專利名稱:一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置。
背景技術(shù):
鋰離子電池具有高工作電壓、高比能量、能量密度大、輸出功率高、循環(huán)壽命長、無環(huán) 境污染等優(yōu)點,不僅在移動式通訊設(shè)備和便攜式電子設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用,而且也廣泛應(yīng)用 于電動汽車、電動自行車以及電動工具等大中型電動設(shè)備方面,因此對鋰離子電池的性能要 求越來越高,是目前各大電池廠家發(fā)展的主要方向。
眾所周知,鋰離子電池由正極、負極、電解液、隔膜等部分組成,在充放電過程中,正 、負極材料與電解液之間會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而生成氣體成分,氣體的存在會導(dǎo)致鋰離子電 池的性能衰減,電池內(nèi)阻增大,發(fā)生膨脹變形等問題,從而限制了鋰離子電池在某些精密儀 器上的應(yīng)用。
在鋰離子電池新產(chǎn)品新材料的開發(fā)研究中,對電池內(nèi)部產(chǎn)氣成分及產(chǎn)氣量的分析評價, 有助于推斷電池內(nèi)材料間的反應(yīng),從而為優(yōu)化材料配比和體系結(jié)構(gòu)提供有力依據(jù)。目前,雖 有申請?zhí)枮?00820085749. O的專利申請文件中介紹了鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集裝置,但是 該技術(shù)方案介紹的裝置需要特別制作電池來進行檢測,且在注液后的電池上附加了采氣裝置 ,使得鋰離子電池在充電及其他測試過程中很不方便。
本發(fā)明試圖通過設(shè)計一種鋰離子電池內(nèi)部氣體的收集檢測裝置,可直接實現(xiàn)對商業(yè)鋰離 子電池的取樣測試。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置,其無需對待 測的鋰離子電池進行特殊制作和處理,即可直接實現(xiàn)對電池的取樣測試,操作簡單方便,且 檢測效率高,具有重大的生產(chǎn)實踐意義。
為此,本發(fā)明提供了一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置,該裝置包括有一套電池 夾具和一個扎孔取樣器;所述電池夾具夾持著待檢測鋰離子電池13,所述電池夾具上設(shè)置有取樣孔6,所述扎孔 取樣器固定設(shè)置在電池夾具頂部,所述扎孔取樣器包括有取樣器腔體7,所述取樣器腔體7內(nèi) 設(shè)置有可上下推動的活塞8,所述活塞8的位置與電池夾具上取樣孔6的位置相對應(yīng),所述活 塞8的塞柱在正對著取樣孔6的位置上設(shè)置有一個扎孔通道l5,所述扎孔通道l5中插入有取樣 針ll。
優(yōu)選地,所述電池夾具包括有上夾具1和下夾具2,所述上夾具1和下夾具2平行放置且兩 端固定連接,所述上夾具1的底部和下夾具2的上部分別設(shè)置有凹槽5,所述凹槽5的形狀、大 小與待檢測鋰離子電池13的形狀、大小相對應(yīng)匹配,該待檢測鋰離子電池13的上下兩端分別 固定在上夾具1和下夾具2的凹槽5中。
優(yōu)選地,所述上夾具1和下夾具2的兩端均開口設(shè)置有螺栓定位孔10,所述上夾具l和下 夾具2在同一方向的螺栓定位孔10上插入有一個螺栓3,該螺栓3的尾端設(shè)置有螺母4。
優(yōu)選地,所述取樣孔6縱向開口設(shè)置在上夾具1上。
優(yōu)選地,所述上夾具1的凹槽5和待檢測鋰離子電池13之間設(shè)置有絕緣墊片12 。 優(yōu)選地,所述扎孔取樣器設(shè)置在所述上夾具l頂部,所述取樣器腔體7的左右兩端與上夾 具1上螺栓定位孔10相對應(yīng)的位置上開口設(shè)置有螺栓定位孔10。 優(yōu)選地,所述取樣器腔體7為采用透明材料制成的腔體。 優(yōu)選地,所述透明材料為透明有機玻璃或者聚丙烯材料。 優(yōu)選地,所述活塞8的底部設(shè)置有密封墊9。 優(yōu)選地,所述取樣器腔體7與上夾具1之間設(shè)置有密封墊9 。
由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見,與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明提供了一種鋰離子電池 內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置,其無需對待測的鋰離子電池進行特殊制作和處理,即可直接實現(xiàn) 對電池的取樣測試,操作簡單方便,且檢測效率高,具有重大的生產(chǎn)實踐意義。
圖1為組成本發(fā)明提供的一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置的電池夾具的結(jié)構(gòu)示 意圖2為組成本發(fā)明提供的一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置的扎孔取樣器的結(jié)構(gòu) 示意圖3為本發(fā)明提供的一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖4為本發(fā)明提供的一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置在收集到氣體后的狀態(tài)示意圖中,l為上夾具,2為下夾具,3為螺栓,4為螺母,5為凹槽,6為取樣孔,7為取樣器 腔體,8為活塞,9為密封墊,IO為螺栓定位孔,ll為取樣針,12為絕緣墊片,13為待檢測鋰 離子電池,14為極組,15為扎孔通道。
具體實施例方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作 進一步的詳細說明。
圖1為組成本發(fā)明提供的一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置的電池夾具的結(jié)構(gòu)示 意圖,圖2為組成本發(fā)明提供的一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置的扎孔取樣器的結(jié) 構(gòu)示意圖,圖3為本發(fā)明提供的一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意參見圖1至圖3,本發(fā)明提供了一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置,用于對待檢測 的鋰離子電池13進行產(chǎn)氣取樣測試,該鋰離子電池13內(nèi)具有極組14,該收集檢測裝置包括有 一套電池夾具和一個扎孔取樣器;
在本發(fā)明中,所述電池夾具用于夾持待檢測的鋰離子電池13,包括上夾具1和下夾具2, 所述上夾具1和下夾具2平行放置且兩端均開口設(shè)置有螺栓定位孔10,所述上夾具1和下夾具2 在同一方向的螺栓定位孔10上插入有一個螺栓3,該螺栓3的尾端設(shè)置有螺母4;
所述上夾具1的底部和下夾具2的上部分別設(shè)置有凹槽5,所述凹槽5的形狀、大小與待檢 測鋰離子電池13的形狀、大小相對應(yīng)匹配,該待檢測鋰離子電池13的上下兩端分別固定在上 夾具1和下夾具2的凹槽5中,從而可以將待檢測鋰離子電池13固定在兩個夾具之間,達到固 定和平衡電池的目的。
需要說明的是,所述上夾具l、下夾具2及凹槽5均可以根據(jù)電池形狀設(shè)計成不同形狀, 如圓形、長方形、正方形等,為達到固定電池的目的,所述凹槽5的深度優(yōu)選為不小于5 mm
所述上夾具1縱向開口設(shè)置有一個取樣孔6,在本發(fā)明中,該取樣孔6可以設(shè)置在上夾具1 上的凹槽5中心線至凹槽5邊緣之間的任意位置。
具體實現(xiàn)上,當(dāng)待檢測鋰離子電池13為方型電池時,所述取樣孔6設(shè)置對應(yīng)電池注液孔 一側(cè)的上夾具l上,當(dāng)待檢測鋰離子電池13為圓形電池時,所述取樣孔6設(shè)置與電池底部圓心 位置相對應(yīng)的上夾具l上。
為了防止電池發(fā)生短路,在所述凹槽5內(nèi)還設(shè)置有絕緣墊片12,那么在測試時,絕緣墊片12位于所述上夾具1的凹槽5和待檢測鋰離子電池13之間。
在本發(fā)明中,所述扎孔取樣器設(shè)置在所述上夾具l頂部,包括有取樣器腔體7,所述取樣 器腔體7的左右兩端與上夾具1上螺栓定位孔10相對應(yīng)的位置上開口設(shè)置有螺栓定位孔10,用 于插入上述螺栓3,實現(xiàn)將取樣器腔體7和上夾具1進行固定;
具體實現(xiàn)上,所述上夾具1和下夾具2采用不銹鋼或者其他硬質(zhì)金屬制成,所述取樣器腔 體7采用透明材料制成,優(yōu)選為采用透明有機玻璃或者聚丙烯材料制成。
所述取樣器腔體7內(nèi)設(shè)置有可上下推動的活塞8,所述活塞8的位置與上夾具1上取樣孔6 的位置相對應(yīng);
所述活塞8的塞柱在正對著取樣孔6的位置上設(shè)置有一個扎孔通道l5,所述扎孔通道l5中 插入有取樣針ll,所述扎孔通道15為空心柱體形狀的通道,其內(nèi)部空間為該取樣針ll的扎孔 通道。
所述活塞8的底部設(shè)置有密封墊9,用于阻隔扎孔通道15和取樣孔6,防止電池內(nèi)部氣體 從扎孔通道15和取樣孔6處泄漏,需要說明的是,根據(jù)扎孔的次數(shù),用戶可以更換該密封墊9
需要說明的是,所述取樣器腔體7與上夾具1之間也設(shè)置有密封墊9,從而同樣可以防止 氣體泄漏;
在本發(fā)明中,所述密封墊9為彈性材質(zhì)的密封墊,優(yōu)選為采用硅膠密封墊;所述取樣針 11的形狀及大小與扎孔通道15的形狀、大小相對應(yīng)匹配。
所述取樣器腔體7外壁上設(shè)置有刻度,可以表征取樣器腔體7內(nèi)部的氣體體積或者壓力, 用于通過觀察活塞8的移動來獲得電池的產(chǎn)氣量。
需要說明的是,在測試時,首先將待檢測鋰離子電池13固定在兩個夾具中,然后將取樣 器放置在上夾具l的頂部,用螺栓將上夾具l和取樣器進行固定;在進行取樣時,取樣針ll插 入到扎孔通道15中,施加外力,使取樣針11與活塞8的塞柱之間緊密貼合,并透過取樣孔6扎 穿密封墊9,然后刺穿待檢測鋰離子電池13的電池外殼(電池蓋或者電池底)進入到電池內(nèi) 部,然后將取樣針ll抽出,電池內(nèi)的氣體即會通過該取樣孔6推動活塞8在取樣器腔體7內(nèi)移 動,待活塞8穩(wěn)定后,通過取樣器腔體7外壁上設(shè)置的刻度,讀取活塞8所指示刻度的讀數(shù), 即得到待檢測鋰離子電池13的產(chǎn)氣量。
需要說明的是,用于測試色譜或氣質(zhì)聯(lián)用的氣體取樣針在扎孔通道15內(nèi)刺穿活塞8上的 密封墊9直接進行取樣,還可進行對電池內(nèi)部產(chǎn)氣成分的分析測試。
由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見,本發(fā)明提供了一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置,其無需對待測的鋰離子電池進行特殊制作和處理,即可直接實現(xiàn)對電池的取樣測試, 操作簡單方便,且檢測效率高,具有重大的生產(chǎn)實踐意義。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說 ,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本 發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置,其特征在于,該裝置包括有一套電池夾具和一個扎孔取樣器;所述電池夾具夾持著待檢測鋰離子電池(13),所述電池夾具上設(shè)置有取樣孔(6),所述扎孔取樣器固定設(shè)置在電池夾具頂部,所述扎孔取樣器包括有取樣器腔體(7),所述取樣器腔體(7)內(nèi)設(shè)置有可上下推動的活塞(8),所述活塞(8)的位置與電池夾具上取樣孔(6)的位置相對應(yīng),所述活塞(8)的塞柱在正對著取樣孔(6)的位置上設(shè)置有一個扎孔通道(15),所述扎孔通道(15)中插入有取樣針(11)。
2.如權(quán)利要求l所述的收集檢測裝置,其特征在于,所述電池夾具包 括有上夾具(1)和下夾具(2),所述上夾具(1)和下夾具(2)平行放置且兩端固定連接 ,所述上夾具(1)的底部和下夾具(2)的上部分別設(shè)置有凹槽(5),所述凹槽(5)的形 狀、大小與待檢測鋰離子電池(13)的形狀、大小相對應(yīng)匹配,該待檢測鋰離子電池(13) 的上下兩端分別固定在上夾具(1)和下夾具(2)的凹槽(5)中。
3.如權(quán)利要求2所述的收集檢測裝置,其特征在于,所述上夾具(1 )和下夾具(2)的兩端均開口設(shè)置有螺栓定位孔(10),所述上夾具(1)和下夾具(2) 在同一方向的螺栓定位孔(10)上插入有一個螺栓(3),該螺栓(3)的尾端設(shè)置有螺母( 4)。
4.如權(quán)利要求2所述的收集檢測裝置,其特征在于,所述取樣孔(6 )縱向開口設(shè)置在上夾具(1)上。
5.如權(quán)利要求2所述的收集檢測裝置,其特征在于,所述上夾具(1 )的凹槽(5)和待檢測鋰離子電池(13)之間設(shè)置有絕緣墊片(12)。
6.如權(quán)利要求3所述的收集檢測裝置,其特征在于,所述扎孔取樣器 設(shè)置在所述上夾具(1)頂部,所述取樣器腔體(7)的左右兩端與上夾具(1)上螺栓定位 孔(10)相對應(yīng)的位置上開口設(shè)置有螺栓定位孔(10)。
7.如權(quán)利要求l所述的收集檢測裝置,其特征在于,所述取樣器腔體(7)為采用透明材料制成的腔體。
8.如權(quán)利要求7所述的收集檢測裝置,其特征在于,所述透明材料為 透明有機玻璃或者聚丙烯材料。
9.如權(quán)利要求l所述的收集檢測裝置,其特征在于,所述活塞(8) 的底部設(shè)置有密封墊(9)。
10.如權(quán)利要求2所述的收集檢測裝置,其特征在于,所述取樣器腔 體(7)與上夾具(1)之間設(shè)置有密封墊9。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)氣的收集檢測裝置,該裝置包括有一套電池夾具和一個扎孔取樣器;所述電池夾具夾持著待檢測鋰離子電池(13),所述電池夾具上設(shè)置有取樣孔(6),所述扎孔取樣器固定設(shè)置在電池夾具頂部,所述扎孔取樣器包括有取樣器腔體(7),所述取樣器腔體(7)內(nèi)設(shè)置有可上下推動的活塞(8),所述活塞(8)的位置與電池夾具上取樣孔(6)的位置相對應(yīng),所述活塞(8)的塞柱在正對著取樣孔(6)的位置上設(shè)置有一個扎孔通道(15),所述扎孔通道(15)中插入有取樣針(11)。本發(fā)明提供了其無需對待測的鋰離子電池進行特殊制作和處理,即可直接實現(xiàn)對電池的取樣測試,操作簡單方便,且檢測效率高。
文檔編號G01N1/22GK101598641SQ200910304988
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者飛 李, 李慧芳, 高俊奎 申請人:天津力神電池股份有限公司