[发明专利]一种检测锂离子电池热失控产气的装置和方法

说明书

本发明涉及安全控制技术领域，尤其涉及一种检测锂离子电池热失控产气的装置和方法。所述装置包括：气体收集罐，用于收集锂离子电池热失控产生的气体；量热仪，所述量热仪与所述气体收集罐的第一入口连接；惰性气体罐，所述惰性气体罐与所述气体收集罐的第二入口连接；气相色谱仪，所述气体收集罐的第一出口与所述气相色谱仪连接；其中，在所述量热仪与所述气体收集罐之间设有第一密闭阀门；在所述惰性气体罐与所述气体收集罐之间设有第二密闭阀门；在所述气体收集罐与所述气相色谱仪之间设有第三密闭阀门。本发明通过将电池量热仪和气相色谱仪的联合使用，能够实时、快速、准确的测试出锂离子电池热失控后产生气体的成分以及比例。

技术领域

本发明涉及安全控制技术领域，尤其涉及一种检测锂离子电池热失控产气的装置和方法。

背景技术

对于锂离子电池而言，高能量的特性一直是电池使用的目标之一，然而高能量又带来了新的安全隐患，所以安全是锂离子电池在设计和使用过程中最为关注的问题；其中，热失控是锂离子电池发生的最为严重的安全事故。导致锂离子电池热失控的原因很多，主要包括机械滥用、电滥用和热滥用，在这些极端情况下，会引起锂离子电池内部发生短路进而引起正负极活性物质、电解液的分解，产生大量的热量，从而导致锂离子电池发生热失控。同时热失控产生大量的有害气体。因此，新成品的电池需要进行热失控的测试以及对失控后产生的气体进行评估。

CN109959579A公开了一种锂离子电池热失控过程产气量测量及气体收集装置，装置包括：压力防爆容器；加热装置；电池悬吊装置；惰性气体循环装置；电池充放电模块；检测装置；防爆泄压模块；控制系统；气体收集模块；该装置对锂离子电池由高温、过充电、过放电触发热失控产生的气体均可进行产气量测量和气体收集；可实时监测锂离子电池热失控过程的温度和电压变化情况，可为锂离子电池热失控的分析提供可靠的数据支撑。然而，上述技术方案中主要关注与热失控的过程，产气测试需要转移，测试不及时。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测锂离子电池热失控产气的装置，该装置通过将电池量热仪和气相色谱仪的联合使用，能够实时、快速、准确的测试出锂离子电池热失控后产生气体的成分以及比例；本发明的另一目的是提供使用上述装置检测锂离子电池热失控产气的方法。

具体地，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种检测锂离子电池热失控产气的装置，包括：

气体收集罐，用于收集锂离子电池热失控产生的气体；

量热仪，所述量热仪与所述气体收集罐的第一入口连接；

惰性气体罐，所述惰性气体罐与所述气体收集罐的第二入口连接；

气相色谱仪，所述气体收集罐的第一出口与所述气相色谱仪连接；

其中，在所述量热仪与所述气体收集罐之间设有第一密闭阀门；在所述惰性气体罐与所述气体收集罐之间设有第二密闭阀门；在所述气体收集罐与所述气相色谱仪之间设有第三密闭阀门。

作为优选，所述气体收集罐的材质为耐腐蚀金属。

作为优选，在所述气体收集罐上设有与外界联通的第二出口，所述第二出口上设有第四密闭阀门。

在上述技术方案中，所述第四密闭阀门可用做紧急排气阀；同时可以收集到热失控产生的飞尘固体颗粒，以便做后续的进一步分析。

作为优选，所述装置还包括：

固体过滤器，所述固体过滤器设置于所述气体收集罐与所述气相色谱仪之间；

所述气体收集罐的第一出口与所述固体过滤器的入口连接。

作为优选，所述第三密闭阀门设置于所述气体收集罐与所述固体过滤器之间。