电池测试用的气体收集装置以及电池盖板.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922455676.0 (22)申请日 2019.12.30 (73)专利权人 蜂巢能源科技有限公司 地址 213000 江苏省常州市金坛区华城中 路168号 (72)发明人 苏家磊张俊川李文成张旺 (74)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 李健温春艳 (51)Int.Cl. G01N 7/18(2006.01) H01M 10/52(2006.01) H01M 2/04(2006.01) (54)实用新型名称 电池测试用的气体收集装置以及电。

2、池盖板 (57)摘要 本实用新型涉及动力电池技术领域， 公开了 一种电池测试用的气体收集装置以及电池盖板， 所述电池测试用的气体收集装置包括设置在电 池外壳上的导气机构以及气体收集体， 所述气体 收集体具有能够容纳气体的收集腔室， 所述导气 机构具有能够将所述收集腔室和所述电池外壳 的内部相连通的第一管路组件和能够将所述收 集腔室和所述电池外壳的内部相连通的第二管 路组件； 第一管路组件能够将电池外壳的内部所 述产生的气体的导入收集腔室， 第二管路组件在 第一管路组件处于断开的状态下能够将气体导 入收集腔室。 该电池测试用的气体收集装置能够 随时导出电池内部的气体， 从而可以实现实时检 测电池。

3、内部所产生的气体的成分以及所产生的 气体的体积。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 211292439 U 2020.08.18 CN 211292439 U 1.一种电池测试用的气体收集装置， 其特征在于， 所述电池测试用的气体收集装置 (10)包括设置在电池外壳(20)上的导气机构(12)以及气体收集体(14)， 所述气体收集体 (14)具有能够容纳气体的收集腔室， 所述导气机构(12)具有第一管路组件(120)和第二管 路组件(122)； 其中： 所述第一管路组件(120)能够将所述收集腔室和所述电池外壳(20)的内部相连通， 并 且所述第一管路组件(120)能够将所述电池外壳。

4、(20)的内部产生的气体的导入所述收集腔 室， 所述第二管路组件(122)能够将所述收集腔室和所述电池外壳(20)的内部相连通， 并且 所述第二管路组件(122)在所述第一管路组件(120)处于断开的状态下能够将气体导入所 述收集腔室。 2.根据权利要求1所述的电池测试用的气体收集装置， 其特征在于， 所述电池外壳(20) 上开设有安装孔(26)； 所述第一管路组件(120)包括两端分别连通于所述安装孔(26)和所述收集腔室的第一 连通管(110)以及设置在所述第一连通管(110)上的第一控制阀(112)， 所述第一控制阀 (112)具有能够被预设压力的气体顶开以使得气体进入所述收集腔室内的阀。

5、门； 所述第二管路组件(122)包括两端分别连通于所述安装孔(26)和所述收集腔室的第二 连通管(114)以及设置在所述第二连通管(114)上的第二控制阀(116)， 所述第二控制阀 (116)能够控制所述第二连通管(114)中的流体的流通状态。 3.根据权利要求2所述的电池测试用的气体收集装置， 其特征在于， 所述导气机构(12) 包括设置在所述安装孔(26)处的三通阀(124)， 其中： 所述三通阀(124)的进口与所述安装 孔(26)相连接， 所述三通阀(124) 的两个出口分别与所述第一连通管(110)和所述第二连 通管(114)相连接。 4.根据权利要求3所述的电池测试用的气体收集装。

6、置， 其特征在于， 所述导气机构(12) 包括设置在所述安装孔(26)处的密封机构(126)， 所述密封机构(126)设置为能够使得所述 三通阀(124)密封连接于所述安装孔(26)。 5.根据权利要求4所述的电池测试用的气体收集装置， 其特征在于， 所述密封机构 (126)包括分别设置在所述安装孔(26)两侧且均能够覆盖所述安装孔(26)的第一密封垫 (130)、 第二密封垫(132)以及紧固所述第一密封垫(130)和第二密封垫(132)的紧固组件， 其中： 所述第一密封垫(130)位于所述电池外壳(20)内， 并且所述第一密封垫(130)上开设 有能够将所述电池外壳(20)内的气体导出的第。

7、一导气孔(134)， 所述第二密封垫(132)位于 所述电池外壳(20)外， 所述第二密封垫(132)上开设有能够将气体导出的第二导气孔， 并且 所述第二导气孔处设置有能够插入所述三通阀(124)的进口的导气柱(138)。 6.根据权利要求5所述的电池测试用的气体收集装置， 其特征在于， 所述密封机构 (126)包括设置在所述安装孔(26)一侧的第一密封圈(150)， 所述第一密封圈(150)位于所 述电池外壳(20)和所述第一密封垫(130)之间， 并且所述第一密封圈(150)绕设在所述安装 孔(26)的外围； 和/或 所述密封机构(126)包括设置在所述安装孔(26)另一侧的第二密封圈(1。

8、52)， 所述第二 密封圈(152)位于所述电池外壳(20)和所述第二密封垫(132)之间， 并且所述第二密封圈 (152)绕设在所述安装孔(26)的外围。 7.根据权利要求5所述的电池测试用的气体收集装置， 其特征在于， 所述第一密封垫 权利要求书 1/2 页 2 CN 211292439 U 2 (130)上开设有第一过孔(133)， 所述第二密封垫(132)上开设有能够与所述第一过孔(133) 相对准的第二过孔(135)， 所述紧固组件包括能够穿过所述第一过孔(133)和所述第二过孔 (135)的紧固件(131)。 8.根据权利要求5所述的电池测试用的气体收集装置， 其特征在于， 所述第。

9、二密封垫 (132)和所述导气柱(138)形成为一体件； 和/或 所述导气柱(138)和所述三通阀(124)的进口彼此相对的面上设置有彼此相互配合的 螺纹。 9.根据权利要求2-8中任意一项所述的电池测试用的气体收集装置， 其特征在于， 所述 收集腔室具有能够将气体导出的采集口； 和/或 所述电池外壳(20)包括电池盖板(22)， 所述电池盖板(22)上设置有防爆孔和注液孔， 所述安装孔(26)为所述防爆孔或所述注液孔。 10.一种电池盖板， 其特征在于， 所述电池盖板(22)上设置有权利要求1-9中任意一项 所述的电池测试用的气体收集装置(10)。 权利要求书 2/2 页 3 CN 2112。

10、92439 U 3 电池测试用的气体收集装置以及电池盖板 技术领域 0001 本实用新型涉及动力电池技术领域， 具体地涉及一种电池测试用的气体收集装置 以及电池盖板。 背景技术 0002 以锂离子电池为例， 锂离子电池在进行测试和使用过程中， 均会发生一定的副反 应， 由此产生一定量的气体， 这样会造成锂离子电池的体积膨胀， 严重时造成电池爆炸、 失 效等后果。 通过研究锂离子电池所产生气体的成分， 可以分析电池内部的副反应， 从而可在 根本上找到抑制锂离子电池产气的方法。 因此， 探究锂离子电池内部所产生的气体的成分 对锂离子电池的安全应用有着重要的指导意义。 0003 在目前的研究中， 通。

11、常采用破坏式的方法， 对测试完的电池进行拆解， 进而分析内 部气体成分， 然而， 这样， 并不能够在测试过程中实现实时的气体采集。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不能够实时检测电池内部所产生 的气体的问题， 提供一种电池测试用的气体收集装置， 该电池测试用的气体收集装置能够 随时导出电池内部的气体， 从而可以实现实时检测电池内部所产生的气体的成分以及所产 生的气体的体积。 0005 为了实现上述目的， 本实用新型一方面提供一种电池测试用的气体收集装置， 所 述电池测试用的气体收集装置包括设置在电池外壳上的导气机构以及气体收集体， 所述气 体收集体具有能够容纳气。

12、体的收集腔室， 所述导气机构具有第一管路组件和第二管路组 件； 其中： 0006 所述第一管路组件能够将所述收集腔室和所述电池外壳的内部相连通， 并且所述 第一管路组件能够将所述电池外壳的内部所述产生的气体的导入所述收集腔室， 所述第二 管路组件能够将所述收集腔室和所述电池外壳的内部相连通， 并且所述第二管路组件在所 述第一管路组件处于断开的状态下能够将气体导入所述收集腔室。 0007 上述技术方案， 通过设置导气机构和气体收集体， 并且使得所述导气机构具有第 一管路组件和第二管路组件， 从而能够随时将电池内产生的气体导出， 由此能够实时测试 电池内部所产生的气体的成分以及实时测量所产生的气体。

13、的体积， 这样， 可更好的分析研 究电池内部所发生的副反应； 与此同时， 当所述第一管路组件无法排出电池内部的气体时， 所述第二管路组件能够将电池内部的气体导出， 由此保证了电池内部的气体能够随时顺畅 排出； 另外， 将电池内部的气体导出， 也有利于对电池的膨胀分析， 例如可通过计算电池产 气前和排气后的电池的厚度差来分析极片的膨胀。 0008 优选地， 所述电池外壳上开设有安装孔； 0009 所述第一管路组件包括两端分别连通于所述安装孔和所述收集腔室的第一连通 管以及设置在所述第一连通管上的第一控制阀， 所述第一控制阀具有能够被预设压力的气 说明书 1/5 页 4 CN 211292439 。

14、U 4 体顶开以使得气体进入所述收集腔室内的阀门； 0010 所述第二管路组件包括两端分别连通于所述安装孔和所述收集腔室的第二连通 管以及设置在所述第二连通管上的第二控制阀， 所述第二控制阀能够控制所述第二连通管 中的流体的流通状态。 0011 优选地， 所述导气机构包括设置在所述安装孔处的三通阀， 其中： 所述三通阀的进 口与所述安装孔相连接， 所述三通阀的两个出口分别与所述第一连通管和所述第二连通管 相连接。 0012 优选地， 所述导气机构包括设置在所述安装孔处的密封机构， 所述密封机构设置 为能够使得所述三通阀密封连接于所述安装孔。 0013 优选地， 所述密封机构包括分别设置在所述安。

15、装孔两侧且均能够覆盖所述安装孔 的第一密封垫、 第二密封垫以及紧固所述第一密封垫和第二密封垫的紧固组件， 其中： 所述 第一密封垫位于所述电池外壳内， 并且所述第一密封垫上开设有能够将所述电池外壳内的 气体导出的第一导气孔， 所述第二密封垫位于所述电池外壳外， 所述第二密封垫上开设有 能够将气体导出的第二导气孔， 并且所述第二导气孔处设置有能够插入所述三通阀的进口 的导气柱。 0014 优选地， 所述密封机构包括设置在所述安装孔一侧的第一密封圈， 所述第一密封 圈位于所述电池外壳和所述第一密封垫之间， 并且所述第一密封圈绕设在所述安装孔的外 围； 和/或 0015 所述密封机构包括设置在所述安。

16、装孔另一侧的第二密封圈， 所述第二密封圈位于 所述电池外壳和所述第二密封垫之间， 并且所述第二密封圈绕设在所述安装孔的外围。 0016 优选地， 所述第一密封垫上开设有第一过孔， 所述第二密封垫上开设有能够与所 述第一过孔相对准的第二过孔， 所述紧固组件包括能够穿过所述第一过孔和所述第二过孔 的紧固件。 0017 优选地， 所述第二密封垫和所述导气柱形成为一体件； 和/或 0018 所述导气柱和所述三通阀的进口彼此相对的面上设置有彼此相互配合的螺纹。 0019 优选地， 所述收集腔室具有能够将气体导出的采集口； 和/或 0020 所述电池外壳包括电池盖板， 所述电池盖板上设置有防爆孔和注液孔，。

17、 所述安装 孔为所述防爆孔或所述注液孔。 0021 本实用新型第二方面提供一种电池盖板， 所述电池盖板上设置有本实用新型所提 供的电池测试用的气体收集装置。 通过在所述电池盖板上设置本实用新型所提供的电池测 试用的气体收集装置， 可将电池内部的气体导出， 从而能够实时检测电池内部的气体的成 分以及实时测量所产生的气体的体积， 这样， 有利于分析电池内部的副反应， 为进一步提高 电池的安全性提供指导参数。 与此同时， 降低了电池因产气过多而引发电池爆炸的风险。 附图说明 0022 图1是本实用新型优选实施方式的电池测试用的气体收集装置安装于电池外壳的 电池盖板的结构示意图； 0023 图2是图1。

18、所示的电池测试用的气体收集装置的部分结构示意图， 其中， 并未示出 导气机构和气体收集体； 说明书 2/5 页 5 CN 211292439 U 5 0024 图3是图2所示的结构的肢解结构示意图。 0025 附图标记说明 0026 10-电池测试用的气体收集装置； 12-导气机构； 120-第一管路组件； 122-第二管路 组件； 110-第一连通管； 112-第一控制阀； 114-第二连通管； 116-第二控制阀； 124-三通阀； 126-密封机构； 130-第一密封垫； 131-紧固件； 132-第二密封垫； 133-第一过孔； 134-第一导 气孔； 135-第二过孔； 138-导气。

19、柱； 14-气体收集体； 150-第一密封圈； 152-第二密封圈； 20- 电池外壳； 22-电池盖板； 24-电池盒体； 26-安装孔。 具体实施方式 0027 在本实用新型中， 在未作相反说明的情况下， 使用的方位词如 “上、 下、 左、 右” 通常 是指结合附图和实际应用中所示的方位理解，“内、 外” 是指部件的轮廓的内、 外。 0028 本实用新型提供了一种电池测试用的气体收集装置， 所述电池测试用的气体收集 装置10可包括设置在电池外壳20上的导气机构12以及气体收集体14， 气体收集体14具有能 够容纳气体的收集腔室， 导气机构12具有第一管路组件120和第二管路组件122； 其。

20、中： 第一 管路组件120能够将所述收集腔室和电池外壳20的内部相连通， 并且第一管路组件120能够 将电池外壳20的内部所述产生的气体的导入所述收集腔室， 第二管路组件122能够将所述 收集腔室和电池外壳20的内部相连通， 并且第二管路组件122在第一管路组件120处于断开 的状态下能够将气体导入所述收集腔室。 通过设置导气机构12和气体收集体14， 并且使得 导气机构12具有第一管路组件120和第二管路组件122， 从而能够随时将电池内产生的气体 导出， 由此能够实时测试电池内部所产生的气体的成分以及实时测量所产生的气体的体 积， 这样， 可更好的分析研究电池内部所发生的副反应； 与此同时。

21、， 当第一管路组件120无法 排出电池内部的气体时， 第二管路组件122能够将电池内部的气体导出， 由此保证了电池内 部的气体能够随时顺畅排出； 另外， 将电池内部的气体导出， 也有利于对电池的膨胀分析， 例如可通过计算电池产气前和排气后的电池的厚度差来分析极片的膨胀。 需要说明的是， 电池在正常使用以及在进行相关性能的检测时均会产生气体， 另外， 可将导入所述收集腔 室内的气体通入到检测设备如气相色谱仪中进行分析检测。 0029 结合图1和图3中所示， 可在电池外壳20上开设安装孔26。 可以理解的是， 电池外壳 20包括电池盒体24和盖设于电池盒体24的顶端的电池盖板22， 也就是说， 电。

22、池外壳20可包 括电池盖板22。 另外， 电池盖板22上可设置有防爆孔和注液孔， 安装孔26可为所述防爆孔或 所述注液孔， 也就是说， 设置在电池盖板22上的防爆孔或是注液孔均可作为安装孔26。 其 中， 电池盖板22的材质并不受到特别的限制， 例如金属材质如铝、 钢均可， 还可选用塑料材 质制备电池盖板22。 0030 其中， 第一管路组件120可包括两端分别连通于安装孔26和所述收集腔室的第一 连通管110以及设置在第一连通管110上的第一控制阀112， 第一控制阀112具有能够被预设 压力的气体顶开以使得气体进入所述收集腔室内的阀门， 也就是说， 当电池内部的气体的 压力达到预设值时便能。

23、够顶开第一控制阀112的阀门， 然后经由第一连通管110进入所述收 集腔室， 这样， 可降低电池内部的气体过多而引发电池爆炸的风险， 此外， 还需要说明的是， 当电池内部的气体压力较小时， 第一控制阀112处于断开状态， 这样， 可使得气体由第二管 路组件122进入所述收集腔室。 其中， 第一控制阀112可包括单向阀。 说明书 3/5 页 6 CN 211292439 U 6 0031 此外， 第二管路组件122可包括两端分别连接于安装孔26和所述收集腔室的第二 连通管114以及设置在第二连通管114上的第二控制阀116， 第二控制阀116能够控制第二连 通管114中的流体的流通状态， 例如当。

24、第一控制阀112处于断开状态时， 可打开第二控制阀 116使得电池内部的气体由第二连通管114进入所述收集腔室。 0032 气体收集体14可包括气囊袋， 所述气囊袋具有能够分别与第一连通管110和第二 连通管114相连通的一对进气口。 选用所述气囊袋作为气体收集体14， 不仅能够收集气体， 而且还能够根据所述气囊袋的体积变化直接读取出所收集的气体的体积。 可打开第二控制 阀116收集气体， 收集过程中， 第一控制阀112可处于断开状态， 待气体收集完后， 关闭第二 控制阀116， 取下所述气囊袋并将所述气囊袋中的气体导入到相关的检测设备如气相色谱 仪中。 0033 为了便于第一连通管110和第。

25、二连通管114在安装孔26处进行安装， 导气机构12可 包括设置在安装孔26处的三通阀124， 其中： 三通阀124的进口与安装孔26相连接， 三通阀 124的两个出口分别与第一连通管110和第二连通管114相连接。 0034 另外， 导气机构12可包括设置在安装孔26处的密封机构126， 密封机构126可设置 为能够使得三通阀124密封连接于安装孔26， 具体来讲， 密封机构126可使得三通阀124的所 述进口与安装孔26密封连接。 通过设置密封机构126， 可使得外界空气不易进入电池内部， 进一步保证了电池在进行气体导出时的安全性。 0035 至于密封机构126的结构并没有特别的限制， 只。

26、要能够将三通阀124密封连接于安 装孔26即可。 结合图2和图3中所示， 密封机构126可包括分别设置在安装孔26两侧且均能够 覆盖安装孔26的第一密封垫130、 第二密封垫132以及紧固第一密封垫130和第二密封垫132 的紧固组件， 其中： 第一密封垫130可位于电池外壳20内， 并且可在第一密封垫130上开设能 够将电池外壳20内的气体导出的第一导气孔134， 第二密封垫132可位于电池外壳20外， 可 在第二密封垫132上开设能够将气体导出的第二导气孔， 并且可在所述第二导气孔处设置 能够插入三通阀124的进口的导气柱138。 可以理解的是， 第一导气孔134和第二导气孔的孔 径均小于。

27、安装孔26的孔径， 而第一密封垫130和第二密封垫132的外径均优选大于安装孔26 的孔径。 0036 为了进一步提高连接处的密封性， 可在安装孔26一侧设置第一密封圈150， 第一密 封圈150可位于电池外壳20和第一密封垫130之间， 并且第一密封圈150绕设在安装孔26的 外围。 0037 另外， 可在安装孔26另一侧设置第二密封圈152， 第二密封圈152可位于电池外壳 20和第二密封垫132之间， 并且第二密封圈152可绕设在安装孔26的外围， 由此可进一步提 高连接处的密封性。 0038 如图3中所示， 可在第一密封垫130上开设第一过孔133， 另外， 可在第二密封垫132 上开。

28、设能够与第一过孔133相对准的第二过孔135， 所述紧固组件可包括能够穿过第一过孔 133和第二过孔135的紧固件131如螺栓， 之后采用配套的螺母将螺栓固定， 可以理解的是， 紧固件131可穿过电池外壳20如电池盖板22。 0039 另外， 第二密封垫132和导气柱138可形成为一体件， 这样， 可利于整体结构的牢固 性。 0040 为了便于导气柱138和三通阀124相互连接， 可在导气柱138和三通阀124的进口彼 说明书 4/5 页 7 CN 211292439 U 7 此相对的面上设置彼此相互配合的螺纹， 这样， 可将三通阀124旋拧于导气柱138， 同时， 通 过设置彼此相互配合的螺。

29、纹， 也可使得三通阀124与导气柱138之间实现密封连接。 0041 为了便于取样分析， 所述收集腔室可具有能够将气体导出的采集口， 所述采集口 可与检测设备如气相色谱仪相连通以对气体进行检测分析。 0042 本实用新型还提供了一种电池盖板， 可在电池盖板22上设置本实用新型所提供的 电池测试用的气体收集装置10。 通过在电池盖板22上设置本实用新型所提供的电池测试用 的气体收集装置10， 可将电池内部的气体导出， 从而能够实时检测电池内部的气体的成分 以及实时测量所产生的气体的体积， 这样， 有利于分析电池内部的副反应， 为进一步提高电 池的安全性提供指导参数。 与此同时， 降低了电池因产气。

30、过多而引发电池爆炸的风险。 0043 以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式， 但是， 本实用新型并不限 于此。 在本实用新型的技术构思范围内， 可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型， 包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。 为了避免不必要的重复， 本实用新型 对各种可能的组合方式不再另行说明。 但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所 公开的内容， 均属于本实用新型的保护范围。 说明书 5/5 页 8 CN 211292439 U 8 图1 说明书附图 1/3 页 9 CN 211292439 U 9 图2 说明书附图 2/3 页 10 CN 211292439 U 10 图3 说明书附图 3/3 页 11 CN 211292439 U 11 。