一种锂离子电池内部产气的收集检测装置的制作方法

xiaoxiao2020-7-23  5

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专利名称:一种锂离子电池内部产气的收集检测装置的制作方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,特别是涉及一种锂离子电池内部产气的收集检测装置。
背景技术
锂离子电池具有高工作电压、高比能量、能量密度大、输出功率高、循环寿命长、无环 境污染等优点,不仅在移动式通讯设备和便携式电子设备上得到广泛应用,而且也广泛应用 于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面,因此对锂离子电池的性能要 求越来越高,是目前各大电池厂家发展的主要方向。
众所周知,锂离子电池由正极、负极、电解液、隔膜等部分组成,在充放电过程中,正 、负极材料与电解液之间会发生化学反应,从而生成气体成分,气体的存在会导致锂离子电 池的性能衰减,电池内阻增大,发生膨胀变形等问题,从而限制了锂离子电池在某些精密仪 器上的应用。
在锂离子电池新产品新材料的开发研究中,对电池内部产气成分及产气量的分析评价, 有助于推断电池内材料间的反应,从而为优化材料配比和体系结构提供有力依据。目前,虽 有申请号为200820085749. O的专利申请文件中介绍了锂离子电池内部产气的收集装置,但是 该技术方案介绍的装置需要特别制作电池来进行检测,且在注液后的电池上附加了采气装置 ,使得锂离子电池在充电及其他测试过程中很不方便。
本发明试图通过设计一种锂离子电池内部气体的收集检测装置,可直接实现对商业锂离 子电池的取样测试。

发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种锂离子电池内部产气的收集检测装置,其无需对待 测的锂离子电池进行特殊制作和处理,即可直接实现对电池的取样测试,操作简单方便,且 检测效率高,具有重大的生产实践意义。
为此,本发明提供了一种锂离子电池内部产气的收集检测装置,该装置包括有一套电池 夹具和一个扎孔取样器;所述电池夹具夹持着待检测锂离子电池13,所述电池夹具上设置有取样孔6,所述扎孔 取样器固定设置在电池夹具顶部,所述扎孔取样器包括有取样器腔体7,所述取样器腔体7内 设置有可上下推动的活塞8,所述活塞8的位置与电池夹具上取样孔6的位置相对应,所述活 塞8的塞柱在正对着取样孔6的位置上设置有一个扎孔通道l5,所述扎孔通道l5中插入有取样 针ll。
优选地,所述电池夹具包括有上夹具1和下夹具2,所述上夹具1和下夹具2平行放置且两 端固定连接,所述上夹具1的底部和下夹具2的上部分别设置有凹槽5,所述凹槽5的形状、大 小与待检测锂离子电池13的形状、大小相对应匹配,该待检测锂离子电池13的上下两端分别 固定在上夹具1和下夹具2的凹槽5中。
优选地,所述上夹具1和下夹具2的两端均开口设置有螺栓定位孔10,所述上夹具l和下 夹具2在同一方向的螺栓定位孔10上插入有一个螺栓3,该螺栓3的尾端设置有螺母4。
优选地,所述取样孔6纵向开口设置在上夹具1上。
优选地,所述上夹具1的凹槽5和待检测锂离子电池13之间设置有绝缘垫片12 。 优选地,所述扎孔取样器设置在所述上夹具l顶部,所述取样器腔体7的左右两端与上夹 具1上螺栓定位孔10相对应的位置上开口设置有螺栓定位孔10。 优选地,所述取样器腔体7为采用透明材料制成的腔体。 优选地,所述透明材料为透明有机玻璃或者聚丙烯材料。 优选地,所述活塞8的底部设置有密封垫9。 优选地,所述取样器腔体7与上夹具1之间设置有密封垫9 。
由以上本发明提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本发明提供了一种锂离子电池 内部产气的收集检测装置,其无需对待测的锂离子电池进行特殊制作和处理,即可直接实现 对电池的取样测试,操作简单方便,且检测效率高,具有重大的生产实践意义。


图1为组成本发明提供的一种锂离子电池内部产气的收集检测装置的电池夹具的结构示 意图2为组成本发明提供的一种锂离子电池内部产气的收集检测装置的扎孔取样器的结构 示意图3为本发明提供的一种锂离子电池内部产气的收集检测装置的结构示意图; 图4为本发明提供的一种锂离子电池内部产气的收集检测装置在收集到气体后的状态示意图中,l为上夹具,2为下夹具,3为螺栓,4为螺母,5为凹槽,6为取样孔,7为取样器 腔体,8为活塞,9为密封垫,IO为螺栓定位孔,ll为取样针,12为绝缘垫片,13为待检测锂 离子电池,14为极组,15为扎孔通道。
具体实施例方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和实施方式对本发明作 进一步的详细说明。
图1为组成本发明提供的一种锂离子电池内部产气的收集检测装置的电池夹具的结构示 意图,图2为组成本发明提供的一种锂离子电池内部产气的收集检测装置的扎孔取样器的结 构示意图,图3为本发明提供的一种锂离子电池内部产气的收集检测装置的结构示意参见图1至图3,本发明提供了一种锂离子电池内部产气的收集检测装置,用于对待检测 的锂离子电池13进行产气取样测试,该锂离子电池13内具有极组14,该收集检测装置包括有 一套电池夹具和一个扎孔取样器;
在本发明中,所述电池夹具用于夹持待检测的锂离子电池13,包括上夹具1和下夹具2, 所述上夹具1和下夹具2平行放置且两端均开口设置有螺栓定位孔10,所述上夹具1和下夹具2 在同一方向的螺栓定位孔10上插入有一个螺栓3,该螺栓3的尾端设置有螺母4;
所述上夹具1的底部和下夹具2的上部分别设置有凹槽5,所述凹槽5的形状、大小与待检 测锂离子电池13的形状、大小相对应匹配,该待检测锂离子电池13的上下两端分别固定在上 夹具1和下夹具2的凹槽5中,从而可以将待检测锂离子电池13固定在两个夹具之间,达到固 定和平衡电池的目的。
需要说明的是,所述上夹具l、下夹具2及凹槽5均可以根据电池形状设计成不同形状, 如圆形、长方形、正方形等,为达到固定电池的目的,所述凹槽5的深度优选为不小于5 mm
所述上夹具1纵向开口设置有一个取样孔6,在本发明中,该取样孔6可以设置在上夹具1 上的凹槽5中心线至凹槽5边缘之间的任意位置。
具体实现上,当待检测锂离子电池13为方型电池时,所述取样孔6设置对应电池注液孔 一侧的上夹具l上,当待检测锂离子电池13为圆形电池时,所述取样孔6设置与电池底部圆心 位置相对应的上夹具l上。
为了防止电池发生短路,在所述凹槽5内还设置有绝缘垫片12,那么在测试时,绝缘垫片12位于所述上夹具1的凹槽5和待检测锂离子电池13之间。
在本发明中,所述扎孔取样器设置在所述上夹具l顶部,包括有取样器腔体7,所述取样 器腔体7的左右两端与上夹具1上螺栓定位孔10相对应的位置上开口设置有螺栓定位孔10,用 于插入上述螺栓3,实现将取样器腔体7和上夹具1进行固定;
具体实现上,所述上夹具1和下夹具2采用不锈钢或者其他硬质金属制成,所述取样器腔 体7采用透明材料制成,优选为采用透明有机玻璃或者聚丙烯材料制成。
所述取样器腔体7内设置有可上下推动的活塞8,所述活塞8的位置与上夹具1上取样孔6 的位置相对应;
所述活塞8的塞柱在正对着取样孔6的位置上设置有一个扎孔通道l5,所述扎孔通道l5中 插入有取样针ll,所述扎孔通道15为空心柱体形状的通道,其内部空间为该取样针ll的扎孔 通道。
所述活塞8的底部设置有密封垫9,用于阻隔扎孔通道15和取样孔6,防止电池内部气体 从扎孔通道15和取样孔6处泄漏,需要说明的是,根据扎孔的次数,用户可以更换该密封垫9
需要说明的是,所述取样器腔体7与上夹具1之间也设置有密封垫9,从而同样可以防止 气体泄漏;
在本发明中,所述密封垫9为弹性材质的密封垫,优选为采用硅胶密封垫;所述取样针 11的形状及大小与扎孔通道15的形状、大小相对应匹配。
所述取样器腔体7外壁上设置有刻度,可以表征取样器腔体7内部的气体体积或者压力, 用于通过观察活塞8的移动来获得电池的产气量。
需要说明的是,在测试时,首先将待检测锂离子电池13固定在两个夹具中,然后将取样 器放置在上夹具l的顶部,用螺栓将上夹具l和取样器进行固定;在进行取样时,取样针ll插 入到扎孔通道15中,施加外力,使取样针11与活塞8的塞柱之间紧密贴合,并透过取样孔6扎 穿密封垫9,然后刺穿待检测锂离子电池13的电池外壳(电池盖或者电池底)进入到电池内 部,然后将取样针ll抽出,电池内的气体即会通过该取样孔6推动活塞8在取样器腔体7内移 动,待活塞8稳定后,通过取样器腔体7外壁上设置的刻度,读取活塞8所指示刻度的读数, 即得到待检测锂离子电池13的产气量。
需要说明的是,用于测试色谱或气质联用的气体取样针在扎孔通道15内刺穿活塞8上的 密封垫9直接进行取样,还可进行对电池内部产气成分的分析测试。
由以上本发明提供的技术方案可见,本发明提供了一种锂离子电池内部产气的收集检测装置,其无需对待测的锂离子电池进行特殊制作和处理,即可直接实现对电池的取样测试, 操作简单方便,且检测效率高,具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说 ,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本 发明的保护范围。
权利要求
1.一种锂离子电池内部产气的收集检测装置,其特征在于,该装置包括有一套电池夹具和一个扎孔取样器;所述电池夹具夹持着待检测锂离子电池(13),所述电池夹具上设置有取样孔(6),所述扎孔取样器固定设置在电池夹具顶部,所述扎孔取样器包括有取样器腔体(7),所述取样器腔体(7)内设置有可上下推动的活塞(8),所述活塞(8)的位置与电池夹具上取样孔(6)的位置相对应,所述活塞(8)的塞柱在正对着取样孔(6)的位置上设置有一个扎孔通道(15),所述扎孔通道(15)中插入有取样针(11)。
2.如权利要求l所述的收集检测装置,其特征在于,所述电池夹具包 括有上夹具(1)和下夹具(2),所述上夹具(1)和下夹具(2)平行放置且两端固定连接 ,所述上夹具(1)的底部和下夹具(2)的上部分别设置有凹槽(5),所述凹槽(5)的形 状、大小与待检测锂离子电池(13)的形状、大小相对应匹配,该待检测锂离子电池(13) 的上下两端分别固定在上夹具(1)和下夹具(2)的凹槽(5)中。
3.如权利要求2所述的收集检测装置,其特征在于,所述上夹具(1 )和下夹具(2)的两端均开口设置有螺栓定位孔(10),所述上夹具(1)和下夹具(2) 在同一方向的螺栓定位孔(10)上插入有一个螺栓(3),该螺栓(3)的尾端设置有螺母( 4)。
4.如权利要求2所述的收集检测装置,其特征在于,所述取样孔(6 )纵向开口设置在上夹具(1)上。
5.如权利要求2所述的收集检测装置,其特征在于,所述上夹具(1 )的凹槽(5)和待检测锂离子电池(13)之间设置有绝缘垫片(12)。
6.如权利要求3所述的收集检测装置,其特征在于,所述扎孔取样器 设置在所述上夹具(1)顶部,所述取样器腔体(7)的左右两端与上夹具(1)上螺栓定位 孔(10)相对应的位置上开口设置有螺栓定位孔(10)。
7.如权利要求l所述的收集检测装置,其特征在于,所述取样器腔体(7)为采用透明材料制成的腔体。
8.如权利要求7所述的收集检测装置,其特征在于,所述透明材料为 透明有机玻璃或者聚丙烯材料。
9.如权利要求l所述的收集检测装置,其特征在于,所述活塞(8) 的底部设置有密封垫(9)。
10.如权利要求2所述的收集检测装置,其特征在于,所述取样器腔 体(7)与上夹具(1)之间设置有密封垫9。
全文摘要
本发明公开了一种锂离子电池内部产气的收集检测装置,该装置包括有一套电池夹具和一个扎孔取样器;所述电池夹具夹持着待检测锂离子电池(13),所述电池夹具上设置有取样孔(6),所述扎孔取样器固定设置在电池夹具顶部,所述扎孔取样器包括有取样器腔体(7),所述取样器腔体(7)内设置有可上下推动的活塞(8),所述活塞(8)的位置与电池夹具上取样孔(6)的位置相对应,所述活塞(8)的塞柱在正对着取样孔(6)的位置上设置有一个扎孔通道(15),所述扎孔通道(15)中插入有取样针(11)。本发明提供了其无需对待测的锂离子电池进行特殊制作和处理,即可直接实现对电池的取样测试,操作简单方便,且检测效率高。
文档编号G01N1/22GK101598641SQ200910304988
公开日2009年12月9日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者飞 李, 李慧芳, 高俊奎 申请人:天津力神电池股份有限公司

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