[实用新型]一种原位收集锂离子电池产气的装置

说明书

本实用新型提供了原位收集锂离子电池产气的装置，包括顶板、载样台、底板、正极集流体、负极集流体以及若干密封圈；该装置中正极集流体设置的进气道和负极集流体设置的出气道，可对锂离子电池在充放电过程中产气进行原位采集，密封圈的设置保证了锂离子电池电芯的密封效果，因此，本申请提供的装置可用于分析软包锂离子电池充放电循环过程中对应电压的产气成分及原因，以便从材料体系优化电池设计，更好的指导软包锂离子电池的生产。

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种原位收集锂离子电池产气的装置。

背景技术

随着智能手机和其他智能用电设备向薄型、小型化发展，电池的能量密度要求越来越高，电池的尺寸越来越小。软包锂离子电池稍有产气就会使正负极片间的接触不再紧密，电池内阻显著增加，循环性能急剧下降，严重时将会撑破铝塑膜，造成漏液腐蚀危险。因此，了解电池产气的原因掌握抑制产气方法，对保证电池性能，提高其循环寿命及安全性能有重要意义。对软包锂离子电池充放电循环过程中对应电压的产气成分及原因进行分析，并从材料体系优化等方面给出抑制产气发生的相关措施，对软包锂离子电池的实际应用提升具有重要意义。

近年来，对于软包锂离子电池的产气涨袋现象，吸引了众多研究人员开展相关研究。但大部分研究均聚焦在产气量的检测分析上，由山东精工电子科技有限公司关成善等人申请的公开号为CN105445667A的专利设计了一种量化产气的装置；该装置由三个模块组成，其中软包电池与气袋组成产气模块，气袋与软包电池是一体的，由软包电池封装时预留；通过pp导气管将产生的气体导入集气模块，此模块采用产生气体的气压将密封玻璃瓶中的无水乙醇排出玻璃瓶；通过橡胶导气管将排出的无水乙醇导入测量模块的量筒进行测量。此外，Bruce等人在非专利文献Nature Chemistry,8,684(2016)使用世伟洛克(Swagelok)电化学测试电池，制作扣式电池对锂离子电池产气进行了原位采集分析。该装置与扣式电池原理一致，在此不再赘述。上述现有检测技术不能满足软包锂离子电池在充放电循环过程中对应电压下产气的原位采集及分析，因此设计一款原位采集分析软包锂离子电池产气的装置势在必行。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种原位收集锂离子电池产气的装置，本申请提供的装置能够对锂离子电池在充放电循环过程中释放的气体进行实时采集，且可实现连用质谱仪对气体进行精确监控分析。

有鉴于此，本申请提供了一种原位收集锂离子电池产气的装置，包括依次叠加设置的顶板、载样台和底板；

所述载样台设置有装载锂离子电池电芯的第一凹槽和装载锂离子电池两个极耳的第二凹槽和第三凹槽；

正极集流体设置有进气的进气道，负极集流体设置有出气的出气道；

所述进气道与所述第二凹槽设置的通气孔相对应，所述出气道与所述第三凹槽设置的通气孔相对应；

所述正极集流体与所述极耳相接触的表面上设置有第一气孔，所述负极集流体与所述极耳相接触的表面上设置有第二气孔；

所述进气道与所述第一气孔相对应，所述出气道与所述第二气孔相对应；

所述底板设置有供所述进气道延伸的第一孔道和供所述出气道延伸的第二孔道；

所述第一凹槽的四周设置有第一密封圈；

所述第二凹槽设置的通气孔的四周设置有第二密封圈，所述第三凹槽设置的通气孔的四周设置有第三密封圈。

优选的，还包括压实所述电芯的电芯压板和压实所述两个极耳的两个极耳压板；所述电芯压板背离电芯一面设置有电芯压板密封圈，所述极耳压板背离极耳一面设置有极耳压板密封圈。

优选的，所述电芯压板的尺寸与所述电芯的尺寸一致，所述极耳压板的尺寸与所述第二凹槽、第三凹槽的尺寸一致。