CN114397346A - 一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,包括:试验部;导气壳,导气壳与试验部相互连通;装配柱,装配柱分别贯穿导气壳与试验部,通过装配柱对导气壳与试验部插接,且沿中通透气孔的周向方向设置至少三个,能够起到定位和固定的作用,保证了在试验中的被检测和检测之间能够稳定对接,采用装配柱的杆体类组装固定,能够方便开闭和固定,能够对内部单一的零部件进行检修和更换,方便进行后期的维护以及对不同的试验部进行更换,以便增大本装置的适用范围,本身采用单一方向的堆叠固定设计,使得整体的结构简单,在组装中操作更加便利,相比于复杂的结构使用时性能更加可靠并降低故障率。
Description
技术领域
本发明涉及电池测试设备技术领域,具体而言,涉及一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置。
背景技术
在常见的电化学储能装置中,金属-空气电池是电能高效转换和大规模储存的重要技术方向。该电池利用空气中的氧气作为正极电化学反应活性物质,金属锂、锌、铝或镁作为负极电化学反应活性物质。在电池运行过程中金属电极发生溶解或沉积;空气中的氧气在负载电催化剂的空气电极中进行氧还原(ORR)或氧析出(OER)电化学反应,完成电能与化学能相互转换。在不同类型的金属-空气电池中,水系的锌-空气电池技术相对成熟,在未来的能源应用中有极大的前景。锌-空气电池的理论能量密度高达1086W·h/kg,是目前锂离子电池技术的2倍以上。在成本方面,锌-空气电池因锌金属矿产丰富可以以更低的价格生产;同时,由于使用水系电解液,避免了有机电解液的燃烧爆炸风险。因此,性能优良的可充电锌-空气电池在新能源发电储能、电动汽车和便携式电源等领域具有广阔的应用前景。
锌空气电池的负极(锌电极)反应为:
正极(空气电极)反应为:
总反应为:
锌-空气电池的标准电动势为1.65V。负极为锌电极,由锌粉、锌板、锌箔或泡沫锌等材料组成。正极为空气电极,由扩散层、集流体和催化层组成。电解液为6mol/L的KOH溶液。空气电极的反应动力学缓慢,目前最为稳定和高效的催化剂为物理混合的Pt/C和Ir/C双功能催化剂。其次,还有一些如氮掺杂、硫掺杂、磷掺杂和硼掺杂的碳基非贵金属催化剂也很有希望用于改善催化剂的成本问题。然而,在实际充电过程中,空气电极除了氧析出反应外,还伴随着严重的碳腐蚀副反应和锌电极的电化学析氢反应。因此,锌空气电池在充电过程中的反应非常复杂,需要精准地对反应进行定量分析。考虑到氧析出反应伴随着氧气的释放,碳腐蚀伴随着一氧化碳气体的释放(二氧化碳会被碱性电解液吸收),析氢反应伴随着氢气的释放,可以通过监测尾气的方法对反应进行定量分析。
现有的锌空气电池测试装置主要面向其电化学性能如充放电循环寿命、循环伏安曲线和电化学阻抗谱等测试,而忽略了空气电极反应和析氢过程的原位定量分析。已有相似的电极反应测试装置锂空气电池中的专利《一种锂-空气电池测试模具及其装配方法》(CN201510013797.3)、《一种锂空气电池测试模具》(CN201710494498.5)、《一种新型锂空气电池多功能测试装置》(CN201811654029.6)、《锂空气电池测试模具》(CN201911347630.5)等针对其采用有机电解液和纯氧测试的特点设计,且由于锂空气电池电流密度远远低于锌空气电池,而无法适用于锌空气电池采用水系电解液、放电时和大气直接接触以及测试电流大的工况。因此,一种结构简单、操作便利、性能可靠且适配合理的锌空气电池充电过程的尾气原位定量分析装置,将对该电池技术提供有力的性能表征手段,从而推动锌空气电池往实用化方向的发展。
发明内容
根据本发明的实施例旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。
根据本发明的实施例的第一方面在于提供一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置。
本发明第一方面的实施例提供了一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,包括:试验部;导气壳,所述导气壳与所述试验部相互连通;装配柱,所述装配柱分别贯穿所述导气壳与所述试验部;所述导气壳上分别开设有螺纹孔和中通透气孔,所述装配柱沿所述中通透气孔的周向方向设置至少三个,所述螺纹孔的轴线和所述中通透气孔的轴线相互交叉,所述导气壳通过所述中通透气孔与所述试验部相连通,以将所述试验部内部的气体向外部带出。
根据本发明提供的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,通过装配柱对导气壳与试验部插接,且沿中通透气孔的周向方向设置至少三个,能够起到定位和固定的作用,保证了在试验中的被检测和检测之间能够稳定对接,采用装配柱的杆体类组装固定,能够方便开闭和固定,能够对内部单一的零部件进行检修和更换,方便进行后期的维护以及对不同的试验部进行更换,以便增大本装置的适用范围,本身采用单一方向的堆叠固定设计,使得整体的结构简单,在组装中操作更加便利,相比于复杂的结构使用时性能更加可靠降低故障率,免除了过多的辅助部件,使得整体的结构配置更加合理;
导气壳作为尾气的瞬时存储容器,体积小,确保气体及时进入分析仪器,实现原位在线检测,螺纹孔一端连接恒定流量的惰性气源,另一端连接气体分析仪器,从而尾气在惰性气体的运载下形成分析气路,通过螺纹孔的轴线和中通透气孔的轴线相互交叉,使得流动的惰性气体能够更多的带动导气壳内部由试验部产生的气体,保证了在试验部稳定工作时,导气壳内部的导入气体各部分能够稳定的带出,保证了检测中的数值稳定,降低极端偏差数值。
另外,根据本发明的实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征:
上述任一技术方案中,所述试验部包括:电解液壳,插接固定在所述装配柱上,所述电解液壳上分别开设有注液孔和中通透液孔,且所述注液孔的轴线和所述中通透液孔的轴线相互交叉;电极,分别设置在所述中通透液孔的两端;其中,所述中通透液孔的轴线和所述中通透气孔的轴线重合。
在该技术方案中,通过将电解液壳和电极分体设置,使得本装置能够对不同种类的电极进行更换和测试,并且借助装配柱的导向定位安装和固定,使得整体的拆装都更加的快速和方便,通过注液孔能够对电解液壳内部进行不同量和种类的电解液的导入,通过将电极分别设置在所述中通透液孔的两端,组成了一个完整的临时的电池结构,以便进行测试,也可进行单独的零部件更换,以便进行不同的测试。
上述任一技术方案中,所述电极包括:锌电极,设置在所述中通透液孔远离所述导气壳的一端;空气电极,设置在所述中通透液孔靠近所述导气壳的一端;集流体,所述集流体设置两个,且分别固定在所述锌电极和所述空气电极上,且所述集流体顶部设置在所述电解液壳的顶部上方。
在该技术方案中,通过设置锌电极和空气电极,组成了锌空气电池,以便进行试验,通过集流体可与外部充放电仪连接,即可进行测试,集流体顶部设置在电解液壳的顶部上方,可方便进行对接,避免了内部的结构部件对外部连电结构的连接干涉,导气壳和锌电极、空气电极、电解液壳内部的电解液和集流体组成一个可充电锌空气电池。
上述任一技术方案中,所述试验部还包括:电极夹板,所述电极夹板插接固定在所述装配柱上,且所述电极夹板设置在所述锌电极远离所述电解液壳的一端;橡胶垫片,所述橡胶垫片分别设置在电解液壳的两端,且插接固定在所述装配柱上,所述橡胶垫片中部开设容纳孔,所述锌电极和所述空气电极分别设置在所述容纳孔内。
在该技术方案中,通过电极夹板可对试验部的组装进行夹紧,避免了电极产生松脱掉落以及电解液壳内部电解液的漏出,同样的,采用装配柱进行定位和组装,使得整体结构为近似于模架的装配方式,方便反复开闭组装和后期的单个零部件更换和维修,采用橡胶垫片,且橡胶垫片的厚度大于电极的厚度,对橡胶垫片进行预先的压缩,一方面能够提高对接处的密封性,另一方面能够避免过高的夹紧力直接接触电极,造成电极的损坏。
上述任一技术方案中,所述装配柱上套接有金属垫片,且在所述装配柱上同轴设置两个,所述装配柱两端分别螺接螺母,所述螺母分别通过所述电极夹板和所述导气壳夹持固定所述金属垫片。
在该技术方案中,装配柱两端套接金属垫片并与螺母配合,进行螺接固定时,能够增强螺接固紧,保证了在试验中的装配柱与各个装配结构之间的紧密固定,采用两端的螺母进行分别的螺接固定,使得装配柱可从任意一端进行拆卸,能够方便实验人员进行反复的多次的更改实验条件和内部零部件,增强了本装置在多次试验中的拆装速度,能够应对大规模的实验数据需求。
上述任一技术方案中,所述注液孔内壁顶端插接有密封塞。
在该技术方案中,加设密封塞,可对注液孔进行螺接密封,可以避免尾气从此处排出,保障了装置内部的各种物质流动的方向性,避免尾气的随意排放,造成实验数据的不准确。
上述任一技术方案中,所述中通透气孔远离所述试验部的一端螺接有螺纹盖,所述螺纹盖与所述导气壳的贴合处设置有密封垫圈。
在该技术方案中,中通透气孔内壁采用螺纹设置,放电过程中和大气接触提供足够的氧气,充电过程中用螺纹盖拧上密封,密封盖里有橡胶垫圈以提供足够的气密性。
上述任一技术方案中,所述螺纹孔的两端分别螺接有气体转换接头,所述气体转换接头外壁设置有环形凸起,所述环形凸起侧壁贴合所述导气壳。
在该技术方案中,导气壳两侧设置两个螺纹孔,分别连接气体转换接头,使得恒定流量的惰性气体载气可以将尾气运输至定量分析仪器质谱仪中,且设置环形凸起,以便进行气体转换接头对导气壳的顶死密封,保证了装配中的结构稳定和气体密封。
上述任一技术方案中,所述螺纹孔和所述中通透气孔内部分别填充有过滤颗粒。
在该技术方案中,导气壳内填充过滤颗粒,且为多孔吸水材料,吸收待测气体中的水分,以避免由于锌空气电池的水系电解液挥发导致分析仪器质谱仪内毛细管被阻塞的安全问题。
根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过根据本发明的实施例的实践了解到。
附图说明
图1为本发明的各部件爆炸图;
图2为本发明的各部件装配图;
图3为本发明的导气壳局部剖切示意图;
图4为本发明的锌空气电池在气体分析仪器质谱仪中氧气信号测试图。
其中,图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1装配柱、2金属垫片、3电极夹板、4橡胶垫片、401容纳孔、5集流体、6锌电极、7密封塞、8电解液壳、801注液孔、802中通透液孔、9空气电极、10导气壳、1001螺纹孔、1002中通透气孔、11气体转换接头、12螺母、13密封垫圈、14螺纹盖。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
请参阅图1-3,本发明第一方面的实施例提供了一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,包括:试验部;导气壳10,导气壳10与试验部相互连通;装配柱1,装配柱1分别贯穿导气壳10与试验部;导气壳10上分别开设有螺纹孔1001和中通透气孔1002,装配柱1沿中通透气孔1002的周向方向设置至少三个,螺纹孔1001的轴线和中通透气孔1002的轴线相互交叉,导气壳10通过中通透气孔1002与试验部相连通,以将试验部内部的气体向外部带出。
根据本发明提供的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,通过装配柱1对导气壳10与试验部插接,且沿中通透气孔1002的周向方向设置至少三个,能够起到定位和固定的作用,保证了在试验中的被检测和检测之间能够稳定对接,采用装配柱1的杆体类组装固定,能够方便开闭和固定,能够对内部单一的零部件进行检修和更换,方便进行后期的维护以及对不同的试验部进行更换,以便增大本装置的适用范围,本身采用单一方向的堆叠固定设计,使得整体的结构简单,在组装中操作更加便利,相比于复杂的结构使用时性能更加可靠并降低故障率,免除了过多的辅助部件,使得整体的结构配置更加合理;
导气壳10作为尾气的瞬时存储容器,体积小,确保气体及时进入分析仪器,实现原位在线检测,螺纹孔1001一端连接恒定流量的惰性气源,另一端连接气体分析仪器,从而尾气在惰性气体的运载下形成分析气路,通过螺纹孔1001的轴线和中通透气孔1002的轴线相互交叉,使得流动的惰性气体能够更多的带动导气壳10内部由试验部产生的气体,保证了在试验部稳定工作时,导气壳10内部的导入气体各部分能够稳定的带出,保证了检测中的数值稳定,降低极端偏差数值。
具体地,导气壳10的材质为聚四氟乙烯、有机玻璃或者ABS树脂。
上述任一实施例中,如图1-3所示,试验部包括:电解液壳8,插接固定在装配柱1上,电解液壳8上分别开设有注液孔801和中通透液孔802,且注液孔801的轴线和中通透液孔802的轴线相互交叉;电极,分别设置在中通透液孔802的两端;其中,中通透液孔802的轴线和中通透气孔1002的轴线重合。
在该实施例中,通过将电解液壳8和电极分体设置,使得本装置能够对不同种类的电极进行更换和测试,并且借助装配柱1的导向定位安装和固定,使得整体的拆装都更加的快速和方便,通过注液孔801能够对电解液壳8内部进行不同量和种类的电解液的导入,通过将电极分别设置在中通透液孔802的两端,组成了一个完整的临时的电池结构,以便进行测试,也可进行单独的零部件更换,以便进行不同的测试。
上述任一实施例中,如图1-3所示,电极包括:锌电极6,设置在中通透液孔802远离导气壳10的一端;空气电极9,设置在中通透液孔802靠近导气壳10的一端;集流体5,集流体5设置两个,且分别固定在锌电极6和空气电极9上,且集流体5顶部设置在电解液壳8的顶部上方。
在该实施例中,通过设置锌电极6和空气电极9,组成了锌空气电池,以便进行试验,通过集流体5可与外部充放电仪连接,即可进行测试,集流体5顶部设置在电解液壳8的顶部上方,可方便进行对接,避免了内部的结构部件对外部连电结构的连接干涉,导气壳10和锌电极6、空气电极9、电解液壳8内部的电解液和集流体5组成一个可充电锌空气电池。
上述任一实施例中,如图1-3所示,试验部还包括:电极夹板3,电极夹板3插接固定在装配柱1上,且电极夹板3设置在锌电极6远离电解液壳8的一端;橡胶垫片4,橡胶垫片4分别设置在电解液壳8的两端,且插接固定在装配柱1上,橡胶垫片4中部开设容纳孔401,锌电极6和空气电极9分别设置在容纳孔401内。
在该实施例中,通过电极夹板3可对试验部的组装进行夹紧,避免了电极产生松脱掉落以及电解液壳8内部电解液的漏出,同样的,采用装配柱1进行定位和组装,使得整体结构为近似于模架的装配方式,方便反复开闭组装和后期的单个零部件更换和维修,采用橡胶垫片4,且橡胶垫片4的厚度大于电极的厚度,对橡胶垫片4进行预先的压缩,一方面能够提高对接处的密封性,另一方面能够避免过高的夹紧力直接接触电极,造成电极的损坏。
上述任一实施例中,如图1-3所示,装配柱1上套接有金属垫片2,且在装配柱1上同轴设置两个,装配柱1两端分别螺接螺母12,螺母12分别通过电极夹板3和导气壳10夹持固定金属垫片2。
在该实施例中,装配柱1两端套接金属垫片2并与螺母12配合,进行螺接固定时,能够增强螺接固紧,保证了在试验中的装配柱1与各个装配结构之间的紧密固定,采用两端的螺母12进行分别的螺接固定,使得装配柱1可从任意一端进行拆卸,能够方便实验人员进行反复的多次的更改实验条件和内部零部件,增强了本装置在多次试验中的拆装速度,能够应对大规模的实验数据需求。
上述任一实施例中,如图1-3所示,注液孔801内壁顶端插接有密封塞7。
在该实施例中,加设密封塞7,可对注液孔801进行螺接密封,可以避免尾气从此处排出,保障了装置内部的各种物质流动的方向性,避免尾气的随意排放,造成实验数据的不准确。
上述任一实施例中,如图1-3所示,中通透气孔1002远离试验部的一端螺接有螺纹盖14,螺纹盖14与导气壳10的贴合处设置有密封垫圈13。
在该实施例中,中通透气孔1002内壁采用螺纹设置,放电过程中和大气接触提供足够的氧气,充电过程中用螺纹盖14拧上密封,密封盖里有橡胶垫圈以提供足够的气密性。
上述任一实施例中,如图1-3所示,螺纹孔1001的两端分别螺接有气体转换接头11,气体转换接头11外壁设置有环形凸起,环形凸起侧壁贴合导气壳10。
在该实施例中,导气壳10两侧设置两个螺纹孔1001,分别连接气体转换接头11,使得恒定流量的惰性气体载气可以将尾气运输至定量分析仪器质谱仪中,且设置环形凸起,以便进行气体转换接头11对导气壳10的顶死密封,保证了装配中的结构稳定和气体密封。
上述任一实施例中,如图1-3所示,螺纹孔1001和中通透气孔1002内部分别填充有过滤颗粒。
在该实施例中,导气壳10内填充过滤颗粒,且为多孔吸水材料,吸收待测气体中的水分,以避免由于锌空气电池的水系电解液挥发导致分析仪器质谱仪内毛细管被阻塞的安全问题。
具体地,过滤颗粒采用多孔吸水材料蓝色硅胶或者吸附树脂等颗粒以吸收待测气体中的水分。
如图4所示,为分别在10mA/cm2、20mA/cm2和30mA/cm2下充电3分钟质谱仪中的氧气信号曲线。
导气壳10采用聚四氟乙烯材质。夹板3、电解液壳8和导气壳10的厚度分别为0.5、0.5和1cm,正面为2×2cm2的正方形。电解液壳8和导气壳10的中孔直径为1cm,从而保证正负电极表观面积为0.785cm2。导气壳10的腔中填满多孔蓝色硅胶颗粒,集流体5为不锈钢片。
锌电极6为锌板,空气电极9为20%Ir/C、20%Pt/C、导电碳剂XC-72、聚四氟乙烯(PTFE)按比例1.25:1.25:1:1混合喷覆在亲水碳纸上而成,电解液为6mol/L KOH+0.2mol/LZn(CH3COO)2。
气体转换接头11为6mm螺纹转4mm直通型号。螺纹盖14为聚四氟乙烯材质,具有足够的强度和耐腐蚀性,通过螺纹和导气壳10配合,中间嵌以橡胶垫圈提供足够的气密性。
载气由惰性气源氩气气瓶通过角式刻度流量针阀调节和0-30mL/min微小气体流量计监测以实现恒定流量流入系统。气体分析仪器为四极杆微分电化学质谱。
测试流程是先将锌空气电池在空气中进行足够容量的恒流放电,然后在导气壳10的螺纹孔1001处旋入螺纹盖14,通过外部调节流量阀给导气壳10的内部腔体施加恒定流量的惰性气体吹扫,以排净其中的空气。接着用充放电仪施加恒定电流充电。随着充电的进行,锌空气电池中各种尾气的相对含量在载气的输运下进入质谱仪中即可被检测出来。获得待测尾气的信号值后,再在同等工况下测得已知标准流量的气体信号,和待测信号值比对后即可获得待测气体的绝对含量。
充电过程中信号迅速上升至稳定水平,表明氧气释放速率达到较为稳定的平台,信号曲线和横轴的积分面积即为其相对气体含量。进一步可以发现随着电流的增大,氧气释放速率也随之上升至新的平台,验证了测量的可靠性和准确性。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,其特征在于,包括:
试验部;
导气壳(10),所述导气壳(10)与所述试验部相互连通;
装配柱(1),所述装配柱(1)分别贯穿所述导气壳(10)和所述试验部;
所述导气壳(10)上分别开设有螺纹孔(1001)和中通透气孔(1002),所述装配柱(1)沿所述中通透气孔(1002)的周向方向设置至少三个,所述螺纹孔(1001)的轴线和所述中通透气孔(1002)的轴线相互交叉,所述导气壳(10)通过所述中通透气孔(1002)与所述试验部相连通,以将所述试验部内部的气体向外部带出。
2.根据权利要求1所述的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,其特征在于,所述试验部包括:
电解液壳(8),插接固定在所述装配柱(1)上,所述电解液壳(8)上分别开设有注液孔(801)和中通透液孔(802),且所述注液孔(801)的轴线和所述中通透液孔(802)的轴线相互交叉;
电极,分别设置在所述中通透液孔(802)的两端;
其中,所述中通透液孔(802)的轴线和所述中通透气孔(1002)的轴线重合。
3.根据权利要求2所述的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,其特征在于,所述电极包括:
锌电极(6),设置在所述中通透液孔(802)远离所述导气壳(10)的一端;
空气电极(9),设置在所述中通透液孔(802)靠近所述导气壳(10)的一端;
集流体(5),所述集流体(5)设置两个,且分别固定在所述锌电极(6)和所述空气电极(9)上,且所述集流体(5)顶部设置在所述电解液壳(8)的顶部上方。
4.根据权利要求3所述的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,其特征在于,所述试验部还包括:
电极夹板(3),所述电极夹板(3)插接固定在所述装配柱(1)上,且所述电极夹板(3)设置在所述锌电极(6)远离所述电解液壳(8)的一端;
橡胶垫片(4),所述橡胶垫片(4)分别设置在电解液壳(8)的两端,且插接固定在所述装配柱(1)上,所述橡胶垫片(4)中部开设容纳孔(401),所述锌电极(6)和所述空气电极(9)分别设置在所述容纳孔(401)内。
5.根据权利要求4所述的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,其特征在于,所述装配柱(1)上套接有金属垫片(2),且在所述装配柱(1)上同轴设置两个,所述装配柱(1)两端分别螺接螺母(12),所述螺母(12)分别通过所述电极夹板(3)和所述导气壳(10)夹持固定所述金属垫片(2)。
6.根据权利要求2所述的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,其特征在于,所述注液孔(801)内壁顶端插接有密封塞(7)。
7.根据权利要求1所述的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,其特征在于,所述中通透气孔(1002)远离所述试验部的一端螺接有螺纹盖(14),所述螺纹盖(14)与所述导气壳(10)的贴合处设置有密封垫圈(13)。
8.根据权利要求1所述的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,其特征在于,所述螺纹孔(1001)的两端分别螺接有气体转换接头(11),所述气体转换接头(11)外壁设置有环形凸起,所述环形凸起侧壁贴合所述导气壳(10)。
9.根据权利要求1所述的一种新型锌空气电池充电过程尾气原位定量分析装置,其特征在于,所述螺纹孔(1001)和所述中通透气孔(1002)内部分别填充有过滤颗粒。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102654566A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-09-05 | 上海交通大学 | 一种新型锂空气电池模具 |
CN206864578U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-01-09 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种测试用金属空气液流电池装置 |
CN207265201U (zh) * | 2017-10-25 | 2018-04-20 | 山东大学 | 一种金属空气电池模具 |
KR20180112223A (ko) * | 2017-04-03 | 2018-10-12 | 상명대학교산학협력단 | 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지 |
KR20190069079A (ko) * | 2017-12-11 | 2019-06-19 | 울산과학기술원 | 금속 공기전지 및 금속 공기전지용 케이스 |
CN110320476A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-10-11 | 中国科学院物理研究所 | 用于原位检测液态电池产气的模拟电池装置 |
CN110865102A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-03-06 | 天津大学 | 一种用于研究金属基水系电池的模具 |
CN210775224U (zh) * | 2019-08-05 | 2020-06-16 | 北京中科万垣科技有限公司 | 一种电池电化学原位拉曼光谱测试模具 |
CN111769298A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-10-13 | 中国科学院金属研究所 | 一种制备单原子团簇Fe-N共掺杂单壁碳纳米管电催化薄膜电极的方法 |
CN112485275A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 中山大学 | 一种同步辐射x射线吸收光谱和质谱联用的电池装置与测试方法 |
CN212848596U (zh) * | 2020-08-19 | 2021-03-30 | 南京同宁新材料研究院有限公司 | 一种充放电锌空气电池组装模具及锌空气电池 |
CN113433461A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 昆明理工大学 | 一种硅空气电池测试系统 |
-
2022
- 2022-01-13 CN CN202210036300.XA patent/CN114397346B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102654566A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-09-05 | 上海交通大学 | 一种新型锂空气电池模具 |
KR20180112223A (ko) * | 2017-04-03 | 2018-10-12 | 상명대학교산학협력단 | 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지 |
CN206864578U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-01-09 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种测试用金属空气液流电池装置 |
CN207265201U (zh) * | 2017-10-25 | 2018-04-20 | 山东大学 | 一种金属空气电池模具 |
KR20190069079A (ko) * | 2017-12-11 | 2019-06-19 | 울산과학기술원 | 금속 공기전지 및 금속 공기전지용 케이스 |
CN110320476A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-10-11 | 中国科学院物理研究所 | 用于原位检测液态电池产气的模拟电池装置 |
CN210775224U (zh) * | 2019-08-05 | 2020-06-16 | 北京中科万垣科技有限公司 | 一种电池电化学原位拉曼光谱测试模具 |
CN110865102A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-03-06 | 天津大学 | 一种用于研究金属基水系电池的模具 |
CN111769298A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-10-13 | 中国科学院金属研究所 | 一种制备单原子团簇Fe-N共掺杂单壁碳纳米管电催化薄膜电极的方法 |
CN212848596U (zh) * | 2020-08-19 | 2021-03-30 | 南京同宁新材料研究院有限公司 | 一种充放电锌空气电池组装模具及锌空气电池 |
CN112485275A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 中山大学 | 一种同步辐射x射线吸收光谱和质谱联用的电池装置与测试方法 |
CN113433461A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 昆明理工大学 | 一种硅空气电池测试系统 |
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Publication number | Publication date |
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CN114397346B (zh) | 2023-03-10 |
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