CN111413389A - 一种电池相关材料电化学性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池相关材料电化学性能测试装置，包括横管、立管，所述横管和立管相互垂直且一体成型，所述横管内设有横向放置腔，所述立管内设置有竖向放置腔，所述横向放置腔与竖向放置腔相互连通，所述横向放置腔的内部设有横向mylar膜，所述竖向放置腔内设有竖向mylar膜，所述竖向mylar膜与横向mylar膜相互连通，所述竖向mylar膜与横向mylar膜之间共同形成待测试电极材料放置区，所述横向mylar膜一端的内部放置有第一柱状衔接口。本发明不仅安装方便，而且拆卸难度比扣式电池，柱状电池以及软包电池要方便，且需要测量的对象更能保持完整的性状，不用担心拆卸过程中的损坏，而且替换所添加电池原材料后，可以模拟更多不同类型的电池系统，从而满足更多的电池材料测试需求。

Description

一种电池相关材料电化学性能测试装置
技术领域
本发明涉及电池材料检测技术领域，尤其涉及一种电池相关材料电化学性能测试装置。
背景技术
现有电池材料电化学性能测试都必须把所有电池材料组装成成品电池，例如扣式电池、圆柱及软包电池等；待循环实验结束，如果需要对于电池内部的材料进行电化学性能测试，只能拆解破坏电池。电池壳体不可回收造成较大浪费，且组装拆卸过程费时并容易造成拆解过程中测试对象不同程度损坏，因此需要对现有电池相关材料测试技术中存在的问题进行解决。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有电化学测试技术中存在的缺陷及不足，而提出的一种新型电池相关材料电化学性能测试装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种电池材料电化学性能测试装置，包括横管、立管，所述横管和立管相互垂直且一体成型，所述横管内设有横向放置腔，所述立管内设置有竖向放置腔，所述横向放置腔与竖向放置腔相互连通，所述横向放置腔的内部设有横向mylar膜，所述竖向放置腔内设有竖向mylar膜，所述竖向mylar膜与横向mylar膜相互连通，所述竖向mylar膜与横向mylar膜之间共同形成待测试电极材料放置区，所述横向mylar膜一端的内部放置有第一柱状衔接口，所述横向mylar膜另一端的内部放置有第二柱状衔接口，所述竖向mylar膜远离横向mylar膜一端的内部放置有第三柱状衔接口；
所述第一柱状衔接口远离第二柱状衔接口的一端套设有第一螺纹罩，且第一螺纹罩螺纹连接在横管的外侧，所述第一柱状衔接口靠近第二柱状衔接口的一端通过弹簧连接有对电极测头，所述第二柱状衔接口远离第一柱状衔接口的一端套设有第二螺纹罩，且第二螺纹罩螺纹连接在横管的外侧，所述第二柱状衔接口靠近第一柱状衔接口的一端设安装有工作电极测头，所述第三柱状衔接口远离第一柱状衔接口和第二柱状衔接口的一端套设有第三螺纹罩，且第三螺纹罩螺纹连接在立管的外侧，所述第三柱状衔接口靠近第一柱状衔接口和第二柱状衔接口的一端安装有参比电极测头；
所述第一柱状衔接口靠近第一螺纹罩的一端安装有密封圈，且密封圈与横向mylar膜的端部以及横管的内壁紧密接触，所述第二柱状衔接口靠近第二螺纹罩的一端同样安装有密封圈，且密封圈与横向mylar膜的端部以及横管的内壁紧密接触，所述第三柱状衔接口靠近第三螺纹罩的一端同样安装有密封圈，且密封圈与竖向mylar膜的端部以及立管的内壁紧密接触。
进一步地，所述横管一端的外侧壁上开设有与第一螺纹罩相匹配的螺纹，所述横管另一端的外侧壁上开设有与第二螺纹罩相匹配的螺纹，所述立管远离横管一端的外侧壁上开设有与第三螺纹罩相匹配的螺纹。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明不仅安装方便，而且拆卸难度比扣式电池，柱状电池以及软包电池要方便，且需要测量的对象更能保持完整的性状，不用担心拆卸过程中的损坏，而且替换所添加电池原材料后，可以模拟更多不同类型的电池系统，从而满足更多的电池材料测试需求。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的一种电池相关材料电化学性能测试装置的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种电池相关材料电化学性能测试装置的内部结构示意图。
图中：1横管、2立管、3第一螺纹罩、4第二螺纹罩、5第三螺纹罩、6横向mylar膜、7竖向mylar膜、8第一柱状衔接口、9第二柱状衔接口、10第三柱状衔接口、11弹簧、12对电极测头、13工作电极测头、14参比电极测头、15密封圈、16待测试电极材料放置区。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-2，一种电池相关材料电化学性能测试装置，包括横管1、立管2，横管1和立管2相互垂直且一体成型，横管1内设有横向放置腔，立管2内设置有竖向放置腔，横向放置腔与竖向放置腔相互连通，横向放置腔的内部设有横向mylar膜6，竖向放置腔内设有竖向mylar膜7，竖向mylar膜7与横向mylar膜6一体成型且相互连通，竖向mylar膜7与横向mylar膜6之间共同形成待测试电极材料放置区16，横向mylar膜6一端的内部放置有第一柱状衔接口8，横向mylar膜6另一端的内部放置有第二柱状衔接口9，竖向mylar膜7远离横向mylar膜6一端的内部放置有第三柱状衔接口10；
第一柱状衔接口8远离第二柱状衔接口9的一端套设有第一螺纹罩3，且第一螺纹罩3螺纹连接在横管1的外侧，第一柱状衔接口8靠近第二柱状衔接口9的一端通过弹簧11连接有对电极测头12，第二柱状衔接口9远离第一柱状衔接口8的一端套设有第二螺纹罩4，且第二螺纹罩4螺纹连接在横管1的外侧，第二柱状衔接口9靠近第一柱状衔接口8的一端设安装有工作电极测头13，第三柱状衔接口10远离第一柱状衔接口8和第二柱状衔接口9的一端套设有第三螺纹罩5，且第三螺纹罩5螺纹连接在立管2的外侧，第三柱状衔接口10靠近第一柱状衔接口8和第二柱状衔接口9的一端安装有参比电极测头14；
第一柱状衔接口8靠近第一螺纹罩3的一端安装有密封圈15，且密封圈15与横向mylar膜6的端部以及横管1的内壁紧密接触，第二柱状衔接口9靠近第二螺纹罩4的一端同样安装有密封圈15，且密封圈15与横向mylar膜6的端部以及横管1的内壁紧密接触，第三柱状衔接口10靠近第三螺纹罩5的一端同样安装有密封圈15，且密封圈15与竖向mylar膜7的端部以及立管2的内壁紧密接触。
进一步地，横管1一端的外侧壁上开设有与第一螺纹罩3相匹配的螺纹，横管1另一端的外侧壁上开设有与第二螺纹罩4相匹配的螺纹，立管2远离横管1一端的外侧壁上开设有与第三螺纹罩5相匹配的螺纹。
对电极测头12上安装有对电极测头PEEK圈，工作电极测头13上安装有工作电极测头PEEK圈，参比电极测头14上安装有参比电极测头PEEK圈。
当需要测试电极材料时，把电极材料涂覆在对电极测头12上，再加上电解液和隔膜，工作电极测头13及参比电极测头14处通常添加金属锂+电解液+隔膜。
装配完后在第一柱状衔接口8和第二柱状衔接口9的尾部加外电场和电压电流检测传感器，在第三柱状衔接口10的尾部固定电压检测及控制传感器，从而形成一套完整的类电池体系。
实验完成后，拆卸本装置，可以对电极上的材料进行表征测试，其它零部件进行清洗以备下次测试使用。
本发明在装配之后，可以把整套装置模拟成一个完整的电池，待实验完成后，如若需要对其中的某些电池材料，例如：锂片/正极材料/隔膜等进行电化学性能测试，只需要反向拆解本装置，便可以得到的几乎完整无损的待测对象。
此外，替换本装置中添加的电池原材料，可以用这套装置模拟锂电池、钠电池、钾电池、镁电池、锌电池、铝电池、铁电池、钙电池体系，根据上述步骤操作后，可以完成不同体系下电池原材料(正极材料/电解液/隔膜等)的测试。
还可对本装置进一步升级改造，在第二柱状衔接口9处改造通气口，可以分析电化学过程中产生的气体。也可以用于“气体-金属”电池体系的相关测试。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电池相关材料电化学性能测试装置，包括横管(1)、立管(2)，所述横管(1)和立管(2)相互垂直且一体成型，其特征在于，所述横管(1)内设有横向放置腔，所述立管(2)内设置有竖向放置腔，所述横向放置腔与竖向放置腔相互连通，所述横向放置腔的内部设有横向mylar膜(6)，所述竖向放置腔内设有竖向mylar膜(7)，所述竖向mylar膜(7)与横向mylar膜(6)相互连通，所述竖向mylar膜(7)与横向mylar膜(6)之间共同形成待测试电极材料放置区(16)，所述横向mylar膜(6)一端的内部放置有第一柱状衔接口(8)，所述横向mylar膜(6)另一端的内部放置有第二柱状衔接口(9)，所述竖向mylar膜(7)远离横向mylar膜(6)一端的内部放置有第三柱状衔接口(10)；
所述第一柱状衔接口(8)远离第二柱状衔接口(9)的一端套设有第一螺纹罩(3)，且第一螺纹罩(3)螺纹连接在横管(1)的外侧，所述第一柱状衔接口(8)靠近第二柱状衔接口(9)的一端通过弹簧(11)连接有对电极测头(12)，所述第二柱状衔接口(9)远离第一柱状衔接口(8)的一端套设有第二螺纹罩(4)，且第二螺纹罩(4)螺纹连接在横管(1)的外侧，所述第二柱状衔接口(9)靠近第一柱状衔接口(8)的一端设安装有工作电极测头(13)，所述第三柱状衔接口(10)远离第一柱状衔接口(8)和第二柱状衔接口(9)的一端套设有第三螺纹罩(5)，且第三螺纹罩(5)螺纹连接在立管(2)的外侧，所述第三柱状衔接口(10)靠近第一柱状衔接口(8)和第二柱状衔接口(9)的一端安装有参比电极测头(14)；
所述第一柱状衔接口(8)靠近第一螺纹罩(3)的一端安装有密封圈(15)，且密封圈(15)与横向mylar膜(6)的端部以及横管(1)的内壁紧密接触，所述第二柱状衔接口(9)靠近第二螺纹罩(4)的一端同样安装有密封圈(15)，且密封圈(15)与横向mylar膜(6)的端部以及横管(1)的内壁紧密接触，所述第三柱状衔接口(10)靠近第三螺纹罩(5)的一端同样安装有密封圈(15)，且密封圈(15)与竖向mylar膜(7)的端部以及立管(2)的内壁紧密接触。
2.根据权利要求1所述的一种电池材料电化学性能测试装置，其特征在于，所述横管(1)一端的外侧壁上开设有与第一螺纹罩(3)相匹配的螺纹，所述横管(1)另一端的外侧壁上开设有与第二螺纹罩(4)相匹配的螺纹，所述立管(2)远离横管(1)一端的外侧壁上开设有与第三螺纹罩(5)相匹配的螺纹。
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