术领域，公开了一种软包锂离子电池产气收集装置，包括：密封的盒体、惰性气源、进气管和出气管，所述盒体通过进气管与惰性气源连通，通过出气管与检测装置连接；所述进气管上设置有进气密闭阀门，出气管上设置有出气密闭阀门。本实用新型通过在放置电池的盒体上设置与惰性气源连接的进气管和与用于与气相色谱仪连接的出气管，利用大流量惰性气体吹扫这种柔和方式，除去盒体及管路环境中的其它气体，可以避免真空泵及抽真空装置的使用，装置整体结构精简，同时降低电池涨爆的风险。

Description

一种软包锂离子电池产气收集装置

技术领域

本实用新型属于锂电池内部气体分析技术领域，尤其涉及一种软包锂离子电池产气收集装置。

背景技术

对于锂离子电池来说，高电压特性赋予了其无与伦比的高能量的特性，但是锂离子电池在存储和长期充放电循环中电解液分解或电解液与正负极片反应会产生大量的气体，尤其在高温或过充的情况下产气更加明显。产气不仅会导致锂离子电池发生鼓胀和变形，还会导致锂离子电池极片之间贴合不紧，引起锂离子电池性能衰减及产生安全问题，所以亟需开展电池产气的机理研究，明确产气机理，进一步为电芯的开发提供数据支持，提高电池的安全性能。而对于电池的这种密闭体系，操作时要避免接触空气，产气容易扩散，这也增加了锂离子电池产气收集的困难性。

中国专利CN 109142562A公开了一种软包锂电池内部气体的收集及分析装置，包括盒体、进气管、出气管、取气针以及抽气管；盒体包括上盒体与下盒体；下盒体中间位置设有电池放置槽。上盒体覆盖于下盒体上，并密封电池放置槽；上盒体上还设置有进气管口、出气管口、取气针孔以及抽气管口；抽气管安装于抽气管口处，一端连通于所述电池放置槽，抽气管另一端连通于抽气泵的入口；抽气管上设有第三气密阀门与压力传感器。但是在此过程中真空状态下，鼓胀的软包锂离子电池容易涨破，造成气体的极速膨胀从而给实验检测带来危险性。同时扎破锂离子电池后可能会有固体颗粒跟随气体进入气相色谱中，影响仪器的性能。因此，需要对现有的锂电池气体收集装置进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作安全的软包锂离子电池产气收集装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种软包锂离子电池产气收集装置，包括：密封的盒体、惰性气源、进气管和出气管，所述盒体通过进气管与惰性气源连通，通过出气管与检测装置连接；所述进气管上设置有进气密闭阀门，出气管上设置有出气密闭阀门。

进一步的，所述盒体一侧设置有开口，开口上连接有门体，所述门体与盒体侧壁之间设置有密封圈。

进一步的，所述门体与所述盒体之间通过螺栓连接。

进一步的，所述密封圈和螺栓为耐腐蚀的高分子材料制成。

进一步的，所述盒体上设置有取气针。

进一步的，所述盒体上还设置有紧急导气管，所述紧急导气管上设置有紧急出气密闭阀门和压力表。

进一步的，所述出气管上还设置有气体过滤禁逆流装置。

进一步的，所述气体过滤禁逆流装置为设置在盒体出气口与出气密闭阀门之间的单向阀。

进一步的，所述盒体采用耐压透明玻璃或塑料一体制成。

进一步的，所述惰性气源提供的气体为氩气。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种软包锂离子电池产气收集装置，具有以下有益效果：

1、本实用新型的提供的一种软包锂离子电池产气收集装置，通过在放置电池的盒体上设置与惰性气源连接的进气管和与用于与气相色谱仪连接的出气管，利用大流量惰性气体吹扫这种柔和方式，除去盒体及管路环境中的其它气体，可以避免真空泵及抽真空装置的使用，装置整体结构精简，同时降低电池涨爆的风险；

2、本实用新型通过在出气管始端加装气体过滤禁逆流装置，可过滤可能出现的固体或液体，测试结果更准确，同时保护气相色谱仪；

3、本实用新型在盒体上还设置紧急导气管及截止密闭阀门，可以在气压发生突变的紧急情况下进行气体的导出和排空；也可连接气袋做备用收集气体，做其它设备的检测用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的一种软包锂离子电池产气收集装置的结构示意图；

图2为本实施例一中门体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的一种软包锂离子电池产气收集装置的结构示意图。

附图标记说明：1、惰性气源；2、进气管；3、进气密闭阀门；4、紧急导气管；5、紧急出气密闭阀门；6、压力表；7、取气针；8、出气管；9、出气密闭阀门；10、气体过滤禁逆流装置；11、密封圈；12、螺栓；13、门体；14、盒体。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例一提供了一种软包锂离子电池产气收集装置，包括：盒体14、惰性气源1、进气管2和出气管8，其中，盒体14为密封结构。所述盒体14通过进气管2与惰性气源1连通，通过出气管8与检测装置连接；所述进气管2上设置有进气密闭阀门3，出气管8上设置有气体过滤禁逆流装置10和出气密闭阀门9，其中，所述气体过滤禁逆流装置10设置在盒体14出气口与出气密闭阀门9之间。

具体地，如图1～2所示，本实施例中，所述盒体14一侧设置有开口，开口上连接有门体13，所述门体13与盒体14侧壁之间设置有密封圈11。所述门体13与所述盒体14之间通过螺栓12连接。本实施例中，门体13通过螺栓12与盒体14连接，则实验开始前，可以通过拧开螺栓，进而打开盒体将待测的软包锂离子电池放入盒体14内，然后拧紧螺栓，使盒体密封，螺栓连接的方式使得盒体可以承受一定的压力，而且，密封圈的设置可以保证实验时盒体不漏气，使得通过惰性气体对盒体进行吹扫时可以将盒体内的空气完全排出，避免空气对实验结果的干扰。

进一步地，本实施例中，所述密封圈11和螺栓12为耐腐蚀的高分子材料制成。此外，本实施例中，所述惰性气源1提供的气体为氩气。耐腐蚀的高分子材料可以抵抗实验时扎破锂离子电池后的腐蚀性气体造成的破坏，提高装置使用寿命。

进一步地，如图1所示，本实施例中，所述盒体14上设置有取气针7。取气针7的针尖朝盒体14内部设置，并且可以向盒体内的电池方向移动，进而扎破盒体内的软包锂电池。

进一步地，本实施例中，所述所述气体过滤禁逆流装置10优选为单向阀，单向阀可以避免扎破锂离子电池后可能会有固体颗粒跟随气体进入气相色谱中，影响仪器的性能。

实施例二

如图3所示，为本实用新型实施例二提供的一种一种软包锂离子电池产气收集装置的结构示意图，与实施例一相同的是，本实施例中，装置包括：密封的盒体14、惰性气源1、进气管2和出气管8，所述盒体14通过进气管2与惰性气源1连通，通过出气管8与检测装置连接；所述进气管2上设置有进气密闭阀门3，出气管8上设置有气体过滤禁逆流装置10和出气密闭阀门9，其中，所述气体过滤禁逆流装置10设置在盒体14出气口与出气密闭阀门9之间。与实施例一不同的是，本实施例中，所述盒体14上还设置有紧急导气管4，所述紧急导气管4上设置有紧急出气密闭阀门5和压力表6。

本实施例中，通过设置紧急导气管4，可以在压力剧增的紧急情况下保证实验的安全性。其中，压力表6可以随时观测盒体中的气压，当取气针7操作不当引起盒体14内部压力猛增时，通过紧急出气密闭阀5打开紧急导气管4，可以快速引导排气。

进一步地，本实施例中，压力表6可以为可设置压力阈值的压力开关，紧急出气密闭阀门5可以为电控阀门，压力开关输出的开关信号设置在电控阀门的控制电路中，控制电控阀门的开启。当盒体内的压力达到设定值时，压力开关输出信号，使电控阀门开启，紧急导气管8可以进行排气，则本实施例可以实现盒体的自动限压排气，保证实验的安全性。

本实用新型的使用方法和工作原理如下：

1、将待测软包锂电池放入盒体14中，通过密封圈11和螺栓12将门体13安装在盒体13侧面，使盒体14密封。

2、随后打开进气密闭阀门3和出气密闭阀门9，开启惰性气源1，对盒体内进行大流量吹扫。吹扫一定时间后，通过与出气管连接的气相色谱仪测试一次盒体14内部气体成分，确保盒体14气体成分均为惰性气体，然年后关闭进气密闭阀门3和出气密闭阀门9。

3、外力推动取气针7，取气针7朝向盒体14移动并戳破待测软包锂电池，使软包锂电池的内部产气进入盒体中，通过紧急导气管上4上的压力表6可观测盒体中气压，当取气针7操作不当引起盒体14内部压力猛增时，通过紧急出气密闭阀5打开紧急导气管4，可以快速引导排气；出气管8上设置的气体过滤禁逆流装置可控制气体的回流，同时过滤限制可能的固体颗粒以及液体，使测试结果更加准确，同时可以保护气相色谱仪。

4、最后，打开进气密阀门3和出气阀门9，通过进气管往盒体内部输送惰性气体，使得软包锂电池的产气从出气口传输至气相色谱仪，进行气体分析。

综上所述，本实用新型提供了一种软包锂离子电池产气收集装置，通过在放置电池的盒体上设置与惰性气源连接的进气管和与用于与气相色谱仪连接的出气管，并在进气管与出气管上分别设置进气密闭阀门和出气密闭阀门，使得该装置可以利用大流量惰性气体吹扫这种柔和方式，除去盒体及管路环境中的其它气体，可以避免真空泵及抽真空装置的使用，装置整体结构精简，同时降低电池涨爆的风险；此外，本实用新型通过在出气管始端加装气体过滤禁逆流装置，可过滤可能出现的固体或液体，测试结果更准确，同时保护气相色谱仪；而且，本实用新型在盒体上还设置紧急导气管及紧急出气密闭阀门，可以在气压发生突变的紧急情况下进行气体的导出和排空；也可连接气袋做备用收集气体，做其它设备的检测用。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，包括：密封的盒体(14)、惰性气源(1)、进气管(2)和出气管(8)，所述盒体(14)通过进气管(2)与惰性气源(1)连通，通过出气管(8)与检测装置连接；所述进气管(2)上设置有进气密闭阀门(3)，出气管(8)上设置有出气密闭阀门(9)。

2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，所述盒体(14)一侧设置有开口，开口上连接有门体(13)，所述门体(13)与盒体(14)侧壁之间设置有密封圈(11)。

3.根据权利要求2所述的软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，所述门体(13)与所述盒体(14)之间通过螺栓(12)连接。

4.根据权利要求3所述的软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，所述密封圈(11)和螺栓(12)为耐腐蚀的高分子材料制成。

5.根据权利要求1所述的软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，所述盒体(14)上设置有取气针(7)。

6.根据权利要求1所述的软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，所述盒体(14)上还设置有紧急导气管(4)，所述紧急导气管(4)上设置有紧急出气密闭阀门(5)和压力表(6)。

7.根据权利要求1所述的软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，所述出气管(8)上还设置有气体过滤禁逆流装置(10)。

8.根据权利要求7所述的软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，所述气体过滤禁逆流装置(10)为设置在盒体(14)出气口与出气密闭阀门(9)之间的单向阀。

9.根据权利要求1所述的软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，所述盒体(14)采用耐压透明玻璃或塑料一体制成。

10.根据权利要求1所述的软包锂离子电池产气收集装置，其特征在于，所述惰性气源(1)提供的气体为氩气。

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