本发明属于锂离子电池检测技术领域，尤其涉及一种方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置及方法。
背景技术：
锂离子电池由于具有安全性高、寿命长、能量密度高的优势已逐渐成为电动汽车和储能领域的重要选择。锂离子电池按外包装方式可分为钢壳锂电池、铝壳锂电池、圆柱型锂电池和软包装锂电池等四大类。目前，铝壳锂电池仍然在向高硬度和轻重量的技术方向发展，这将为市场提供技术更加优越的锂电池产品。
总所周知，电池的寿命是电池性能的重要指标之一，而电池内部在工作和存储过程中可能会产生不同程度的气体，从而严重影响电池的使用寿命。为此，本领域技术人员通过对锂电池内部气体的成分收集、检测和分析，并对其产气机理进行深入的研究，从而找出胀气的原因，便于在后续的研发和生产中进行针对性的控制。现有技术中，锂电池气体成分一般采用气相色谱仪分析，对软包电池可以用气密针直接刺破抽取进样，但对方型铝壳电池，由于外壳为铝材质，内部气体一般情况下只能通过注液孔或防爆阀抽气。需要说明的是，防爆阀耐压一般在0.7~1.1MPa，具有一定的抗压强度，用普通气密针很难直接刺破，且针筒和针头部分往往会有少量空气，对电池内部的实际气体可能造成一定的影响，用普通大针筒体积定量亦不够精确。另外，现有技术中一般是通过未封口的注液孔来进行气体的传输，例如，申请号为201620946362.4的发明专利公开了一种方型铝壳锂电池内部产气在线成分分析装置，管路是通过注液孔传输电池内部产生的气体，但是其对已封口的电池难以实现，还有申请号为201611018365.2的发明专利提供一种电芯产气检测装置及检测方法，是采用原位气相色谱质谱方法对锂离子电池的产气进行研究，对硬壳电池也是从注液孔收集实时产气分析，同样未涉及封口电池的气体收集检测。
因此，有必要对胀气的成品或半成品方型铝壳锂电池（已封注液孔）进行内部气体收集及检测，进而分析其胀气的原因。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置，准确收集和检测方型铝壳锂电池产气的成分，解决成品或半成品铝壳电池（已封注液孔）气体收集难及受空气干扰等问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置，包括电池箱、气密针筒、气袋、气相色谱仪、压力传感器、真空泵和气体进样阀，所述气密针筒可上下移动地设于所述电池箱的上方，所述气袋的一端通过第一连接管与所述气密针筒连接，所述气袋的另一端通过第二连接管与所述气相色谱仪连接，所述压力传感器和所述真空泵依次连接于所述第一连接管，所述气体进样阀设置于所述第二连接管。
需要说明的是，在本发明中，方型铝壳锂电池置于电池箱中，气密针筒可上下移动地设于电池箱上方，当要收集电池内部气体时，气密针筒向下推动，不锈钢针头快速扎破电池防爆阀，抽取电池内部的气体，实现准确定位抽气，避免少量空气进入管路干扰检测。另外，通过气体进样阀可以控制气体进入气相色谱仪的进样量，能更加准确地进行检测分析。
作为本发明所述的方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置的一种改进，所述气密针筒设置有不锈钢针头，所述不锈钢针头的下端设置有密封胶垫。
作为本发明所述的方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置的一种改进，所述气体进样阀设置有定量环。定量环的设置能固定气体发进样量。
作为本发明所述的方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置的一种改进，所述气袋与所述第一连接管的连接处设置有第一阀门。
作为本发明所述的方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置的一种改进，所述气袋与所述第二连接管的连接处设置有第二阀门。
作为本发明所述的方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置的一种改进，所述真空泵通过第三连接管与所述第一连接管连接，所述第三连接管上设置有第三阀门。
作为本发明所述的方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置的一种改进，还包括支架，所述支架由第一竖杆、第二竖杆和横杆组成，所述横杆可调地安装于所述第一竖杆和所述第二竖杆上。
作为本发明所述的方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置的一种改进，所述第一竖杆与所述电池箱的侧面固定连接，所述第二竖杆与所述电池箱的顶部固定连接，所述气密针筒固定于所述横杆上。
本发明的另一个目的在于提供一种方型铝壳锂电池内部气体收集检测方法，包括以下步骤：
步骤一，关闭第二阀门，打开第一阀门和第三阀门，对第一连接管所连通的部件抽真空，直到压力传感器显示真空度为-0.04~-0.1Mpa；
步骤二，用气密针筒的不锈钢针头刺破方型铝壳锂电池的防爆阀且不触碰到防爆阀里面的挡板，使电池内部气体依次通过气密针筒和第一连接管，收集到气袋中；
步骤三，通过气体进样阀使气体定量进入气相色谱仪，进行检测。
作为本发明所述的方型铝壳锂电池内部气体收集检测方法的一种改进，步骤二具体包括以下小步骤：
1）调节方型铝壳锂电池的位置，使其防爆阀的开口对准气密针筒的针头，高度适中；
2）抽真空后，关闭第二阀门和第三阀门，第一阀门保持打开，向下调节横杆，使气密针筒的不锈钢针头迅速刺破电池防爆阀且不触碰到防爆阀里面的挡板，气体自动抽取并进入到气袋中，关闭第一阀门，气体收集到气袋中；
3）打开第二阀门，气体进入气体进样阀，填满定量环，与气相色谱仪连接检测。
相比于现有技术，本发明的装置及方法操作方便快捷，能准确收集和检测方型铝壳锂电池产气的成分，解决了成品或半成品铝壳电池（已封注液孔）气体收集难及受空气干扰等问题。
附图说明
图1是本发明中方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置的结构示意图。
其中：1-电池箱，2-气密针筒，3-气袋，4-气相色谱仪，5-压力传感器，6-真空泵，7-气体进样阀，8-第一连接管，9-第二连接管，10-第三连接管，11-第一阀门，12-第二阀门，13-第三阀门，14-支架，15-方型铝壳锂电池，16-防爆阀，17-挡板，21-不锈钢针头，22-密封胶垫，141-第一竖杆，142-第二竖杆，143-横杆。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种方型铝壳锂电池内部气体收集检测装置，包括电池箱1、气密针筒2、气袋3、气相色谱仪4、压力传感器5、真空泵6和气体进样阀7，气密针筒2悬设于电池箱1的上方，气袋3的一端通过第一连接管8与气密针筒2连接，气袋3的另一端通过第二连接管9与气相色谱仪4连接，压力传感器5和真空泵6依次连接于第一连接管8，气体进样阀7设置于第二连接管9。
其中，电池箱1的材质为PTFE，内部横竖可放置多块PTFE片材来调节电池箱1的空间高度和宽度来匹配方型铝壳锂电池15的体积大小。气袋3为铝塑复合膜、PTFE、FEP、PVF或PVDF材质，大小为0.1~2.0L。
进一步地，气密针筒2设置有不锈钢针头21，不锈钢针头21的下端设置有密封胶垫22。针筒可为塑料、玻璃和不锈钢材质，体积范围为1~20ml，密封性良好。
进一步地，气体进样阀7设置有定量环。气体进样阀7的容积为100uL~1mL。
进一步地，气袋3与第一连接管8的连接处设置有第一阀门11。
进一步地，气袋3与第二连接管9的连接处设置有第二阀门12。
进一步地，真空泵6通过第三连接管10与第一连接管8连接，第三连接管10上设置有第三阀门13。
本发明还包括支架14，支架14由第一竖杆141、第二竖杆142和横杆143组成，横杆143可调地安装于第一竖杆141和第二竖杆142上。第一竖杆141与电池箱1的侧面固定连接，第二竖杆142与电池箱1的顶部固定连接，气密针筒2固定于横杆143上。
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种方型铝壳锂电池内部气体收集检测方法，包括以下步骤：
步骤一，关闭第二阀门12，打开第一阀门11和第三阀门13，对第一连接管8所连通的部件抽真空，直到压力传感器5显示真空度为-0.04~-0.1Mpa；
步骤二，用气密针筒2的不锈钢针头21刺破方型铝壳锂电池15的防爆阀16且不触碰到防爆阀16里面的挡板17，使电池内部气体依次通过气密针筒2和第一连接管8，收集到气袋3中；
步骤三，通过气体进样阀7使气体定量进入气相色谱仪4，进行检测。
进一步地，步骤二具体包括以下小步骤：
1）调节方型铝壳锂电池15的位置，使其防爆阀16的开口对准气密针筒2的针头，高度适中；
2）抽真空后，关闭第二阀门12和第三阀门13，第一阀门11保持打开，向下调节横杆143，使气密针筒2的不锈钢针头21迅速刺破电池防爆阀16且不触碰到防爆阀16里面的挡板17，气体自动抽取并进入到气袋3中，关闭第一阀门11，气体收集到气袋3中；
3）打开第二阀门12，气体进入气体进样阀7，填满定量环，与气相色谱仪4连接检测。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。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，并不对本发明构成任何限制。