专利名称：一种圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于检测设备技术领域，尤其涉及一种圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置。
背景技术：
目前，以锂离子电池为代表的二次电池属于高能量密度的新型电池，日益成为手机、移动DVD、笔记本电脑等通讯产品上必不可少的电源配件。市场上的锂离子电池的外壳一般为圆柱形或方形结构，壳体一般为铝或者钢等金属片材所形成。锂离子电池的外面由壳体对之加以定型和保护，其核心由干燥的电芯与电解液相 互作用而成。无论是在锂离子电池的生产制造还是后续的使用过程中，伴随一系列电化学反应会产生大量的气体。产生的气体成分受正负极材料、电解液量及其种类、化成工艺条件和使用条件等的影响。电池在制造和使用过程中的气体成分测定有利于电池正负极材料的选择，有利于了解电解液的品质，而且产生的气体成分对容量、循环寿命及安全性能有着非常显著的影响，因此测量电池在制造和使用过程中的气体成分无论对于电池设计、研发、改进，还是对于电池生产过程的监控，都有着非常重要的意义。现有的方法一般为排水集气法，即在水下解剖电池，通过带刻度的、装有水的集气管收集排出的气体。这种方法操作十分不便，准确度与重现性不佳，解剖过程中电池内强腐蚀性物质可能进入水槽，安全性差。金成昌、周新民、张娟在专利《电池内部气体测量装置》中公开了一种电池内部气体取气罩，利用该发明所述罩体与电池顶盖形成密封腔，用推动件刺穿电池顶盖取气。由于电池顶盖材质坚硬，结构复杂，而且是电池正负极紧密接合、容易出现短路，放热集中的部位，因此这种取气方法存在较高的内短路失效的危险性。并且该发明中收集气体的装置与空气连通，因此不能作气体成分分析。有鉴于此，确有必要提供一种安全快捷、操作简单、能提供更多信息的为气体成分分析取样的装置，以实现圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的收集。

实用新型内容本实用新型的目是在于针对现有技术的不足，而提供一种安全快捷、操作简单、能提供更多信息的为气体成分分析取样的装置，以实现圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置。为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，包括盒体，所述盒体内设有用于放置圆柱形钢壳锂离子电池的腔体，所述盒体上设有分别与所述腔体贯通的取气装置和电池刺破装置。作为本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的一种改进，所述取气装置包括通过带孔盒盖上的孔伸入腔体内的取样针，所述带孔盒盖与所述盒体之间填充有密封娃胶垫片。作为本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的一种改进，所述电池刺破装置包括通过盖帽和盒体内的插孔扎入腔体内的可移动的钢钉，所述钢钉与所述盒体之间填充有硅胶垫片。实际操作时，钢钉沿着插孔内移将圆柱形钢壳锂离子电池的辊槽部位外壳刺穿，使圆柱形钢壳锂离子电池内部的气体排入腔体，使用注射器或气相色谱气体取样针从密封硅胶垫片刺入腔体取气，然后注入气相色谱仪进行气体成分的准确定量分析。作为本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的一种改进，所述盖帽与所述盒体焊接连接。作为本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的一种改进，所述盒体为聚苯乙烯盒体、聚乙烯盒体、聚丙烯盒体或者聚对苯二甲酸乙二醇酯盒体。这些材质的盒体都是透明盒体，便于实时观察盒体内部的情况。用不锈钢、铜等材质的盖帽和带孔盒盖·固定盒体，并用硅胶垫片进行密封，使盒体内的腔体与外界空气隔绝。选择不锈钢、铜等材质加工盖帽和带孔盒盖，是为了更好的塑性加工及连接。用注射器或气相色谱气体取样针从密封硅胶垫片刺入腔体取气，整个取气过程无任何环节与环境大气接触，因此可以避免外界空气对电池内部气体成分的影响，或电池内部气体释放到环境空气中造成污染，并可以多次取气，重复利用。作为本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的一种改进，所述腔体的半径为3mm 20mm。作为本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的一种改进，所述腔体的半径8mm 14mm,以便适用于标准型圆柱形钢壳锂离子电池。作为本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的一种改进，所述取样针和所述钢钉互相垂直。作为本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的一种改进，所述取样针和所述圆柱形钢壳锂离子电池的长度方向平行，所述钢钉和所述圆柱形钢壳锂离子电池的长度方向垂直。作为本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置的一种改进，所述带孔盒盖与所述盒体螺纹连接。相对于现有技术，本实用新型的优点是第一，本实用新型可实现圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的收集，并且可以用于定量测试气体成分组成；第二，本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，该装置结构简单，易于加工，且操作起来十分方便，使用安全可靠，能多次重复取样使用，避免了传统的排水集气法及从顶盖刺穿电池外壳带来的危险性；第三，本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，取气全过程在密封的状态下进行，没有任何直接与大气连通的部件，避免了电池内部产生的挥发性有机气体或永久性气体对环境空气的污染，保护了操作人员的安全健康。

[0023]下面结合说明书和具体实施方式
对本实用新型进行进一步描述，其中图I为本实用新型的剖面示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型一种圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，包括盒体4，所述盒体4内设有用于放置圆柱形钢壳锂离子电池5的腔体9，所述盒体4上设有分别与所述腔体9贯通的取气装置11和电池刺破装置12。其中，所述取气装置11包括通过带孔盒盖2上的孔伸入腔体9内的取样针I，所述带孔盒盖2与所述盒体4之间填充有密封硅胶垫片3。所述电池刺破装置12包括通过盖帽10和盒体4内的插孔8扎入腔体9内的可移动的钢钉6，所述钢钉6与所述盒体4之间填充有硅胶垫片7。 所述盖帽10与所述盒体4焊接连接。所述带孔盒盖2与所述盒体4螺纹连接。所述盒体4为聚苯乙烯盒体、聚乙烯盒体、聚丙烯盒体或者聚对苯二甲酸乙二醇酯盒体。所述腔体9的半径为3mm 20mm,优选为8mm 14mm。所述取样针I和所述钢钉6互相垂直，具体而言，所述取样针I和所述圆柱形钢壳锂离子电池5的长度方向平行，所述钢钉6和所述圆柱形钢壳锂离子电池5的长度方向垂直。
具体实施方式
I本具体实施方式
中，盒体4的材质为聚苯乙烯塑料，颜色透明，可随时观察腔体9的内部情况。盒体4通过不锈钢材质的带孔盒盖2紧压密封硅胶垫片3实现密封，可与圆柱形钢壳锂离子电池5之间形成密封的腔体9，腔体9的半径，即盒体4的内半径为10mm，适用于标准型圆柱形钢壳锂离子电池18650(电池型号，即半径为18mm，长度为65mm)。所形成的腔体9的顶部的盒体4上设有插孔8 (该插孔8的高度方向与18650电池的长度方向垂直)，且插孔8并非设置在靠近带孔盒盖2的一端，而是设置在远离带孔盒盖2的一端，插孔8内密封配合有可移动的钢钉6，作为刺穿圆柱形钢壳锂离子电池5的外壳使气体释放的工具。盒体4与钢钉6的接触处，衬以硅胶垫片7，再在外层加以不锈钢材质的盖帽10，盖帽10紧压硅胶垫片7，且所述盖帽10与盒体4焊接固定，从而实现盒体4与钢钉6的密封固定。操作时，先在盒体4中装入18650电池，电池的正极顶盖端远离带孔盒盖2，然后将带孔盒盖2紧压密封硅胶垫片3，形成密封腔体9。旋进钢钉6，使钢钉6沿着插孔8内移将18650电池辊槽部位外壳刺穿，使18650电池内部的气体排入腔体9，使用气相色谱气体的取样针I从密封硅胶垫片3刺入腔体9取气，然后注入气相色谱仪进行气体成分的定量分析。
具体实施方式
2与具体实施方式
I不同的是，腔体9的半径为14_，适用于标准型圆柱形钢壳锂离子电池26650 (电池型号，即半径为26mm,长度为65mm)。操作时，先在盒体4内装入26650电池，电池的正极顶盖端远离带孔盒盖2，然后将带孔盒2盖紧压密封硅胶垫片3，形成密封腔体9。旋进钢钉6，使钢钉6沿着插孔8内移将26650电池辊槽部位外壳刺穿，使26650电池内部的气体排入腔体9，使用气相色谱气体取样针I从密封硅胶垫片3刺入腔体9取气，然后注入气相色谱仪进行气体成分的定量分析。相对于现有技术，本实用新型的优点是第一，本实用新型可实现圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的收集，并且可以用于定量测试气体成分组成；第二，本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，该装置结构简单，易于加工，且操作起来十分方便，使用安全可靠，能多次重复取样使用，避免了传统的排水集气法及从顶盖刺穿电池外壳带来的危险性；第三，本实用新型圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，取气全过程在密封的状态下进行，没有任何直接与大气连通的部件，避免了电池内部产生的挥发性有机气体或永久性气体对环境空气的污染，保护了操作人员的安全健康。根据上述说明书的揭示和指导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
权利要求1.一种圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于包括盒体(4)，所述盒体(4)内设有用于放置圆柱形钢壳锂离子电池(5)的腔体(9)，所述盒体(4)上设有分别与所述腔体(9)贯通的取气装置(11)和电池刺破装置(12)。
2.根据权利要求I所述的圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于所述取气装置(11)包括通过带孔盒盖⑵上的孔伸入腔体(9)内的取样针(I)，所述带孔盒盖(2)与所述盒体(4)之间填充 有密封硅胶垫片(3)。
3.根据权利要求2所述的圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于所述电池刺破装置(12)包括通过盖帽(10)和盒体(4)内的插孔⑶扎入腔体(9)内的可移动的钢钉出)，所述钢钉(6)与所述盒体(4)之间填充有硅胶垫片(7)。
4.根据权利要求3所述的圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于所述盖帽(10)与所述盒体(4)焊接连接。
5.根据权利要求I所述的圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于所述盒体(4)为聚苯乙烯盒体、聚乙烯盒体、聚丙烯盒体或者聚对苯二甲酸乙二醇酯盒体。
6.根据权利要求I所述的圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于所述腔体(9)的半径为3mm 20mm。
7.根据权利要求6所述的圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于所述腔体(9)的半径8mm 14mm。
8.根据权利要求3所述的圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于所述取样针(I)和所述钢钉(6)互相垂直。
9.根据权利要求8所述的圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于所述取样针(I)和所述圆柱形钢壳锂离子电池(5)的长度方向平行，所述钢钉(6)和所述圆柱形钢壳锂离子电池(5)的长度方向垂直。
10.根据权利要求2所述的圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，其特征在于所述带孔盒盖(2)与所述盒体(4)螺纹连接。
专利摘要本实用新型属于检测设备技术领域，尤其涉及一种圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的取气装置，包括盒体，所述盒体内设有用于放置圆柱形钢壳锂离子电池的腔体，所述盒体上设有分别与所述腔体贯通的取气装置和电池刺破装置。相对于现有技术，本实用新型可实现圆柱形钢壳锂离子电池内部气体的收集，并且可以用于定量测试气体成分组成；该装置结构简单，易于加工，且操作起来十分方便，使用安全可靠，能多次重复取样使用，避免了传统的排水集气法及从顶盖刺穿电池外壳带来的危险性；而且取气全过程在密封的状态下进行，没有任何直接与大气连通的部件，避免了电池内部产生的挥发性有机气体或永久性气体对环境空气的污染，保护了操作人员的安全健康。
文档编号G01N30/06GK202583139SQ20122007980
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者吴梦尧, 李乐华 申请人:宁德新能源科技有限公司, 东莞新能源科技有限公司