[发明专利]全自动多通道电池质谱分析系统

说明书

本发明涉及一种全自动多通道电池质谱分析系统，包括：多个电池测试盒，容纳多个被测电池；多通道电池测试系统，用于分别独立控制各个被测电池的工作参数及测试被测电池的电化学参数；气体输送控制系统包括：控制处理器和输送系统，控制处理器控制输送系统，用以接通或关断一个电池测试盒与质谱分析模块之间的连接，或者标准气体与质谱分析模块之间的连接，或者接入或断开所述真空泵与所述输送系统的连接；质谱分析模块包括：过滤器，用于对通过输送系统送入质谱分析仪的气体进行过滤；冷阱，用于对过滤后的气体进行冷却；质谱分析仪，用于对输送系统中的气体进行质谱分析检测；真空泵，用于将电池质谱分析系统中的气体排出。

技术领域

本发明涉及电化学分析技术领域，尤其涉及一种全自动多通道电池质谱分析系统。

背景技术

电化学储能对于可再生能源(风能、太阳能等)的开发利用、实现碳达峰与碳中和目标至关重要。然而，各种电池引起的安全事故限制了电化学储能的进一步发展。其中，引发电池安全事故的主要原因是其电极/电解液界面发生不可逆反应而导致可燃性/危害气体的产生。因此，理解和分析电池产气对于电池企业来说至关重要。

在传统气体分析方法中，色谱法是典型且常用的方法。然而，色谱分析时间周期长，无法原位分析电池内部产气，因此难以解析电极/电解液界面产气机制并理性设计电池材料避免电池产生危害性气体。微分电化学质谱技术将传统电化学和现代质谱分析技术相结合，对于气体的分析具有毫秒级别的时间分辨率，能够被用于电池产气的原位分析，解析电池的产气机制并正向理性设计电池材料。

然而，电化学质谱目前只存在于个别实验室。为了推动电化学储能事业的发展，电化学质谱的商业化势在必行。同时，电化学质谱若直接耦合会改变电池的真实工作环境，因此难以直接耦合到进样系统中，故而不能直接拿来用于商用电池的产气分析，其进样系统的布局与控制需要做适当的改进。此外，对于电池生产企业来说，需要同时对许多电池同时自动检测来提高工作效率。

因此，如何提供一种适用于商用电池的全自动多功能的电池质谱分析系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种全自动多通道电池质谱分析系统，适用于商用软包或柱状电池等的电化学质谱分析，能够同时自动检测若干个商用电池的产气情况，并在不改变电池工作条件的前提下能够获得可靠准确的测试结果。

为此，本发明实施例提供了一种全自动多通道电池质谱分析系统，包括：

多个电池测试盒，每个电池测试盒用于容纳一个被测电池；

多通道电池测试系统，用于分别独立控制各个被测电池的工作参数及测试被测电池的电化学参数；

气体输送控制系统，具有多个输入接口，分别连接所述多个电池测试盒及标准气体，输出端分别接真空泵和质谱分析模块；所述气体输送控制系统包括：控制处理器和输送系统，所述控制处理器控制所述输送系统，用以接通或关断一个电池测试盒与质谱分析模块之间的连接，或者所述标准气体与质谱分析模块之间的连接，或者接入或断开所述真空泵与所述输送系统的连接；

质谱分析模块，包括依次连接的过滤器、冷阱和质谱分析仪；所述过滤器用于对通过所述输送系统送入所述质谱分析仪的气体进行过滤；所述冷阱用于对所述过滤后的气体进行冷却；所述质谱分析仪用于对所述输送系统中的气体进行质谱分析检测；

真空泵，用于将所述电池质谱分析系统中的气体排出。

优选的，所述输送系统包括：第一电磁阀、第二电磁阀、多通电磁阀、三通连接器和气体定量环；

所述第一电磁阀、第二电磁阀、多通电磁阀均由所述控制处理器控制；