一种与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及二次离子电池充放电安全检测技术领域，公开了一种与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置，包括第一载气瓶、电池模组、多位阀、六通阀、电磁阀、废气模组、质谱仪和第二载气瓶；所述第一载气瓶与电池模组的进气端连接，所述电池模组的出气端与多位阀的进气端连接，所述多位阀的出气端与六位阀的第五接口连接，所述六位阀的第六接口通过电磁阀与废气模组连接，所述六位阀的第二接口与质谱仪连接，所述六位阀的第三接口与第二载气瓶连接，所述六位阀的第一接口与其第四接口连接。本发明专利技术还公开了一种与质谱仪联用测量电池电压和气体的分析方法。其有益效果在于能够对多个二次离子电池进行气体监测，提高试验效率。提高试验效率。提高试验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置和方法


[0001]本专利技术涉及二次离子电池充放电安全检测
，具体涉及一种与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置和方法。

技术介绍

[0002]离子电池在长时间的循环使用后会自发地进行一些氧化还原副反应，随之会有一定量气体的生成，这会破坏电池的稳定性甚至会引发安全事故。因而，对离子电池循环中所产生的气体进行检测是十分重要的。现有离子电池气体检测分析装置只能进行单独电池检测，需频繁拆卸更换离子电池，效率较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种能够对多个二次离子电池在充放电过程中产生的气体批量实时在线检测的与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置。本专利技术的另一目的在于提供一种操作简便的与质谱仪联用测量电池电压和气体的分析方法。
[0004]本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：一种与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置，包括第一载气瓶、电池模组、废气模组、多位阀、六通阀、电磁阀、质谱仪和第二载气瓶；所述第一载气瓶与电池模组的进气端连接，所述电池模组的出气端与多位阀的进气端连接，所述多位阀的出气端与六位阀的第五接口连接，所述六位阀的第六接口通过电磁阀与废气模组连接，所述六位阀的第二接口与质谱仪连接，所述六位阀的第三接口与第二载气瓶连接，所述六位阀的第一接口与其第四接口连接。
[0005]进一步地，所述第一载气瓶和电池模组的数量均为多个，所述第一载气瓶与电池模组一一对应连接。r/>[0006]进一步地，所述电池模组包括流量计、第一直通阀、电池组、联合三通接头、三通阀和压力传感器；所述电池组安装于联合三通接头内，所述第一载气瓶的出口端通过流量计与第一直通阀的进口端连接，所述第一直通阀的出口端与联合三通接头的进气接头连接，所述联合三通接头的一个出气接头密封，其另一个出气接头与三通阀的进口端连接，三通阀的一个出气端与压力传感器连接，其另一个出气端与多位阀连接。
[0007]进一步地，所述联合三通接头包括三通套管、密封头和导流管；所述三通套管包括第一套管、第二套管和第三套管，所述第一套管和第二套管上下相连，以形成电池仓，所述第三套管与电池仓的一侧连接，所述电池组位于电池仓中，并与第三套管相对，所述第三套管与第一直通阀的出口端连接，所述密封头与第二套管连接，以将电池仓的下端密封，所述第一套管与三通阀的进口端连接。
[0008]进一步地，还包括第二直通阀；所述第二直通阀安装于三通阀与多位阀之间。
[0009]进一步地，所述电池组包括从下到上依次堆叠的对电极、隔膜、电极材料、多孔集流体和弹簧；所述对电极与密封头接触，所述弹簧与导流管接触。
[0010]进一步地，所述密封头和导流管均采用导电金属材料制成。
[0011]进一步地，所述导流管包括相连接的大径段和小径段；所述大径段和小径段内均开有内径相等的导流通道，所述大径段与电池仓第一套管连接，所述小径段与三通阀连接。
[0012]进一步地，所述第一套管、第二套管和第三套管采用耐腐蚀绝缘塑料制成制成。
[0013]一种基于上述的与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置的分析方法，包括如下步骤：
[0014]S101、将第一载气瓶、电池模组、多位阀、六通阀、电磁阀、质谱仪和第二载气瓶按需连接；
[0015]S102、多位阀控制入口气流沿其一号入口进入，此时连接一号入口的电池模组内部气流进入多位阀，并从多位阀出口进入六通阀，此时六通阀的位置为A位置，即第一接口和第二接口连接，第三接口和第四接口连接，第五接口和第六接口连接，样品气体从第五接口进入，第六接口经电磁阀连接废气模组；六通阀的第一接口、第二接口、第三接口、第四接口相接通，标准气体依次经第三接口、第四接口、第一接口、第二接口进入质谱仪的毛细管入口；
[0016]S013、六通阀位置转向B位置，此时第二接口与第三接口连接，第四接口与第五接口连接，第一接口与第六接口连接，样品气体从第五接口进入，流经第四接口、第一接口和第六接口；连接第六接口的电磁阀打开，此时，载气经过第三接口、第二接口直接进入质谱仪；
[0017]S013、六通阀位置转向A位置，第一接口与第二接口、第三接口与第四接口、第五接口与第六接口再次连接，载气将连接第一接口至第四接口之间的样品气体吹入质谱仪内部，实现气体分析；
[0018]S104、六通阀停留在A位置，电磁阀关闭，多位阀转向二号入口，连通二号入口的电池模组内部气体进入六通阀；重复步骤S102
‑
S103。
[0019]本专利技术相对于现有技术具有如下优点：
[0020]1、本专利技术的与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置整体结构简单，操作方便，通过设置多位阀和六通阀，能够连接多组电池模组，实现多个二次离子电池在充放电过程中产生的气体检测分析。
[0021]2、本专利技术中的联合三通接头，结构简单，不但能够容纳电池组，同时还可与载气、压力传感器、质谱仪连接，对离子电池内部产生的气体进行成分分析和压力检测，达到定性定量的检测效果。
附图说明
[0022]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0023]图1示出了根据本专利技术的与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置的结构示意图；
[0024]图2示出了根据本专利技术中的联合三通接头的结构示意图；
[0025]图3示出了根据本专利技术中的电池组的结构示意图；
[0026]图4示出了根据本专利技术中六通阀处于A位置的工作原理图；
[0027]图5示出了根据本专利技术中六通阀处于B位置的工作原理图；
[0028]图中，1、第一载气瓶；2、电池模组；3、多位阀；4、六通阀；5、质谱仪；6、第二载气瓶；7、流量计；8、第一直通阀；9、电池组；10、联合三通接头；11、三通阀；12、压力传感器；13、密封头；14、导流管；15、第一套管；16、第二套管；17、第三套管；18、第二直通阀；19、对电极；20、隔膜；21、电极材料；22、多孔集流体；23、弹簧；24、电磁阀。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0030]实施例：
[0031]如图1所示的一种与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置，包括第一载气瓶1、电池模组2、多位阀3、六通阀4、电磁阀24、废气模组、质谱仪5和第二载气瓶6；所述第一载气瓶1与电池模组2的进气端连接，所述电池模组2的出气端与多位阀3的进气端连接，所述多位阀3的出气端与六位阀4的第五接口连接，所述六位阀4的第六接口通过电磁阀24与废气模组连接，所述六位阀4的第二接口与质谱仪5连接，所述六位阀4的第三接口与第二载气瓶6连接，所述六位阀4的第一接口与其第四接口连接。电磁阀的出口连接废气模组，可以是对空气直接排放，或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置，其特征在于：包括第一载气瓶、电池模组、多位阀、六通阀、电磁阀、废气模组、质谱仪和第二载气瓶；所述第一载气瓶与电池模组的进气端连接，所述电池模组的出气端与多位阀的进气端连接，所述多位阀的出气端与六位阀的第五接口连接，所述六位阀的第六接口通过电磁阀与废气模组连接，所述六位阀的第二接口与质谱仪连接，所述六位阀的第三接口与第二载气瓶连接，所述六位阀的第一接口与其第四接口连接。2.根据权利要求1所述的与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置，其特征在于：所述第一载气瓶和电池模组的数量均为多个，所述第一载气瓶与电池模组一一对应连接。3.根据权利要求1所述的与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置，其特征在于：所述电池模组包括流量计、第一直通阀、电池组、联合三通接头、三通阀和压力传感器；所述电池组安装于联合三通接头内，所述第一载气瓶的出口端通过流量计与第一直通阀的进口端连接，所述第一直通阀的出口端与联合三通接头的进气接头连接，所述联合三通接头的一个出气接头密封，其另一个出气接头与三通阀的进口端连接，三通阀的一个出气端与压力传感器连接，其另一个出气端与多位阀连接。4.根据权利要求3所述的与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置，其特征在于：所述联合三通接头包括三通套管、密封头和导流管；所述三通套管包括第一套管、第二套管和第三套管，所述第一套管和第二套管上下相连，以形成电池仓，所述第三套管与电池仓的一侧连接，所述电池组位于电池仓中，并与第三套管相对，所述第三套管与第一直通阀的出口端连接，所述密封头与第二套管连接，以将电池仓的下端密封，所述第一套管与三通阀的进口端连接。5.根据权利要求4所述的与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置，其特征在于：还包括第二直通阀；所述第二直通阀安装于三通阀与多位阀之间。6.根据权利要求4所述的与质谱仪联用测量电池电压和气体分析的装置，其特征在于：所述电池组包括从下到上依次堆叠的对电极、隔膜、电极材料、多孔集流体和弹簧；所述对电极与密封头接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨纯臻，顾龙，黄治，欧宝，崔志洋，肖煜华，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：