[发明专利]一种用于测量锂离子电池内部产气量的装置

说明书

本发明公开了一种用于测量锂离子电池内部产气量的装置,包括取样容器，其特征在于还包括气体体积测量装置、出气管Ⅰ、出气管Ⅱ，所述取样容器上端设有带推杆的密封活塞，下端内部用于放置待测电池，所述密封活塞底部固定连接有顶针，所述顶针的尖端正对待测电池顶部中心，所述取样容器上端侧壁上密封活塞的下方设有两个出气口，该两出气口分别与出气管Ⅰ、出气管Ⅱ密封连接，所述出气管Ⅰ上设有阀门，所述出气管Ⅱ另一端与气体体积测量装置密封连接。本发明制作简单、成本低廉、使用便捷，只需将电池上端刺破使电池泄气，并把电池内部气体通过出气管Ⅱ引入气体体积测量装置中，测量准确、精度高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种用于测量锂离子电池内部产气量的装置。

背景技术

作为一类具有高工作电压、高能量密度、长循环寿命且安全环保等多种优点的二次电池，锂离子电池正被广泛用于数码产品、电动汽车和储能等领域。锂离子电池工作过程中，其内部活性物质会发生多种副反应，从而产生气体。当产气量积攒到一定程度，将触发电池内部保护机制，造成电池断路从而失效。因此，检测电池内部产气量具有重要意义。

目前，锂离子电池产气体积的检测方法主要为排水法和气缸活塞法，在使用排水法测量气体体积时，待测气体会与液体充分接触。但是，电池产气成分非常复杂，可能包含易溶于水甚至与水反应的组分，因此将排水法运用于测电池产气体积时，存在较大误差。使用气缸活塞法测量气体体积变化的基本原理是气缸内气体膨胀推动活塞，通过测量活塞的位移来计算气体体积增量。根据理想气体状态方程PV＝nRT，不难得出，在使用气缸活塞法测量气体体积变化时，保证气压恒定是基本要求。但是，活塞与气缸内壁的摩擦力不可避免，因此在使用气缸活塞法测量电池产气体积时，难以保证待测电池释放气体前后气缸内气压相等。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于测量锂离子电池内部产气量的装置，该装置制作简单、成本低廉、使用便捷、测量准确，具有重大的生产实践意义。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于测量锂离子电池内部产气量的装置，包括取样容器，其特征在于还包括气体体积测量装置、出气管Ⅰ、出气管Ⅱ，所述取样容器上端设有带推杆的密封活塞，下端内部用于放置待测电池，所述密封活塞底部固定连接有顶针，所述顶针的尖端正对待测电池顶部中心，所述取样容器上端侧壁上密封活塞的下方设有两个出气口，该两出气口分别与出气管Ⅰ、出气管Ⅱ密封连接，所述出气管Ⅰ上设有阀门，所述出气管Ⅱ另一端与气体体积测量装置密封连接。

进一步的，所述气体体积测量装置包括两根带刻度的量液管和一根连接软管，所述带刻度的量液管采用通用型滴定管，所述连接软管两端分别与两量液管下端密封连接，一根所述量液管上端通过密封塞与出气管Ⅱ连通，另一根量液管与大气连通。

进一步的，所述密封活塞采用橡胶材质或内部采用硬质材质、外面包裹橡胶材质，以保证气密性。

进一步的，所述顶针为高硬度的尖型螺钉，所述密封活塞下部连接顶针处设计为锥形，避免在刺破待测电池顶部时过度穿刺。

进一步的，所述两量液管内注入与电池产出气体不相溶的液体，所述液体液面高度不超过量液管一半的高度。

进一步的，所述液体表面滴加硅油等非挥发性油脂。

进一步的，所述取样容器采用聚丙烯或有机玻璃等透明高聚物材质，外形为圆柱筒形，用于放置圆柱电池，直径略大于待测电池直径。

进一步的，所述取样容器采用聚丙烯或有机玻璃等透明高聚物材质，外形为长方体筒形，用于放置方形电池，尺寸略大于待测电池尺寸。