CN107677855A - 一种夹片电极装置及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种夹片电极装置,包括电极杆和固定装置,所述夹片电极装置还包括弹簧、夹槽及夹紧套筒,所述电极杆包括可连接成一体的前电极杆和后电极杆,所述前电极杆的前端面开设有用于嵌装电极片的夹槽,所述前电极杆具有夹紧头,所述夹紧套筒和弹簧均套设于所述前电极杆的外周,且均位于所述夹紧头和所述后电极杆之间,所述弹簧的一端作用于所述后电极杆的前端面,所述夹紧套筒在所述弹簧的作用下与所述夹紧头相抵,所述夹紧套筒和弹簧可沿所述前电极杆轴向运动从而夹紧或松开所述电极片。本发明还公开了一种夹片电极装置的安装方法。本发明结构简单紧凑、设计科学合理、操作方便快捷、应用范围广,能显著提高工作效率,降低劳动强度,减少劳动成本。

Description

一种夹片电极装置及其安装方法
技术领域
本发明涉及电化学测量技术领域,具体涉及一种夹片电极装置及其安装方法。
背景技术
夹片电极装置是电化学测量的重要工具之一,被广泛应用于研究电池反应的过程及机理。传统的夹片电极装置包括电极杆、螺丝钉及固定装置,其中电极杆端部作开槽处理,需安装电极片时,首先将电极片放入电极杆凹槽内,然后在电极杆外侧通过螺丝钉进行压紧处理,从而使电极片固定于电极杆凹槽内。
锂离子电池具有高能量密度和输出工作电位,已经被广泛应用于各种电子设备中。传统的锂离子电池研究包括对电解液的研究,其主要通过三电极电解槽进行电解液电化学窗口测量,传统的锂电池电解液三电极装置主要包括铂电极(工作电极)、夹锂电极(对电极)和夹锂电极(参比电极)。其中,对于夹锂电极,由于锂具有很高的活性,其操作需要在手套箱中完成,虽然现有的夹片电极装置构造简单,但因包含螺丝结构,使其在手套箱中的可操作性较差,安装操作效率低。
夹锂电极的快速安装操作为未来电解液高通量筛选提供有效支撑,因此,需要研发出结构设计合理、安装操作方便快捷的夹片电极装置以提高高性能电池研发效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构设计合理、安装操作方便快捷的夹片电极装置及其安装方法,用以解决现有夹片电极装置操作步骤繁琐、安装操作效率低的问题。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种夹片电极装置,包括电极杆和固定装置,所述夹片电极装置还包括夹槽、夹紧套筒及弹簧,所述电极杆包括可连接成一体的前电极杆和后电极杆,所述前电极杆的前端面开设有用于嵌装电极片的夹槽,所述前电极杆具有夹紧头,所述夹紧套筒和弹簧均套设于所述前电极杆的外周,且均位于所述夹紧头和所述后电极杆之间,所述弹簧的一端作用于所述后电极杆的前端面,所述夹紧套筒在所述弹簧的作用下与所述夹紧头相抵,所述夹紧套筒和弹簧可沿所述前电极杆轴向运动从而夹紧或松开所述电极片。
进一步地,所述夹槽从所述前电极杆的前端面水平延伸至少至所述夹紧头的内部,且所述夹槽根部开有“C”形缺口。
进一步地,所述夹槽从所述前电极杆的前端面水平延伸至少至所述夹紧头的内部,且所述夹槽根部开有“>”形缺口。
进一步地,所述夹紧套筒具有与所述夹紧头相配合的锥面或斜面,所述锥面或斜面的斜角≤15°。
进一步地,所述弹簧选自螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、橡胶弹簧中的其中一种。
进一步地,所述前电极杆和所述后电极杆通过螺纹连接。
进一步地,所述前电极杆包括外螺纹端,所述后电极杆的前端设置有与所述外螺纹端配合的内螺纹端。
进一步地,所述夹紧套筒外表面经过磨砂或者滚花处理。
进一步地,所述固定装置包括密封圈、垫圈、螺母。
为实现上述另一目的,本发明的技术方案为:一种上述夹片电极装置的安装方法,所述安装方法包括以下步骤,
1)将夹紧套筒和弹簧依次套设在前电极杆的外周,使夹紧套筒紧贴夹紧头,弹簧紧贴夹紧套筒;
2)将前电极杆和后电极杆连接成为一体结构,弹簧的一端作用于后电极杆的前端面,夹紧套筒在弹簧的作用下抵住夹紧头,夹紧夹槽;
3)后电极杆的尾端通过固定装置固定在聚四氟乙烯板上。
本发明具有如下优点:
1、需要拆卸电极片进行更换时,仅需向弹簧方向按压夹紧套筒,使夹紧套筒向弹簧方向移动,电极杆的夹紧头不再受到夹紧套筒的压力,夹槽张开,电极片可以轻易脱离电极杆。同时,在此状态下嵌装新的电极片,释放夹紧套筒,夹紧套筒在弹簧的作用下向夹紧头移动,与夹紧头相抵,夹紧夹槽,从而使电极片固定于交槽内。使得拆卸更换过程简单便捷。
2、本发明公开的装置,结构简单紧凑、设计科学合理、操作方便快捷、应用范围广,本发明无螺丝结构,即使在狭小的操作空间,例如手套箱,也可以有效快捷安装或更换电极片,显著提高工作效率,降低劳动强度,减少成本。
附图说明
图1是本发明具体实施例的一种夹片电极装置(夹有电极片)的整体结构示意图;
图2是本发明具体实施例的前电极杆的结构示意图;
图3是本发明另一具体实施例的前电极杆的结构示意图;
图4是本发明具体实施例的后电极杆的结构示意图;
图5是本发明具体实施例的夹紧套的结构示意图;
图6是本发明具体实施例的弹簧的结构示意图。
图中:
1为前电极杆、2为后电极杆、3为弹簧、4为夹紧套筒、5为夹槽、6为夹紧头、7为外螺纹端、8为内螺纹端、9为电极片、10为密封圈、11为垫圈、12为螺母。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参考图1至图6,图1是一种夹有电极片的夹片电极装置的整体结构示意图,包括由前电极杆1和后电极杆2组成的电极杆、弹簧3、夹紧套筒4、夹槽5、电极片9。其中,夹槽5用于嵌装电极片9且开设于前电极杆1的前端面,前电极杆1具有夹紧头6,夹紧套筒4和弹簧3均套设于前电极杆1的外周,且位于夹紧头6和后电极杆2之间,弹簧的一端抵住后电极杆2的前端面,夹紧套筒4抵住夹紧头6。
夹槽5从前电极杆1的前端面水平延伸至前电极杆1的内部,且夹槽5根部开有“C”形缺口(见图2)。
夹紧头6的一部分结构为锥台体,夹紧套筒4以锥面与夹紧头6相配合。为了达到自锁目的,锥面的斜角不大于15°。
前电极杆1和后电极杆2可采取本领域常规连接方式连接,例如,本实施例中,前电极杆1和后电极杆2通过螺纹连接。具体地,前电极杆1的尾端包括外螺纹端7,后电极杆2的前端设置有与外螺纹端7配合的内螺纹端8。
本实施例中的夹片电极装置安装方法,包括以下步骤:
1)将夹紧套筒4和弹簧3依次套设在前电极杆1的外周,使夹紧套筒4紧贴夹紧头6,弹簧3紧贴夹紧套筒4;
2)将前电极杆1的外螺纹端7拧入后电极杆2的内螺纹端8,前电极杆1和后电极杆2连接成为一体结构,弹簧3的一端作用于后电极杆2的前端面,夹紧套筒4在弹簧3的作用下抵住夹紧头6;
3)通过密封圈10、垫圈11、螺母12将后电极杆2的尾端固定在聚四氟乙烯板(见图1中的虚线示出)上。
在本实施例的夹片电极装置中安装电极片,包括以下步骤:
向弹簧方向按压夹紧套筒,使夹紧套筒向弹簧方向移动,电极杆的夹紧头不再受到夹紧套筒的压力,夹槽张开,嵌装电极片,然后释放夹紧套筒,夹紧套筒在弹簧的作用下向夹紧头移动,与夹紧头相抵,夹紧头夹紧夹槽,从而使电极片固定于夹槽内。
实施例2
参考图1至图6,一种夹片电极装置,包括由前电极杆1和后电极杆2组成可连接成一体的电极杆、弹簧3、夹紧套筒4、夹槽5、电极片9。其中,夹槽5用于嵌装电极片9且开设于前电极杆1的前端面,前电极杆1具有夹紧头6,夹紧套筒4和弹簧3均套设于前电极杆1的外周,且位于夹紧头6和后电极杆2之间,弹簧的一端抵住后电极杆2的前端面,夹紧套筒4抵住夹紧头6。
夹槽5从前电极杆1的前端面水平延伸至前电极杆1的内部。且夹槽5根部开有“>”形缺口(见图3)。
夹紧头6为四边柱台体,夹紧套筒4以斜面与夹紧头6相配合。为了达到自锁目的,斜面的斜角不大于15°。
实施例3
参考图1至图6,一种夹片电极装置,包括由前电极杆1和后电极杆2组成的可连接成一体的电极杆、弹簧3、夹紧套筒4、夹槽5、电极片9。其中,夹槽5用于嵌装电极片9且开设于前电极杆1的前端面,前电极杆1具有夹紧头6,夹紧套筒4和弹簧3均套设于前电极杆1的外周,且位于夹紧头6和后电极杆2之间,弹簧的一端抵住后电极杆2的前端面,夹紧套筒4抵住夹紧头6。
弹簧3为本领域中常见的弹性储能器件,可以为螺旋弹簧(见图6)、碟形弹簧、环形弹簧或橡胶弹簧中任一种。
在拆卸或更换电极片的过程中,需要按压夹紧套筒而使夹紧套筒向弹簧方向移动,本实施例的夹片电极装置的夹紧套筒外表面经过磨砂或者滚花处理,以增加其外表面的摩擦,防止打滑。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种夹片电极装置,包括电极杆和固定装置,其特征在于,所述夹片电极装置还包括夹槽、夹紧套筒及弹簧,所述电极杆包括可连接成一体的前电极杆和后电极杆,所述前电极杆的前端面开设有用于嵌装电极片的夹槽,所述前电极杆具有夹紧头,所述夹紧套筒和弹簧均套设于所述前电极杆的外周,且均位于所述夹紧头和所述后电极杆之间,所述弹簧的一端作用于所述后电极杆的前端面,所述夹紧套筒在所述弹簧的作用下与所述夹紧头相抵,所述夹紧套筒和弹簧可沿所述前电极杆轴向运动从而夹紧或松开所述电极片。
2.根据权利要求1所述的夹片电极装置,其特征在于,所述夹槽从所述前电极杆的前端面水平延伸至少至所述夹紧头的内部,且所述夹槽根部开有“C”形缺口。
3.根据权利要求1所述的夹片电极装置,其特征在于,所述夹槽从所述前电极杆的前端面水平延伸至少至所述夹紧头的内部,且所述夹槽根部开有“>”形缺口。
4.根据权利要求1所述的夹片电极装置,其特征在于,所述夹紧套筒具有与所述夹紧头相配合的锥面或斜面,所述锥面或斜面的斜角≤15°。
5.根据权利要求1所述的夹片电极装置,其特征在于,所述弹簧选自螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、橡胶弹簧中的其中一种。
6.根据权利要求1所述的夹片电极装置,其特征在于,所述前电极杆和所述后电极杆通过螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的夹片电极装置,其特征在于,所述前电极杆包括外螺纹端,所述后电极杆的前端设置有与所述外螺纹端配合的内螺纹端。
8.根据权利要求1所述的夹片电极装置,其特征在于,所述夹紧套筒外表面经过磨砂或者滚花处理。
9.根据权利要求1所述的夹片电极装置,其特征在于,所述固定装置包括密封圈、垫圈、螺母。
10.一种权利要求1所述的夹片电极装置的安装方法,其特征在于,所述安装方法包括以下步骤,
1)将夹紧套筒和弹簧依次套设在前电极杆的外周,使夹紧套筒紧贴夹紧头,弹簧紧贴夹紧套筒;
2)将前电极杆和后电极杆连接成为一体结构,弹簧的一端作用于后电极杆的前端面,夹紧套筒在弹簧的作用下抵住夹紧头,夹紧夹槽;
3)后电极杆的尾端通过固定装置固定在聚四氟乙烯板上。
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