[发明专利]电芯产气测试系统

说明书

本发明公开了一种电芯产气测试系统，其包括：密封测试盒，用于收容电芯，其设有进气口和出气口；惰性气源，与进气口通过进气管路连接；以及分析装置，与出气口通过出气管路连接，其中，出气管路上设有接口，接口通过第一管路连接有真空泵。相对于现有技术，本发明电芯产气测试系统具有以下优点：1)可实时监测电芯在每一时刻的产气行为，具有精确的测试精度；2)采用分析装置对电芯产气的气体成分和含量进行检测，实现了对电芯产气的定性和定量分析；3)保证了电芯在整个产气测试中处于惰性气氛，避免发生危险事故。

技术领域

本发明属于电池技术领域，更具体地说，本发明涉及一种电芯产气测试系统。

背景技术

锂离子电池在制作和使用的过程中会出现产气现象。不同原因所导致的电芯产气的机理不同，其产气组分以及各组分之间的占比各不相同，而且对于同一种原因所导致的电芯产气，其产气组分和占比也会因材料、电解液配方和使用环境而异。以化成产气为例，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸甲乙酯在化成过程中产生的气体不同。此外，在电芯存储过程中，随着电芯充电状态(SOC)的变化，产气组分出现差异。因此，对电芯产气的气体组分及各组分的占比进行研究，可以深入分析电芯产气机理，为优化材料和电解液配方设计、电芯制作流程、电芯使用条件等提供理论支持，进而改善电芯产气、提高电芯使用寿命。

目前，现有技术采用气相色谱仪(GC)分析产气，即采用GC取气针从已经胀气的电芯内部抽取一定量的气体，再将这部分气体注入GC进行测试，以确定产气的组分和配比。

但是，现有技术存在以下问题：1)在取气和进样的过程容易受到空气的干扰，导致测试结果偏离实际值；2)当电芯产气过少时，GC取气针几乎无法抽取气体或抽取的气体中绝大部分为空气，因此无法获得有效数据；3)无法原位表征电芯在每个阶段的产气情况，以电芯过充为例，若要分析电芯在过充过程中的产气行为，则需要取一大批相同设计的电芯，将各个电芯充电至不同的SOC，再对每个电芯的产气进行GC测试，进而关联产气随SOC的变化情况，上述方法难以保证电芯的一致性和准确的测试条件。

有鉴于此，确有必要提供一种安全可控的电芯产气测试系统。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种安全可控的电芯产气测试系统，其可高效准确地定性和定量分析电芯的产气。

为实现上述发明目的，本发明提供一种电芯产气测试系统，其包括：

密封测试盒，用于收容电芯，其设有进气口和出气口；

惰性气源，与进气口通过进气管路连接；以及

分析装置，与出气口通过出气管路连接；

其中，出气管路上设有接口，接口通过第一管路连接有真空泵。

作为本发明电芯产气测试系统的一种改进，所述电芯产气测试系统进一步设有控制箱，来自惰性气源的载气通过所述进气管路经控制箱进入所述密封测试盒，密封测试盒流出的气体通过所述出气管路经控制箱进入所述分析装置。

作为本发明电芯产气测试系统的一种改进，所述第一管路包括相互连接的稳压阀、第一流量计和第一电磁阀。

作为本发明电芯产气测试系统的一种改进，所述第二管路包括相互连接的第二电磁阀、三联件、第二流量计和泄压阀。

作为本发明电芯产气测试系统的一种改进，所述出气口和第二电磁阀之间设有真空计，所述第一管路中设有第三电磁阀。

作为本发明电芯产气测试系统的一种改进，所述密封测试盒包括固定底座、放置于固定底座上的测试盒腔体，以及密封测试盒腔体的密封盖板。

作为本发明电芯产气测试系统的一种改进，所述测试盒腔体上方设有可视窗口和位于可视窗口两侧的接线柱，接线柱贯穿测试盒腔体内外，内部接线柱引出正负极接线与电芯连接，外部接线柱引出正负极接线连接有电化学工作站。