[發明專利]一種鋰離子電池內部產氣的收集裝置

無效

• 申請號: 201110294426.9
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102445364A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 李慧芳;高俊奎;李飛;黃家劍;馬佳鑫;紀書文
• 申請（專利權）人: 天津力神電池股份有限公司
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

技術領域

?本發明涉及鋰離子電池技術領域，特別是涉及一種鋰離子電池內部產氣的收集裝置。

背景技術

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、循環壽命長、無環境污染等優點，不僅在移動式通訊設備和便攜式電子設備上得到廣泛應用，而且也廣泛應用于電動汽車、電動自行車以及電動工具等大中型電動設備方面，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生化學反應，從而生成氣體成分，氣體的存在會導致鋰離子電池的性能衰減，電池內阻增大，發生膨脹變形等問題，從而限制了鋰離子電池在某些精密儀器上的應用。

鋰離子電池近年來在諸多應用領域顯現出其優勢，如能量密度大、輸出功率高、充放電壽命長、無污染、工作溫度范圍寬、自放電小等，但是隨著使用范圍的拓寬，對于其性能的要求也提高了很多，如大倍率放電、循環壽命延長、高安全性等，使鋰電行業的專家們在新材料研究方面投入了大量精力，如鈦酸鋰負極等，這些材料目前應用中受限的主要原因之一為產氣量大。對于新材料的應用評價也是各鋰離子電池生產企業必須做的工作。新材料與原有體系材料間的相容性及最佳匹配問題必須經過大量實驗來優化。而且，新材料或電池體系是否在使用中產氣或鼓脹，涉及到該體系能否在方型及軟包裝和聚合物電池上的應用。

在鋰離子電池新產品新材料的開發研究中，對電池內部產氣成分及產氣量的分析評價，有助于推斷電池內材料間的反應，從而為優化材料配比和體系結構提供有力依據。

目前，還沒有一種裝置，其可以對三電極體系、極組、商業電池等待檢測對象在充放電及其他測試過程中的產氣進行實時收集，以方便檢測，從而為研究材料或電池產氣與電極電勢、電壓等參數間的關系，為評價新材料應用價值及材料間的匹配性提供依據，同時根據產氣類型及相應的測試條件，為進一步分析電池產氣的失效原因及改善對策提供有力數據。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種鋰離子電池內部產氣的收集裝置，其可以對三電極體系、極組、商業電池等待檢測對象在充放電及其他測試過程中的產氣進行實時收集，以方便檢測，從而為研究材料或電池產氣與電極電勢、電壓等參數間的關系，為評價新材料應用價值及材料間的匹配性提供依據，同時根據產氣類型及相應的測試條件，為進一步分析電池產氣的失效原因及改善對策提供有力數據，其操作簡單方便，且檢測效率高，具有重大的生產實踐意義。

為此，本發明提供了一種鋰離子電池內部產氣的收集裝置，包括有廣口瓶1，所述廣口瓶1內放置有待產氣的檢測對象，所述廣口瓶1內部注入有電解液9；

所述廣口瓶1頂部開口且設置有一個密封塞3。

其中，所述廣口瓶1上部具有開口設置有一個取樣嘴2，所述廣口瓶1放置于干燥間內。

其中，所述取樣嘴2內塞有硅膠塞。

其中，所述取樣嘴2頂部螺紋連接有一個蓋子，所述蓋子內壁設置有一圈硅膠墊。

其中，所述取樣嘴2中插入由一根氣體管路，該氣體管路與一臺產氣測試設備相連接。

其中，所述產氣測試設備為氣相色譜儀或氣相色譜-質譜聯用儀。

其中，所述密封塞3上貫穿插入有至少一根導線4，所述導線4插入到廣口瓶1內部；

每根所述導線4插入到廣口瓶1內的一端固定連接有一個鉗夾5，所述鉗夾5與待產氣的檢測對象相連接，所述導線4位于廣口瓶1上方的一端與電池性能測試設備相連接。

其中，所述待產氣的檢測對象為測試電極6、參比電極7和對電極8，所述密封塞3上貫穿插入有三根導線4，每根所述導線4插入到廣口瓶1內的一端固定連接有一個鉗夾5，所述三個鉗夾5分別固定連接所述測試電極6、參比電極7和對電極8；

所述電解液9浸沒所述測試電極6、參比電極7和對電極8。

其中，所述待產氣的檢測對象為電池極組10，所述密封塞3上貫穿插入有兩根導線4，每根所述導線4插入到廣口瓶1內的一端固定連接有一個鉗夾5，所述兩個鉗夾5分別固定連接所述電池極組10的正極11和負極12，所述正極11和負極12位于所述電池極組10的頂部；

所述電解液9的液面低于所述電池極組10的頂部的正極11和負極12。