专利名称：一种正负极产气分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种正负极产气分离装置。
背景技术：
现阶段对锂离子电池产气的研究，主要的研究对象为全电池，即将正极活性材料(锂钴氧，锂锰氧，锂镍锰氧，锂铁磷氧等化合物)、负 极活性材料(碳类，锂钛氧等单质或化合物)、隔膜(聚丙烯，聚乙烯等高分子聚合物)、电解液等关键部件组合成整体电池后，再将整体电池进行化成、容量、过充电、过放电、高温存储等相关测试，产生了一定量的气体后，再对产生的气体进行成分检测分析。该方法只能对整体电池的产气情况进行分析，无法辨别产生的气体的来源，更无法持续分析电池在充放电时的产气过程，从而对深层次的理论分析造成了一定的影响。随后，研究者们使用了两电极或三电极电解池，将正极活性材料与负极活性材料分别置于两个互不干扰的电解池内，再进行相关测试，产生了一定量的气体后，再对产生的气体进行成分检测分析。该设置具有一定的缺陷首先，该装置产生的气体量较小，对于气体分析的准确程度有一定的影响，并且不能进行连续式分析；第二，难以判断装置中的气体量，这对间歇式的取样分析也造成分析不准确的影响。有鉴于此，确有必要提供一种将锂离子电池在不同制程、正常使用或异常使用过程中产生的气体有效地分离开，同时方便后续的气体分析取样，便于气体的准确分析，并可以提供不同的工作模式(间歇式分析和连续式分析)的正负极产气分离装置。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种将锂离子电池在不同制程、正常使用或异常使用过程中产生的气体有效地分离开，同时方便后续的气体分析取样，便于气体的准确分析，并可以提供不同的工作模式(间歇式分析和连续式分析)的正负极产气分离装置。为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种正负极产气分离装置，包括盛装电解液的第一电解池和第二电解池，还包括设于所述第一电解池和第二电解池底部的若干个与两电解池连接的连通导管、分别设于第一电解池和第二电解池上部的第一分叉气体导管和第二分叉气体导管。通过增加数根额外的连通导管，可以增强锂离子在充放电过程中的扩散流量，从而减小该装置的极化，进而能够提高该装置的产气摩尔量，提高气体分析时的灵敏度。作为本实用新型正负极产气分离装置的一种改进，所述第一分叉气体导管的分叉处设有第一三通阀门，所述第二分叉气体导管的分叉处设有第二三通阀门，所述第一分叉气体导管包括第一分支导管和第三分支导管，所述第二分叉气体导管包括第二分支导管和第四分支导管。作为本实用新型正负极产气分离装置的一种改进，所述第一分支导管和第二分支导管上分别设有第一阀门和第二阀门；所述第三分支导管和第四分支导管上分别设有第一防爆膜和第二防爆膜。防爆膜的材质可为聚丙烯(PP)/Al (铝)/PP(聚丙烯)的一种。防爆膜主要用于判断池内压强，并方便提取气体，同时节约成本。作为本实用新型正负极产气分离装置的一种改进，所述第三分支导管包括螺纹连接的第三分支导管主体和第一末端，所述第一防爆膜设置在第三分支导管主体和第一末端之间，所述第四分支导管包括螺纹连接的第四分支导管主体和第二末端，所述第二防爆膜设置在第四分支导管主体和第二末端之间。作为本实用新型正负极产气分离装置的一种改进，所述第一分支导管和第二支导管分别通过第一转接头和第二转接头连接气体成分分析仪器，本实用新型使用针式转接头将装置与气体分析仪器相连接。作为本实用新型正负极产气分离装置的一种改进，所述连通导管包括并排设置在两电解池底部并与两电解池连通的第一连通导管、第二连通导管、第三连通导管和第四连通导管。 作为本实用新型正负极产气分离装置的一种改进，所述第一连通导管、第二连通导管、第三连通导管和第四连通导管的中间设有烧结玻璃层，以避免正负极间产生的气体互相污染。作为本实用新型正负极产气分离装置的一种改进，所述第一分叉导管和第二分叉导管可以是Y型、T型、卜型或者是任意具有将一根导管分为两根导管的形状。相对于现有技术，本实用新型在两电极电解池的基础上，在池底部额外增加了三根连通导管，增大了电极电解液的面积，从而提高该装置的产气量，提高气体分析时的灵敏度；其次，在第一电解池和第二电解池的顶部分别增加一根分叉气体导管，并在分叉处增加一个三通阀门，使得该装置即可以进行间歇式分析，也可进行连续式分析。从而大大提高气体分析的效率；再次，本实用新型能够对化成、容量、循环、过充电、过放电、高温存储以及短路等过程中产生的气体进行分析，进而得知该过程中，正负极自身发生的反应以及与电解液之间发生的反应。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。如图I所示，本实用新型一种正负极产气分离装置，包括盛装电解液的第一电解池9和第二电解池10、设于第一电解池9和第二电解池10底部的若干个与两电解池连接的连通导管、分别设于第一电解池9和第二电解池10上部的第一分叉气体导管17和第二分叉气体导管18。其中，第一分叉气体导管17的分叉处设有第一三通阀门5，第二分叉气体导管18的分叉处设有第二三通阀门6，第一分叉气体导管17包括第一分支导管13和第三分支导管20，第二分叉气体导管18包括第二分支导管14和第四分支导管22。[0020]第一分支导管13和第二分支导管14上分别设有第一阀门7和第二阀门8 ;第三分支导管20和第四分支导管22上分别设有第一防爆膜11和第二防爆膜12。防爆膜的材质可为聚丙烯(PP)Al (铝)/PP(聚丙烯)的一种。防爆膜主要用于判断池内压强，并方便提取气体，同时节约成本。第三分支导管20包括螺纹连接的第三分支导管主体23和第一末端19，第一防爆膜11设置在第三分支导管主体23和第一末端19之间，第四分支导管22包括螺纹连接的第四分支导管主体24和第二末端21，第二防爆膜12设置在第四分支导管主体24和第二末端21之间。第一分支导管13和第二支导管14分别通过第一转接头15和第二转接头16连接气体成分分析仪器。本实用新型使用针式转接头将装置与气体分析仪器相连接。连通导管包括并排设置在两电解池底部并与两电解池连通的第一连通导管I、 第二连通导管2、第三连通导管3和第四连通导管4。第一连通导管I、第二连通导管2、第三连通导管3和第四连通导管4的中间设有烧结玻璃层。所述第一分叉导管17和第二分叉导管18可以是Y型、T型、卜型或者是任意具有将一根导管分为两根导管的形状。需要工作时，先将第三分支导管20的第三分支导管主体23和第一末端19通过螺纹连接连接在一起，并在第三分支导管主体23和第一末端19之间放置第一防爆膜11，同样，将第四分支导管22的第四分支导管主体24和第二末端21通过螺纹连接连接在一起，并在第四分支导管主体24和第二末端21之间放置第二防爆膜12，再将正负极极片分别置于第一电解池9和第一电解池10里面，并在氩气气氛手套箱中，加入电解液并将电解池密封。此时将第一三通阀门5和第二三通阀门6置于关闭状态，将第一阀门7和第二阀门8置于关闭状态，并移出手套箱。本实用新型处于间歇式工作状态时，则继续保持第一阀门7和第二阀门8置于关闭状态，并打开第一三通阀门5和第二三通阀门6，使第一电解池9与第三分支导管20连通，第二电解池10和第四分支导管22连通；再将两电解池接入电化学工作站或充放电测试仪，并置于需要的环境当中，进行化成、充放电、过充电、过放电、短路等相应测试过程，此时由于正负极的表面状态的改变或与电解液进行反应，会产生气体，其中电解池中的气体由于密度的问题，会聚集到电解池上部，并产生一定的压强，使防爆膜产生形变，即可通过该形变来判断该电解池内气体产生情况。同时采用注射器刺穿防爆膜抽取气体，即可获得该测试过程中正(负)极所产生气体进行分析。本实用新型处于连续式工作状态时，则需要将第一转接头15和第二转接头16分别连接至第一分支导管13第二分支导管14，再将第一转接头15和第二转接头16直接连接到气体成分分析仪器，再打开第一阀门7和第二阀门8，并将第一三通阀门5和第二三通阀门6打开至与第一分支导管13第二分支导管14连通。此时可两电极电解池接入电化学工作站或充放电测试仪，并置于需要的环境当中，进行化成、充放电、过充电、过放电、短路等相应测试过程，此时由于正负极的表面状态的改变或与电解液进行反应，会产生气体，池内产生的压力会将气体排入气体分析仪器的进样系统中，从而完成连续性的气体分析。相对于现有技术，本实用新型在两电极电解池的基础上，在池底部额外增加了三根连通导管，增大了电极电解液的面积，从而提高该装置的产气量，提高气体分析时的灵敏度；其次，在第一电解池9和第二电解池10的顶部分别增加一根分叉气体导管，并在分叉处增加一个三通阀门，使得该装置即可以进行间歇式分析，也可进行连续式分析。从而大大提高气体分析的效率；再次，本实用新型能够对化成、容量、循环、过充电、过放电、高温存储以及短路等过程中产生的气体进行分析，进而得知该过程中，正负极自身发生的反应以及与电解液之间发生的反应。根据上述说明书的揭示和教导，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1.一种正负极产气分离装置，其特征在于包括盛装电解液的第一电解池(9)和第二电解池(10)、设于所述第一电解池(9)和第二电解池(10)底部的若干个与两电解池连接的连通导管、分别设于第一电解池(9)和第二电解池(10)上部的第一分叉气体导管(17)和第二分叉气体导管(18)。
2.根据权利要求I所述的正负极产气分离装置，其特征在于所述第一分叉气体导管(17)的分叉处设有第一三通阀门(5)，所述第二分叉气体导管(18)的分叉处设有第二三通阀门￠)，所述第一分叉气体导管(17)包括第一分支导管(13)和第三分支导管(20)，所述第二分叉气体导管(18)包括第二分支导管(14)和第四分支导管(22)。
3.根据权利要求2所述的正负极产气分离装置，其特征在于所述第一分支导管(13)和第二分支导管(14)上分别设有第一阀门(7)和第二阀门(8);所述第三分支导管(20)和 第四分支导管(22)上分别设有第一防爆膜(11)和第二防爆膜(12)。
4.根据权利要求3所述的正负极产气分离装置；其特征在于所述第三分支导管(20)包括螺纹连接的第三分支导管主体(23)和第一末端(19)，所述第一防爆膜(11)设置在第三分支导管主体(23)和第一末端(19)之间，所述第四分支导管(22)包括螺纹连接的第四分支导管主体(24)和第二末端(21)，所述第二防爆膜(12)设置在第四分支导管主体(24)和第二末端(21)之间。
5.根据权利要求2所述的正负极产气分离装置，其特征在于所述第一分支导管(13)和第二支导管(14)分别通过第一转接头(15)和第二转接头(16)连接气体成分分析仪器。
6.根据权利要求I所述的正负极产气分离装置，其特征在于所述连通导管包括并排设置在两电解池底部并与两电解池连通的第一连通导管(I)、第二连通导管(2)、第三连通导管⑶和第四连通导管(4)。
7.根据权利要求4所述的正负极产气分离装置，其特征在于所述第一连通导管(I)、第二连通导管(2)、第三连通导管(3)和第四连通导管(4)的中间设有烧结玻璃层。
8.根据权利要求I所述的正负极产气分离装置，其特征在于所述第一分叉导管(17)和第二分叉导管(18)为Y型、T型或卜型。
专利摘要本实用新型属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种正负极产气分离装置，包括盛装电解液的第一电解池和第二电解池、设于第一电解池和第二电解池底部的若干个与两电解池连接的连通导管、分别设于第一电解池和第二电解池上部的第一分叉气体导管和第二分叉气体导管。相对于现有技术，本实用新型在两电极电解池的基础上，在池底部额外增加了三根连通导管，增大了电极电解液的面积，从而提高该装置的产气量，提高气体分析时的灵敏度；其次，在第一电解池和第二电解池的顶部分别增加一根分叉气体导管，并在分叉处增加一个三通阀门，使得该装置即可以进行间歇式分析，也可进行连续式分析。从而大大提高气体分析的效率。
文档编号C25B15/08GK202755062SQ20122015698
公开日2013年2月27日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者蔡杰健 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