專利名稱：一種正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段對(duì)鋰離子電池產(chǎn)氣的研究，主要的研究對(duì)象為全電池，即將正極活性材料(鋰鈷氧，鋰錳氧，鋰鎳錳氧，鋰鐵磷氧等化合物)、負(fù) 極活性材料(碳類，鋰鈦氧等單質(zhì)或化合物)、隔膜(聚丙烯，聚乙烯等高分子聚合物)、電解液等關(guān)鍵部件組合成整體電池后，再將整體電池進(jìn)行化成、容量、過充電、過放電、高溫存儲(chǔ)等相關(guān)測(cè)試，產(chǎn)生了一定量的氣體后，再對(duì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行成分檢測(cè)分析。該方法只能對(duì)整體電池的產(chǎn)氣情況進(jìn)行分析，無(wú)法辨別產(chǎn)生的氣體的來源，更無(wú)法持續(xù)分析電池在充放電時(shí)的產(chǎn)氣過程，從而對(duì)深層次的理論分析造成了一定的影響。隨后，研究者們使用了兩電極或三電極電解池，將正極活性材料與負(fù)極活性材料分別置于兩個(gè)互不干擾的電解池內(nèi)，再進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，產(chǎn)生了一定量的氣體后，再對(duì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行成分檢測(cè)分析。該設(shè)置具有一定的缺陷首先，該裝置產(chǎn)生的氣體量較小，對(duì)于氣體分析的準(zhǔn)確程度有一定的影響，并且不能進(jìn)行連續(xù)式分析；第二，難以判斷裝置中的氣體量，這對(duì)間歇式的取樣分析也造成分析不準(zhǔn)確的影響。有鑒于此，確有必要提供一種將鋰離子電池在不同制程、正常使用或異常使用過程中產(chǎn)生的氣體有效地分離開，同時(shí)方便后續(xù)的氣體分析取樣，便于氣體的準(zhǔn)確分析，并可以提供不同的工作模式(間歇式分析和連續(xù)式分析)的正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種將鋰離子電池在不同制程、正常使用或異常使用過程中產(chǎn)生的氣體有效地分離開，同時(shí)方便后續(xù)的氣體分析取樣，便于氣體的準(zhǔn)確分析，并可以提供不同的工作模式(間歇式分析和連續(xù)式分析)的正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，包括盛裝電解液的第一電解池和第二電解池，還包括設(shè)于所述第一電解池和第二電解池底部的若干個(gè)與兩電解池連接的連通導(dǎo)管、分別設(shè)于第一電解池和第二電解池上部的第一分叉氣體導(dǎo)管和第二分叉氣體導(dǎo)管。通過增加數(shù)根額外的連通導(dǎo)管，可以增強(qiáng)鋰離子在充放電過程中的擴(kuò)散流量，從而減小該裝置的極化，進(jìn)而能夠提高該裝置的產(chǎn)氣摩爾量，提高氣體分析時(shí)的靈敏度。作為本實(shí)用新型正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置的一種改進(jìn)，所述第一分叉氣體導(dǎo)管的分叉處設(shè)有第一三通閥門，所述第二分叉氣體導(dǎo)管的分叉處設(shè)有第二三通閥門，所述第一分叉氣體導(dǎo)管包括第一分支導(dǎo)管和第三分支導(dǎo)管，所述第二分叉氣體導(dǎo)管包括第二分支導(dǎo)管和第四分支導(dǎo)管。作為本實(shí)用新型正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置的一種改進(jìn)，所述第一分支導(dǎo)管和第二分支導(dǎo)管上分別設(shè)有第一閥門和第二閥門；所述第三分支導(dǎo)管和第四分支導(dǎo)管上分別設(shè)有第一防爆膜和第二防爆膜。防爆膜的材質(zhì)可為聚丙烯(PP)/Al (鋁)/PP(聚丙烯)的一種。防爆膜主要用于判斷池內(nèi)壓強(qiáng)，并方便提取氣體，同時(shí)節(jié)約成本。作為本實(shí)用新型正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置的一種改進(jìn)，所述第三分支導(dǎo)管包括螺紋連接的第三分支導(dǎo)管主體和第一末端，所述第一防爆膜設(shè)置在第三分支導(dǎo)管主體和第一末端之間，所述第四分支導(dǎo)管包括螺紋連接的第四分支導(dǎo)管主體和第二末端，所述第二防爆膜設(shè)置在第四分支導(dǎo)管主體和第二末端之間。作為本實(shí)用新型正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置的一種改進(jìn)，所述第一分支導(dǎo)管和第二支導(dǎo)管分別通過第一轉(zhuǎn)接頭和第二轉(zhuǎn)接頭連接氣體成分分析儀器，本實(shí)用新型使用針式轉(zhuǎn)接頭將裝置與氣體分析儀器相連接。作為本實(shí)用新型正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置的一種改進(jìn)，所述連通導(dǎo)管包括并排設(shè)置在兩電解池底部并與兩電解池連通的第一連通導(dǎo)管、第二連通導(dǎo)管、第三連通導(dǎo)管和第四連通導(dǎo)管。 作為本實(shí)用新型正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置的一種改進(jìn)，所述第一連通導(dǎo)管、第二連通導(dǎo)管、第三連通導(dǎo)管和第四連通導(dǎo)管的中間設(shè)有燒結(jié)玻璃層，以避免正負(fù)極間產(chǎn)生的氣體互相污染。作為本實(shí)用新型正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置的一種改進(jìn)，所述第一分叉導(dǎo)管和第二分叉導(dǎo)管可以是Y型、T型、卜型或者是任意具有將一根導(dǎo)管分為兩根導(dǎo)管的形狀。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型在兩電極電解池的基礎(chǔ)上，在池底部額外增加了三根連通導(dǎo)管，增大了電極電解液的面積，從而提高該裝置的產(chǎn)氣量，提高氣體分析時(shí)的靈敏度；其次，在第一電解池和第二電解池的頂部分別增加一根分叉氣體導(dǎo)管，并在分叉處增加一個(gè)三通閥門，使得該裝置即可以進(jìn)行間歇式分析，也可進(jìn)行連續(xù)式分析。從而大大提高氣體分析的效率；再次，本實(shí)用新型能夠?qū)伞⑷萘?、循環(huán)、過充電、過放電、高溫存儲(chǔ)以及短路等過程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分析，進(jìn)而得知該過程中，正負(fù)極自身發(fā)生的反應(yīng)以及與電解液之間發(fā)生的反應(yīng)。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。如圖I所示，本實(shí)用新型一種正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，包括盛裝電解液的第一電解池9和第二電解池10、設(shè)于第一電解池9和第二電解池10底部的若干個(gè)與兩電解池連接的連通導(dǎo)管、分別設(shè)于第一電解池9和第二電解池10上部的第一分叉氣體導(dǎo)管17和第二分叉氣體導(dǎo)管18。其中，第一分叉氣體導(dǎo)管17的分叉處設(shè)有第一三通閥門5，第二分叉氣體導(dǎo)管18的分叉處設(shè)有第二三通閥門6，第一分叉氣體導(dǎo)管17包括第一分支導(dǎo)管13和第三分支導(dǎo)管20，第二分叉氣體導(dǎo)管18包括第二分支導(dǎo)管14和第四分支導(dǎo)管22。[0020]第一分支導(dǎo)管13和第二分支導(dǎo)管14上分別設(shè)有第一閥門7和第二閥門8 ;第三分支導(dǎo)管20和第四分支導(dǎo)管22上分別設(shè)有第一防爆膜11和第二防爆膜12。防爆膜的材質(zhì)可為聚丙烯(PP)Al (鋁)/PP(聚丙烯)的一種。防爆膜主要用于判斷池內(nèi)壓強(qiáng)，并方便提取氣體，同時(shí)節(jié)約成本。第三分支導(dǎo)管20包括螺紋連接的第三分支導(dǎo)管主體23和第一末端19，第一防爆膜11設(shè)置在第三分支導(dǎo)管主體23和第一末端19之間，第四分支導(dǎo)管22包括螺紋連接的第四分支導(dǎo)管主體24和第二末端21，第二防爆膜12設(shè)置在第四分支導(dǎo)管主體24和第二末端21之間。第一分支導(dǎo)管13和第二支導(dǎo)管14分別通過第一轉(zhuǎn)接頭15和第二轉(zhuǎn)接頭16連接氣體成分分析儀器。本實(shí)用新型使用針式轉(zhuǎn)接頭將裝置與氣體分析儀器相連接。連通導(dǎo)管包括并排設(shè)置在兩電解池底部并與兩電解池連通的第一連通導(dǎo)管I、 第二連通導(dǎo)管2、第三連通導(dǎo)管3和第四連通導(dǎo)管4。第一連通導(dǎo)管I、第二連通導(dǎo)管2、第三連通導(dǎo)管3和第四連通導(dǎo)管4的中間設(shè)有燒結(jié)玻璃層。所述第一分叉導(dǎo)管17和第二分叉導(dǎo)管18可以是Y型、T型、卜型或者是任意具有將一根導(dǎo)管分為兩根導(dǎo)管的形狀。需要工作時(shí)，先將第三分支導(dǎo)管20的第三分支導(dǎo)管主體23和第一末端19通過螺紋連接連接在一起，并在第三分支導(dǎo)管主體23和第一末端19之間放置第一防爆膜11，同樣，將第四分支導(dǎo)管22的第四分支導(dǎo)管主體24和第二末端21通過螺紋連接連接在一起，并在第四分支導(dǎo)管主體24和第二末端21之間放置第二防爆膜12，再將正負(fù)極極片分別置于第一電解池9和第一電解池10里面，并在氬氣氣氛手套箱中，加入電解液并將電解池密封。此時(shí)將第一三通閥門5和第二三通閥門6置于關(guān)閉狀態(tài)，將第一閥門7和第二閥門8置于關(guān)閉狀態(tài)，并移出手套箱。本實(shí)用新型處于間歇式工作狀態(tài)時(shí)，則繼續(xù)保持第一閥門7和第二閥門8置于關(guān)閉狀態(tài)，并打開第一三通閥門5和第二三通閥門6，使第一電解池9與第三分支導(dǎo)管20連通，第二電解池10和第四分支導(dǎo)管22連通；再將兩電解池接入電化學(xué)工作站或充放電測(cè)試儀，并置于需要的環(huán)境當(dāng)中，進(jìn)行化成、充放電、過充電、過放電、短路等相應(yīng)測(cè)試過程，此時(shí)由于正負(fù)極的表面狀態(tài)的改變或與電解液進(jìn)行反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生氣體，其中電解池中的氣體由于密度的問題，會(huì)聚集到電解池上部，并產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，使防爆膜產(chǎn)生形變，即可通過該形變來判斷該電解池內(nèi)氣體產(chǎn)生情況。同時(shí)采用注射器刺穿防爆膜抽取氣體，即可獲得該測(cè)試過程中正(負(fù))極所產(chǎn)生氣體進(jìn)行分析。本實(shí)用新型處于連續(xù)式工作狀態(tài)時(shí)，則需要將第一轉(zhuǎn)接頭15和第二轉(zhuǎn)接頭16分別連接至第一分支導(dǎo)管13第二分支導(dǎo)管14，再將第一轉(zhuǎn)接頭15和第二轉(zhuǎn)接頭16直接連接到氣體成分分析儀器，再打開第一閥門7和第二閥門8，并將第一三通閥門5和第二三通閥門6打開至與第一分支導(dǎo)管13第二分支導(dǎo)管14連通。此時(shí)可兩電極電解池接入電化學(xué)工作站或充放電測(cè)試儀，并置于需要的環(huán)境當(dāng)中，進(jìn)行化成、充放電、過充電、過放電、短路等相應(yīng)測(cè)試過程，此時(shí)由于正負(fù)極的表面狀態(tài)的改變或與電解液進(jìn)行反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生氣體，池內(nèi)產(chǎn)生的壓力會(huì)將氣體排入氣體分析儀器的進(jìn)樣系統(tǒng)中，從而完成連續(xù)性的氣體分析。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型在兩電極電解池的基礎(chǔ)上，在池底部額外增加了三根連通導(dǎo)管，增大了電極電解液的面積，從而提高該裝置的產(chǎn)氣量，提高氣體分析時(shí)的靈敏度；其次，在第一電解池9和第二電解池10的頂部分別增加一根分叉氣體導(dǎo)管，并在分叉處增加一個(gè)三通閥門，使得該裝置即可以進(jìn)行間歇式分析，也可進(jìn)行連續(xù)式分析。從而大大提高氣體分析的效率；再次，本實(shí)用新型能夠?qū)伞⑷萘?、循環(huán)、過充電、過放電、高溫存儲(chǔ)以及短路等過程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分析，進(jìn)而得知該過程中，正負(fù)極自身發(fā)生的反應(yīng)以及與電解液之間發(fā)生的反應(yīng)。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬 領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求1.一種正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，其特征在于包括盛裝電解液的第一電解池(9)和第二電解池(10)、設(shè)于所述第一電解池(9)和第二電解池(10)底部的若干個(gè)與兩電解池連接的連通導(dǎo)管、分別設(shè)于第一電解池(9)和第二電解池(10)上部的第一分叉氣體導(dǎo)管(17)和第二分叉氣體導(dǎo)管(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，其特征在于所述第一分叉氣體導(dǎo)管(17)的分叉處設(shè)有第一三通閥門(5)，所述第二分叉氣體導(dǎo)管(18)的分叉處設(shè)有第二三通閥門￠)，所述第一分叉氣體導(dǎo)管(17)包括第一分支導(dǎo)管(13)和第三分支導(dǎo)管(20)，所述第二分叉氣體導(dǎo)管(18)包括第二分支導(dǎo)管(14)和第四分支導(dǎo)管(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，其特征在于所述第一分支導(dǎo)管(13)和第二分支導(dǎo)管(14)上分別設(shè)有第一閥門(7)和第二閥門(8);所述第三分支導(dǎo)管(20)和 第四分支導(dǎo)管(22)上分別設(shè)有第一防爆膜(11)和第二防爆膜(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置；其特征在于所述第三分支導(dǎo)管(20)包括螺紋連接的第三分支導(dǎo)管主體(23)和第一末端(19)，所述第一防爆膜(11)設(shè)置在第三分支導(dǎo)管主體(23)和第一末端(19)之間，所述第四分支導(dǎo)管(22)包括螺紋連接的第四分支導(dǎo)管主體(24)和第二末端(21)，所述第二防爆膜(12)設(shè)置在第四分支導(dǎo)管主體(24)和第二末端(21)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，其特征在于所述第一分支導(dǎo)管(13)和第二支導(dǎo)管(14)分別通過第一轉(zhuǎn)接頭(15)和第二轉(zhuǎn)接頭(16)連接氣體成分分析儀器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，其特征在于所述連通導(dǎo)管包括并排設(shè)置在兩電解池底部并與兩電解池連通的第一連通導(dǎo)管(I)、第二連通導(dǎo)管(2)、第三連通導(dǎo)管⑶和第四連通導(dǎo)管(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，其特征在于所述第一連通導(dǎo)管(I)、第二連通導(dǎo)管(2)、第三連通導(dǎo)管(3)和第四連通導(dǎo)管(4)的中間設(shè)有燒結(jié)玻璃層。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，其特征在于所述第一分叉導(dǎo)管(17)和第二分叉導(dǎo)管(18)為Y型、T型或卜型。
專利摘要本實(shí)用新型屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種正負(fù)極產(chǎn)氣分離裝置，包括盛裝電解液的第一電解池和第二電解池、設(shè)于第一電解池和第二電解池底部的若干個(gè)與兩電解池連接的連通導(dǎo)管、分別設(shè)于第一電解池和第二電解池上部的第一分叉氣體導(dǎo)管和第二分叉氣體導(dǎo)管。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型在兩電極電解池的基礎(chǔ)上，在池底部額外增加了三根連通導(dǎo)管，增大了電極電解液的面積，從而提高該裝置的產(chǎn)氣量，提高氣體分析時(shí)的靈敏度；其次，在第一電解池和第二電解池的頂部分別增加一根分叉氣體導(dǎo)管，并在分叉處增加一個(gè)三通閥門，使得該裝置即可以進(jìn)行間歇式分析，也可進(jìn)行連續(xù)式分析。從而大大提高氣體分析的效率。
文檔編號(hào)C25B15/08GK202755062SQ20122015698
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者蔡杰健 申請(qǐng)人:寧德新能源科技有限公司, 東莞新能源科技有限公司