[发明专利]基于氢气的电池检漏质谱装置、方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于氢气的电池检漏质谱装置、方法及系统，包括：电池仓、加注孔、质谱仪、电磁阀和真空双级泵；所述真空双级泵、电池仓、加注孔以及质谱仪之间通过波纹管管路互联；所述电磁阀与真空双级泵之间为电连接；所述电池仓为放置待检电池的真空腔体；所述真空双级泵获取电池仓的真空；通过电池仓上的加注孔加注氢氮混合气到电池的电解液加注位置，若电池发生泄漏，则渗透出的氢氮混合气被质谱仪检测，当质谱仪捕获到氢气分子，将其离子化后进行检测，同时通过标准漏孔的对比，得到电池的漏率值。本发明采用氢氮混合气取代传统氦气检测方法，可以非常容易的获取氢氮混合气，适用于大规模生产，避免了氢气爆炸的危险。

技术领域

本发明涉及真空检漏技术领域，具体地，涉及一种基于氢气的电池检漏质谱装置、方法及系统。

背景技术

真空检漏的方法有很多，根据被检件所处的状态可分为冲压捡漏法、真空检漏法等。目前，以氦质谱检漏为代表的真空检漏法应用广泛。氦质谱检漏仪以氦气作为示漏气体，具有灵敏度高、性能稳定的特点，是真空检漏技术中灵敏度最高，应用最为普遍的仪器。

专利文献CN107870070A(申请号：CN201710859760.1)公开了一种电池检漏方法，包括以下步骤：步骤一，向电池中注入电解液和示踪剂，并完成电池的封装；步骤二，将步骤一所得的电池置于设置有质谱仪的密闭容器中，对容器抽真空并保压，再充入气体，如此循环；步骤三，开启质谱仪，检测密闭容器中抽出的气体，根据是否检出示踪剂即可判断出电芯是否漏液；示踪剂为包含元素15N、13C、14C、17O、18O、2H和3H中至少一种的物质，且示踪剂不腐蚀极片、集流体、极耳和封装材料，不与电解液产生反应或者不发生影响电解液性能的负面反应。

电池具有很高的能量密度而且电解液是易燃物，所有电池的密封性是一个重要的安全标准。电池壳体密封不良会导致电池爆炸、设备损坏等安全问题。

质谱分析法是一种通过测量样品离子的质荷比，以及各个质荷比之间对应的相对和绝对强度，从而进行定性和定量分析的方法。质谱分析的过程是：首先是待测样品离子化，样品离子化装置称为离子源；接下来是离子传输导引装置，将离子从离子源引出，并聚焦引导进入质量分析器；质量分析器是在电场或磁场的作用下将离子按照质荷比依次逐出，顺序到达检测系统，形成质谱图。通过分析质谱图，可以获得被测样品的成分、相对比例及结构等化学信息。质谱技术因其高灵敏度和高特异性，在环境污染、生命科学、食品安全、航空航天以及国家安全等领域应用广泛。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于氢气的电池检漏质谱装置、方法及系统。

根据本发明提供的基于氢气的电池检漏质谱装置，包括：电池仓、加注孔、质谱仪、电磁阀和真空双级泵；

所述真空双级泵、电池仓、加注孔以及质谱仪之间通过波纹管管路互联；

所述电磁阀与真空双级泵之间为电连接；

所述电池仓为放置待检电池的真空腔体；

所述真空双级泵获取电池仓的真空；

通过电池仓上的加注孔加注氢氮混合气到电池的电解液加注位置，若电池发生泄漏，则渗透出的氢氮混合气被质谱仪检测，当质谱仪捕获到氢气分子，将其离子化后进行检测，同时通过标准漏孔的对比，得到电池的漏率值。

根据本发明提供的基于氢气的电池检漏质谱方法，包括：

步骤1：打开电磁阀，通过真空双级泵对电池仓进行抽真空；

步骤2：通过真空双级泵对加注孔进行抽真空；

步骤3：通过气瓶在加注孔对电池加注1-3个大气压的氢氮混合气；

步骤4：在电子轰击源的作用下对泄漏进入质谱仪的氢气进行电离，然后通过四极质量分析器进行电池泄露检测。