一种电池内部气体收集和测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池检测设备技术领域，尤其涉及一种电池内部气体收集和测量装置。


背景技术：

2.锂电池在充放电及存储过程的产气现象是一种常见现象，锂电池的产气量和产气速度会受到充放电过程中的电流、电压、时间、温度和存储过程中的时间、温度和锂电池内部的化学反应等众多因素的影响而发生变化。锂电池产气会对锂电池的性能造成损害，需要减少乃至杜绝锂电池在使用之前发生产气问题，因此探究锂电池在不同情况下的产气量和产气速度变的尤为重要。
3.目前，在规模生产过程中，针对锂电池产气情况的探究，通常采用目视+厚度测量的方法，但这种方法存在众多弊端，只能定性的判断密封后的电池是否产气、产气量多或少，不能对产气情况进行定量测试和动态监测，且不容易收集产生的气体；不能用于探究未密封的电池是否产气。
4.申请号为：201210310793.8、名称为“锂离子电池隔膜透气度的检测装置及方法”的中国专利公开了一种通过u型管的液面高度判断漏气程度的装置和方法，但是若直接将该装置应用到电池产气情况，一方面不便于对产生气体收集，且不能直接将该管路直接与电池的注液孔连接。


技术实现要素：

5.为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种电池内部气体收集和测量装置。
6.本实用新型提出的一种电池内部气体收集和测量装置，包括第一导管、弹性密封塞、气体收集盒、第二导管、第三导管和u型管，其中：
7.所述第一导管和第二导管均与所述第一导管连通，所述第一导管远离所述第二导管和所述第三导管的一端贯穿所述弹性密封塞；
8.所述第二导管远离所述第一导管的一端与所述气体收集盒连接；
9.所述第三导管远离所述第一导管的一端与所述u型管连接，所述u型管竖向放置且所述u型管内有液体。
10.工作过程中，将弹性密封塞固定在锂电池的注液孔中，使第一导管与注液孔连通，在u型管中加入液体，该液体可以是纯净水也可以是其他带有颜色的液体，电池内部产生的气体会通过第一导管进入第二导管和第三导管中，第二导管中的气体进入气体收集盒，第三导管中的气体会对u型管中的液体一个压力，使远离第三导管中的u型管中液面高度高于靠近第三导管的u型管一侧的液面高度，当气体收集盒中气体充满后锂电池产生的所有气体全部排至u型管中，进而可以直观观察锂电池产气速度和产气量；且可以对气体收集盒中气体进行分析确定其中气体组成。
11.在上述技术方案的基础上，作为本实用新型进一步优化的方案，所述第一导管为软管，为软管的第一导管贯穿弹性密封塞，当弹性密封塞塞入注液孔中，进一步增大软管与密封塞、密封赛与锂电池注液孔的密封性。
12.在上述任意一技术方案的基础上，作为本实用新型进一步优化的方案，所述第一导管上设有第一控制件，所述第一控制件用于控制所述第一导管的连通和封闭，第一控制件可以为阀门，当第一导管为软管时该第一控制件也可以是现有技术中的弹簧夹。
13.在上述任意一技术方案的基础上，作为本实用新型进一步优化的方案，所述第二导管上设有第二控制件，所述第二控制件用于控制所述第二导管的连通和封闭，该第二控制件可以是现有技术中的阀门，当第二导管为软管时该第二控制件可以为现有技术中的弹簧夹。
14.在上述任意一技术方案的基础上，作为本实用新型进一步优化的方案，所述第三导管上设有第三控制件，所述第三控制件用于控制所述第三导管的连通和封闭，该第三控制件可以为现有技术中的阀门，当第三导管为软管时该第三控制件可以为现有技术中的弹簧夹。
15.在上述任意一技术方案的基础上，作为本实用新型进一步优化的方案，还包括储液瓶，所述储液瓶设置在所述u型管和所述第三导管之间，所述u型管远离所述储液瓶一侧的液面高度不低于所述储液瓶的液面高度，若第三导管中有气体通入时更为直观观察u型管中液面高度变化。
16.在上述任意一技术方案的基础上，作为本实用新型进一步优化的方案，所述储液瓶的内径大于所述u型管的内径，若第三导管中有气体通入时更为直观观察u型管中液面高度变化。
17.在上述任意一技术方案的基础上，作为本实用新型进一步优化的方案，还包括液面检测件，所述液面检测件用于检测所述u型管远离所述第三导管一侧液面的高度，该液面检测件可以是现有技术中的传感器，可以是距离传感器测量液面到距离传感器之间的距离，进而测量液面高度变化，也可以是位移传感器检测液面变化速度。
18.本实用新型中，所提出的电池内部气体收集和测量装置，弹性密封塞塞入锂电池的注液孔中，使第一导管与电池注液孔连通，若锂电池中产生气体，通过第一导管进入第二导管和第三导管中，第二导管中的气体进入气体收集盒，第三导管中的气体会对u型管中的液体一个压力，使u型管液面发生改变，便于收集锂电池产生的气体另一方面便于观察锂电池产生气体的速度产气量。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.图1为本实用新型结构示意图；
21.图中：第一导管1、弹性密封塞2、气体收集盒3、第二导管4、第三导管5、三通管6、u型管7、第一控制件8、第二控制件9、第三控制件10、储液瓶11、安装架12、液面检测件13、锂电池14。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解对本实用新型的限制。
23.需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.如图1所示的一种电池内部气体收集和测量装置，包括第一导管1、弹性密封塞2、气体收集盒3、第二导管4、第三导管5、三通管6、u型管7、第一控制件8、第二控制件9、第三控制件10、储液瓶11、安装架12和液面检测件13，其中：
28.第一导管1、第二导管4和第三导管5为软管、第一控制件8、第二控制件9和第三控制件10为弹簧夹；
29.弹性密封塞2固定在第一导管1的一端，且第一导管1贯穿弹性密封塞2，弹性密封塞2为橡胶材料制成，将弹性密封塞2固定在待检测锂电池14的注液孔，使注液孔与第一导管1连通；
30.第一控制件8安装在第一导管1上，并用于控制第一导管1是否导通；
31.第一导管1的另外一端与三通管6连通，第二导管4和第三导管5分别与三通管6的另外两个分支通道连通，第二导管4远离所述三通管6的一端与气体收集盒3连通，具体的，气体收集盒3具有气体收集腔和连通孔，连通孔与气体收集腔连通，第二导管4与连通孔连通，具体的，第二导管4与连通孔的连通处设有橡胶塞15，第二导管4固定在橡胶塞15上并贯穿橡胶塞15，橡胶塞15弹性形变堵塞在连通孔处，第二控制件9安装在第二导管4上；
32.第三导管5远离三通管6的一端与储液瓶11的上端连接，储液瓶11为烧瓶，u型管7
的一端与储液瓶11的下端连通；
33.具体的，储液瓶11和u型管7均固定在安装架12上，液面检测件13安装在安装架12上，液面检测件13为距离传感器，且液面检测件13位于u型管7的上方并与u型管7远离储液瓶11的一端相对，用于检测u型管7远离储液瓶11一端液面高度。
34.在检测过程中，首先通过u型管7远离储液瓶11的一端在u型管7和储液瓶11中注入液体，使u型管7远离储液瓶11一端的液面高度等于储液瓶11的高度；然后将弹性密封塞2固定在电池的注液孔中使第一导管1与注液孔连通，当第一控制件8、第二控制件9和第三控制件10全部打开的情况下，锂电池14中产生的气体进入气体收集盒3和储液瓶11的上方；关闭第三控制件10，打开第一控制件8和第二控制件9使锂电池14中产生的气体排至气体收集盒3实现气体收集，当气体收集结束后，关闭第一控制件8和第二控制件9，将气体收集盒3从第二导管4上拆卸实现对气体收集盒3的转移保存，用于后续成分分析；保持第二控制件9关闭，打开第一控制件8和第三控制件10，使锂电池14中产生的气体进入储液瓶11并对储液瓶11上方压强使储液瓶11中液体排至u型管7中改变u型管7远离储液瓶11中一端液面高度，通过液面检测件13检测u型管7中液面高度变化，进而可以确定产气量和产气速度随时间的变化。
35.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电池内部气体收集和测量装置，其特征在于，包括第一导管(1)、弹性密封塞(2)、气体收集盒(3)、第二导管(4)第三导管(5)和u型管(7)，其中：所述第一导管(1)和第二导管(4)均与所述第一导管(1)连通，所述第一导管(1)远离所述第二导管(4)和所述第三导管(5)的一端贯穿所述弹性密封塞(2)；所述第二导管(4)远离所述第一导管(1)的一端与所述气体收集盒(3)连接；所述第三导管(5)远离所述第一导管(1)的一端与所述u型管(7)连接，所述u型管(7)竖向放置且所述u型管(7)内有液体。2.根据权利要求1所述的电池内部气体收集和测量装置，其特征在于，所述第一导管(1)为软管。3.根据权利要求1所述的电池内部气体收集和测量装置，其特征在于，所述第一导管(1)上设有第一控制件(8)，所述第一控制件(8)用于控制所述第一导管(1)的连通和封闭。4.根据权利要求1所述的电池内部气体收集和测量装置，其特征在于，所述第二导管(4)上设有第二控制件(9)，所述第二控制件(9)用于控制所述第二导管(4)的连通和封闭。5.根据权利要求1所述的电池内部气体收集和测量装置，其特征在于，所述第三导管(5)上设有第三控制件(10)，所述第三控制件(10)用于控制所述第三导管(5)的连通和封闭。6.根据权利要求1所述的电池内部气体收集和测量装置，其特征在于，还包括储液瓶(11)，所述储液瓶(11)设置在所述u型管(7)和所述第三导管(5)之间，所述u型管(7)远离所述储液瓶(11)一侧的液面高度不低于所述储液瓶(11)的液面高度。7.根据权利要求6所述的电池内部气体收集和测量装置，其特征在于，所述储液瓶(11)的内径大于所述u型管(7)的内径。8.根据权利要求1所述的电池内部气体收集和测量装置，其特征在于，还包括液面检测件(13)，所述液面检测件(13)用于检测所述u型管(7)远离所述第三导管(5)一侧液面的高度。

技术总结
本实用新型公开了一种电池内部气体收集和测量装置，包括第一导管、弹性密封塞、气体收集盒、第二导管、第三导管和U型管，其中：所述第一导管和第二导管均与所述第一导管连通，所述第一导管远离所述第二导管和所述第三导管的一端贯穿所述弹性密封塞；所述第二导管远离所述第一导管的一端与所述气体收集盒连接；所述第三导管远离所述第一导管的一端与所述U型管连接，所述U型管竖向放置且所述U型管内有液体。本实用新型中，所提出的电池内部气体收集和测量装置，便于收集锂电池产生的气体另一方面便于观察锂电池产生气体的速度产气量。面便于观察锂电池产生气体的速度产气量。面便于观察锂电池产生气体的速度产气量。


技术研发人员：姜明勇 于永啸 梁宾
受保护的技术使用者：青岛国轩电池有限公司
技术研发日：2022.10.26
技术公布日：2023/9/3