[发明专利]一种电池产气分析系统

说明书

本发明提供一种电池产气分析系统，包括：与电池的进气口连接的供气装置；冷凝回流装置，冷凝回流装置的入口连接电池的出气口，其回流口连接电池的回液口；进气口与冷凝回流装置的出口连接的膨胀仓，膨胀仓的出气口连接检测仪器；冷凝回流装置的出口位于其入口的上方；冷凝回流装置的入口与电池的出气口之间设有电磁阀Ⅲ；回流口与电池的回液口之间设有电磁阀Ⅳ；冷凝回流装置的出口与膨胀仓的进气口之间设有电磁阀Ⅴ。本发明的分析系统，实现了挥发性电解液的冷凝回流，提高了电池循环测试的时间，也可以应对处于高压、低压，高温，低温环境的电池产气测试；同时设置膨胀仓，有效增加气体间的平均距离，提高质谱测试的精度和准确度。

技术领域

本发明属于电化学分析技术领域，具体涉及一种电池产气分析系统。

背景技术

随着社会发展的不断进步，能源在人们生活中占据不可磨灭的地位，但全球范围内所用的能源普遍都是化石能源，属于不可再生资源。因此，发展可再生能源是急切所需。自20世纪以来，电池因其循环寿命长，高效清洁等特点不断发展，已成为我们生活中不可或缺的一部分，但在其循环过程中，电极界面易发生不可逆反应产生的气体导致电池安全性能下降，但电极界面为何发生不可逆的反应不得而知，可能与温度，压力，电极材料和电解液有关。因此，研究不同测试条件电池产气的原因成为当务之急。

差分电化学质谱和气相色谱在电化学测试中是一种强有力的技术，可以定性和定量的研究电池充放电过程中产气情况，并结合与电位的关系，分析其内部的联系。通过两种仪器的结合，可以最大化保证实验结果的准确性。

在电池中，特别是锂离子电池，碳酸脂类溶剂因其有较高的介电常数，对锂盐的溶解性好，同时能够形成一层稳定的固态电解质膜，保护负极不会受到溶剂的嵌入。因此，此类溶剂目前广泛应用在商业离子电池中，如软包电池，方壳电池，圆柱电池等，但大多数具有一定的挥发性，在进行仪器测试中会进入到测试系统中污染设备，造成测试结果的准确度下降，且电解液的不断挥发不利于电池长时间的循环测试，也影响仪器的使用寿命。

综上所述，如何对不同测试条件电池产气分析，特别是含挥发性电解液商业电池长时间循环测试的产气分析以及不同压力和温度下的电池测试，同时又能保证仪器达到高精度，高响应的测试系统，是技术人员所要探究的。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种电池产气分析系统，可以应用于不同测试条件的电池产气的分析装置，可以对商业电池，如软包电池，方壳电池，圆柱电池等，含有挥发性电解液进行长循环测试；可以对不同压力条件下的电池进行产气分析；也可以测试在不同温度下电池产气分析。同时，可以通过质谱和气相色谱对电池产气同步测试，进一步增加结果的准确性。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种电池产气分析系统，包括：

与电池的进气口连接的供气装置；

设于电池上方的冷凝回流装置，所述冷凝回流装置的入口连接电池的出气口，其回流口连接电池的回液口；

进气口与所述冷凝回流装置的出口连接的膨胀仓，所述膨胀仓的出气口连接检测仪器；

所述冷凝回流装置的入口与电池的出气口之间设有电磁阀Ⅲ；所述回流口与电池的回液口之间设有电磁阀Ⅳ；所述冷凝回流装置的出口与所述膨胀仓的进气口之间设有电磁阀Ⅴ。

上述技术方案中，供气装置用于给电池提供测试所需的载气，可以根据需要选择采用高压或低压供气，以满足不同压力条件的测试需求。

冷凝回流装置用于将被载气从电池中带走的气态的挥发性电解液冷却为液态。

膨胀仓用于将进入检测仪器前的混合气体(载气和电池产气)进行膨胀，混合气体进入膨胀仓后使得气体间的平均距离增加，气体间相互影响的作用降低，从而提高检测结果的精度和准确度。