CN201110890Y - 电池测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池测试装置，其中，该电池测试装置包括腔体、第一柱塞、工作电极引出端和对电极引出端，所述腔体具有用于容纳待测电池的电极和电解液的腔室以及与该腔室连通的第一孔，所述第一柱塞可移动地插入所述第一孔中并与第一孔的内壁密闭连接，所述工作电极引出端和对电极引出端各自的一端位于腔室的内部，用于分别与工作电极或对电极电连接，另一端位于腔室的外部，用于引出工作电极或对电极的电流。可以利用本实用新型提供的电池测试装置对不同厚度的电极组进行测试，并且不会因为电极组厚度的改变而产生电极组与第一柱塞接触不良或电池测试装置密封性变差的问题，从而提高了测试的准确性和重现性。

Description

电池测试装置

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电池测试装置。

背景技术

随着便携式用电器及电动工具的广泛应用，二次电池产业有了长足的发展。为了对二次电池的各项性能进行研究和改善，研究人员需要有一种实用、简便的电池模型来对电极和电池的各项性能进行测试。目前部分研究工作者使用的二电极体系能进行一些简单的性能测试，但是不能定位到单个电极进行性能测试。三电极体系由于引入了电势相对稳定的参比电极，能准确描述单个电极的状态，方便我们进行更深层次的研究。

CN2570807Y公开了一种模拟电池三电极体系，如图1所示，该模拟电池三电极体系包括底座1、金属桶2、绝缘桶3、底垫4、电极组5、参比电极6、压片柱7、密封盖8和固定螺钉9，所述底座1具有U型的空间，所述底垫4位于该U型空间的底部，所述金属桶2位于底垫4上，所述电极组5位于金属筒2的底部，所述绝缘桶3位于金属桶2中，且所述绝缘桶3的桶壁上有缺口，所述参比电极6被固定于该缺口中，所述密封盖8与压片柱7为一体结构，所述密封盖8通过固定螺钉9与底座1连接，并使所述压片柱7位于所述绝缘桶3的桶芯中与电极组5接触。该模拟电池三电极体系将与电极组5接触的压片柱7作为该装置的一个电极引出端。由于该装置的密封盖8与压片柱7为一体结构，所以密封盖8需要与压片柱7一起移动，这就会导致当待测试的电极组5的厚度较小时，压片柱7与电极组5接触不良，当待测试的电极组5的厚度较大时，密封盖8与底座1之间密封不好的问题。因此，该模拟电池三电极体系不能适应各种厚度的电极组5的测试，从而使该装置的应用受到限制。并且当利用该模拟电池三电极体系对厚度较大或较小的电极组5进行测试时，会导致测试的准确性和重现性降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以测试各种不同厚度的电极组且密封良好的电池测试装置。

本实用新型提供了一种电池测试装置，其中，该电池测试装置包括腔体10、第一柱塞11、工作电极引出端28和对电极引出端29，所述腔体10具有用于容纳待测电池的电极和电解液的腔室12以及与该腔室12连通的第一孔13，所述第一柱塞11可移动地插入所述第一孔13中并与第一孔13的内壁密闭连接，所述工作电极引出端28和对电极引出端29各自的一端位于腔室12的内部，用于分别与工作电极或对电极电连接，另一端位于腔室12的外部，用于引出工作电极或对电极的电流。

在使用本实用新型提供的电池测试装置对电极组进行测试时，将电极组置于腔室12中，由于第一柱塞11可在第一孔13中移动并与第一孔13的内壁形成密闭连接，所以可以利用本实用新型提供的电池测试装置对不同厚度的电极组进行测试，并且不会因为电极组厚度的改变而产生电极组与第一柱塞11接触不良或电池测试装置密封性变差的问题，从而提高了测试的准确性和重现性。

附图说明

图1是传统模拟电池三电极体系的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种实施方式的电池测试装置的结构示意图；

图3是本实用新型提供的另一种实施方式的电池测试装置的结构示意图；

图4是本实用新型提供的另一种实施方式的电池测试装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图2所示，本实用新型提供了一种电池测试装置，其中，该电池测试装置包括腔体10、第一柱塞11、工作电极引出端28和对电极引出端29，所述腔体10具有用于容纳待测电池的电极和电解液的腔室12以及与该腔室12连通的第一孔13，所述第一柱塞11可移动地插入所述第一孔13中并与第一孔13的内壁密闭连接，所述工作电极引出端28和对电极引出端29各自的一端位于腔室12的内部，用于分别与工作电极或对电极电连接，另一端位于腔室12的外部，用于引出工作电极或对电极的电流。

所述腔体10可以为各种形状，如圆柱状或者棱柱状。所述第一孔13可以为各种形状，通常将第一孔13加工成圆柱形，并且将第一孔13设置为垂直于腔体10的端面。

所述第一柱塞11与第一孔13之间可以采用本领域公知的各种方式形成密闭连接，如可以使第一柱塞11与第一孔13紧密配合，也可以在第一柱塞11与第一孔13之间设置密封件。为了提高第一柱塞11与腔体10之间的密封性，且便于第一柱塞11在第一孔13中移动，优选地，该装置还包括设置在第一柱塞11的至少一部分外表面上的第一密封件15。所述第一密封件15可以为本领域公知的各种密封件，如密封圈或密封套。在设置密封圈时，可以在第一柱塞11的外周面加工环形的凹槽，将密封圈置于该环形凹槽中。在设置密封套时，可以直接将密封套套在第一柱塞11上。所述第一密封件15通常采用耐电解液腐蚀的材料制成，如硅酮材料。

可以采用各种方式压紧第一柱塞11，使第一柱塞11压紧腔室12中的电极组。如可以在第一柱塞11上设置加压装置，也可以通过紧固件将第一柱塞11紧固在腔体10上，从而将腔室12中的电极组压紧。为了便于第一柱塞11压紧电极组，优选地，该装置还包括第一紧固件16，所述第一柱塞11的外端具有第一凸缘25，所述第一紧固件16穿过该第一凸缘25上的通孔将第一柱塞11紧固到所述腔体10上。这样，在采用该电池测试装置对电极组进行测试时，可以通过旋转第一紧固件16而使第一柱塞11压紧待测试的电极组。所述第一紧固件16可以为本领域公知的各种紧固件，如螺钉或者螺栓。可以根据需要在腔体10和第一柱塞11上设置紧固件旋入孔(未示出)，如该紧固件旋入孔的孔径需要与第一紧固件16的直径配合，腔体10上设置的紧固件旋入孔的深度可以根据需要测试的电极组的厚度确定。

所述工作电极引出端28和对电极引出端29可以为本领域公知的各种电极引出端，如可以将工作电极引出端28和对电极引出端29分别与工作电极34和对电极33焊接在一起，从而实现工作电极引出端28与工作电极34的电连接，对电极引出端29与对电极33的电连接。为了方便工作电极引出端28和对电极引出端29分别与腔室12中的工作电极34和对电极33电连接，优选地，所述工作电极引出端28和对电极引出端29中的一个装配在所述第一柱塞11中并随所述第一柱塞11一起移动。这样，当所述第一柱塞11移动时，第一柱塞11可以将工作电极引出端28和对电极引出端29中的一个压在工作电极34或对电极33上，使工作电极引出端28和对电极引出端29中的一个与工作电极34或对电极33电连接。

在测试过程中，为了方便工作电极和对电极的更换，如图3和图4所示，优选地，该装置还包括第二柱塞14，所述腔体10具有与所述腔室12连通的第二孔37，所述第二柱塞14可移动地插入所述第二孔37中并与第二孔37的内壁密闭连接，所述第二柱塞14与第一柱塞11相对设置，其中工作电极引出端28和对电极引出端29中的另外一个装配在所述第二柱塞14中并随所述第二柱塞14一起移动。这样，当所述第一柱塞11和第二柱塞14移动时，第一柱塞11和第二柱塞14可以将工作电极引出端28和对电极引出端29分别压在工作电极34和对电极33上，使工作电极引出端28和对电极引出端29分别与工作电极34和对电极33电连接。

所述第二柱塞14与第二孔37之间可以采用本领域公知的各种方式形成密闭连接，如可以使第二柱塞14与第二孔37紧密配合，也可以在第二柱塞14与第二孔37之间设置密封件。为了提高第二柱塞14与腔体10之间的密封性，且便于第二柱塞14在第二孔37中移动，优选地，该装置还包括设置在第二柱塞14的至少一部分外表面上的第二密封件17。所述第二密封件17可以为本领域公知的各种密封件，如密封圈或密封套。在设置密封圈时，可以在第二柱塞14的外周面加工环形的凹槽，将密封圈置于该环形凹槽中。在设置密封套时，可以直接将密封套套在第二柱塞14上。所述第二密封件17通常采用耐电解液腐蚀的材料制成，如硅酮材料。

可以采用各种方式压紧第二柱塞14，使第二柱塞14压紧腔室12中的电极组。如可以在第二柱塞14上设置加压装置，也可以通过紧固件将第二柱塞14紧固在腔体10上，从而将腔室12中的电极组压紧。为了便于第二柱塞14压紧电极组，优选地，该装置还包括第二紧固件18，所述第二柱塞14的外端具有第二凸缘26，所述第二紧固件18穿过该第二凸缘26上的通孔将第二柱塞14紧固到所述腔体10上。这样，在采用该电池测试装置对电极组进行测试时，可以通过旋转第二紧固件18而使第二柱塞14压紧待测试的电极组。所述第二紧固件18可以为本领域公知的各种紧固件，如螺钉或者螺栓。可以根据需要在腔体10和第二柱塞14上设置紧固件旋入孔(未示出)，如该紧固件旋入孔的孔径需要与第二紧固件18的直径配合，腔体10上设置的紧固件旋入孔的深度可以根据需要测试的电极组的厚度确定。

为了提高测试的重现性，固定工作电极和对电极的位置，如图4所示，优选地，所述第一柱塞11的内端面上具有第一固定凹槽23，第二柱塞14的内端面上具有第二固定凹槽24。在测试时，将工作电极34和对电极33分别搁置在第一固定凹槽23和第二固定凹槽24中，从而在重复测试时使工作电极34和对电极33保持在相同的位置。需要根据具体情况设定第一固定凹槽23和第二固定凹槽24的大小，如第一固定凹槽23和第二固定凹槽24的长度与待测试的极片的长度保持一致，第一固定凹槽23和第二固定凹槽24的深度之和与工作电极和对电极的厚度之和保持一致，从而使第一柱塞11和第二柱塞14压紧电极组，保证电极组内部的工作电极34、隔膜36和对电极33之间的良好接触。

为了增强该装置的测试功能，优选地，该装置还包括参比电极引出端30，所述参比电极引出端30的一端位于腔室12的内部，用于与容纳在腔室12内的参比电极电连接，另一端位于腔室12的外部，用于引出参比电极的电流。

所述参比电极引出端30可以为本领域公知的各种电极引出端，如可以将参比电极引出端30与参比电极35焊接在一起，从而实现参比电极引出端30与参比电极35的电连接。

在测试过程中，为了方便参比电极的更换，如图3和图4所示，优选地，该装置还包括第三柱塞19，所述腔体10具有与所述腔室12连通的第三孔20，所述第三柱塞19可移动地插入所述第三孔20中并与第三孔20的内壁密闭连接，所述参比电极引出端30装配在所述第三柱塞19中并随所述第三柱塞19一起移动。这样，当所述第三柱塞19移动时，第三柱塞19可以将参比电极引出端30压在参比电极35上，使参比电极引出端30与参比电极35电连接。

在测试时，可以在工作电极34与参比电极35之间，对电极33与参比电极35之间设置隔膜，将参比电极35阻挡在工作电极34和对电极33上。为了提高测试的重现性，固定参比电极的位置，如图4所示，优选地，所述第一柱塞11和第二柱塞14上与所述第三孔20相对的部分形成有第三固定凹槽38，将参比电极35阻挡在第三固定凹槽38中。

所述第三柱塞19与第三孔20之间可以采用本领域公知的各种方式形成密闭连接，如可以使第三柱塞19与第三孔20紧密配合，也可以在第三柱塞19与第三孔20之间设置密封件。为了提高第三柱塞19与腔体10之间的密封性，且便于第三柱塞19在第三孔20中移动，优选地，该装置还包括设置在第三柱塞19的至少一部分外表面上的第三密封件21。所述第三密封件21可以为本领域公知的各种密封件，如密封圈或密封套。在设置密封圈时，可以在第三柱塞19的外周面加工环形的凹槽，将密封圈置于该环形凹槽中。在设置密封套时，可以直接将密封套套在第三柱塞19上。所述第三密封件21通常采用耐电解液腐蚀的材料制成，如硅酮材料。

可以采用各种方式压紧第三柱塞19，使第三柱塞19压紧腔室12中的电极组。如可以在第三柱塞19上设置加压装置，也可以通过紧固件将第三柱塞19紧固在腔体10上，从而将参比电极压紧。为了便于第三柱塞19压紧参比电极，优选地，该装置还包括第三紧固件22，所述第三柱塞19的外端具有第三凸缘27，所述第三紧固件22穿过该第三凸缘27上的通孔将所述第三柱塞19紧固到所述腔体10上。这样，在采用该电池测试装置对电极组进行测试时，可以通过旋转第三紧固件22而使第三柱塞19压紧参比电极。所述第三紧固件22可以为本领域公知的各种紧固件，如螺钉或者螺栓。可以根据需要在腔体10和第三柱塞19上设置紧固件旋入孔(未示出)，如该紧固件旋入孔的孔径需要与第三紧固件22的直径配合。

为了方便电解液的注入，优选地，该装置还包括通常的注液孔塞32，所述腔体10具有与所述腔室12连通的注液孔31，所述注液孔塞32密闭地插入所述注液孔31中。也就是说，电解液可以通过注液孔31注入到腔室12中，然后可以将注液孔塞32密闭地插入到注液孔31中，从而保证该装置的密闭性。注液孔31通常倾斜地设置在腔体10的侧壁上，以方便电解液的注入和防止电解液泄漏。

下面描述本实用新型提供的电池测试装置的操作。

如图4所示，先将第二密封件17置于沿第二柱塞14的外周面加工的凹槽中，然后将设置有第二密封件17的第二柱塞14压入第二孔37中，在第二柱塞14的第二凸缘26与腔体10之间连接第二紧固件18，从而固定第二柱塞14的位置；将对电极引出端29穿过第二柱塞14上设置的孔，使其一端位于第二柱塞14的第二固定凹槽24中，另一端从第二柱塞14中伸出，在对电极引出端29上依次放置对电极33、隔膜36和工作电极34；将工作电极引出端28压在工作电极34上；将第一密封件15置于沿第一柱塞11的外周面加工的凹槽中，然后将设置有第一密封件15的第一柱塞11压入第一孔13中，使工作电极引出端28穿过第一柱塞11上设置的孔引出，并使第一柱塞11的第一固定凹槽23刚好卡在工作电极引出端28的内端和工作电极34上，在第一柱塞11的第一凸缘25与腔体10之间连接第一紧固件16，将第一紧固件16拧紧，从而压紧工作电极34、隔膜36和对电极33，同时工作电极引出端28和对电极引出端29分别与工作电极34和对电极33紧密接触；通过第三孔20放入参比电极35，将参比电极引出端30压在参比电极35上；将第三密封件21置于沿第三柱塞19的外周面加工的凹槽中，将第三柱塞19插入第三孔20中，使参比电极引出端30穿过第三柱塞19上设置的孔引出，通过第三柱塞19将参比电极35压入第三固定凹槽38中，在第三柱塞19的第三凸缘27与腔体10之间连接第三紧固件22，并将第三紧固件22拧紧，使参比电极引出端30与参比电极35紧密接触；通过注液孔31向腔体10中注入电解液，将注液孔塞32塞入注液孔31中。然后，就可以对待测试的电极组进行测试了。

由于第一柱塞11可在第一孔13中移动并与第一孔13的内壁形成密闭连接，所以可以利用本实用新型提供的电池测试装置对不同厚度的电极组进行测试，并且不会因为电极组厚度的改变而产生电极组与第一柱塞11接触不良或电池测试装置密封性变差的问题，从而提高了测试的准确性和重现性。此外，第二柱塞14和第三柱塞19的设置方便了工作电极、对电极和参比电极的更换，提高了该装置的便利性。

Claims (11)

1、一种电池测试装置，其特征在于，该电池测试装置包括腔体(10)、第一柱塞(11)、工作电极引出端(28)和对电极引出端(29)，所述腔体(10)具有用于容纳待测电池的电极和电解液的腔室(12)以及与该腔室(12)连通的第一孔(13)，所述第一柱塞(11)可移动地插入所述第一孔(13)中并与第一孔(13)的内壁密闭连接，所述工作电极引出端(28)和对电极引出端(29)各自的一端位于腔室(12)的内部，用于分别与工作电极或对电极电连接，另一端位于腔室(12)的外部，用于引出工作电极或对电极的电流。

2、根据权利要求1所述的电池测试装置，其特征在于，所述工作电极引出端(28)和对电极引出端(29)中的一个装配在所述第一柱塞(11)中并随所述第一柱塞(11)一起移动。

3、根据权利要求2所述的电池测试装置，其特征在于，该装置还包括第二柱塞(14)，所述腔体(10)具有与所述腔室(12)连通的第二孔(37)，所述第二柱塞(14)可移动地插入所述第二孔(37)中并与第二孔(37)的内壁密闭连接，所述第二柱塞(14)与第一柱塞(11)相对设置，其中工作电极引出端(28)和对电极引出端(29)中的另外一个装配在所述第二柱塞(14)中并随所述第二柱塞(14)一起移动。

4、根据权利要求3所述的电池测试装置，其特征在于，所述第一柱塞(11)的内端面上具有第一固定凹槽(23)，第二柱塞(14)的内端面上具有第二固定凹槽(24)。

5、根据权利要求3或4所述的电池测试装置，其特征在于，该装置还包括参比电极引出端(30)，所述参比电极引出端(30)的一端位于腔室(12)的内部，用于与容纳在腔室(12)内的参比电极电连接，另一端位于腔室(12)的外部，用于引出参比电极的电流；并且该装置还包括第三柱塞(19)，所述腔体(10)具有与所述腔室(12)连通的第三孔(20)，所述第三柱塞(19)可移动地插入所述第三孔(20)中并与第三孔(20)的内壁密闭连接，所述参比电极引出端(30)装配在所述第三柱塞(19)中并随所述第三柱塞(19)一起移动。

6、根据权利要求5所述的电池测试装置，其特征在于，所述第一柱塞(11)和第二柱塞(14)上与所述第三孔(20)相对的部分形成有第三固定凹槽(38)。

7、根据权利要求5所述的电池测试装置，其特征在于，该装置还包括分别设置在第一柱塞(11)、第二柱塞(14)和第三柱塞(19)的至少一部分外表面上的第一密封件(15)、第二密封件(17)和第三密封件(21)，用于加强所述柱塞与所述孔之间的密封。

8、根据权利要求5所述的电池测试装置，其特征在于，该装置还包括第一紧固件(16)、第二紧固件(18)和第三紧固件(22)，所述第一柱塞(11)的外端具有第一凸缘(25)，所述第一紧固件(16)穿过该第一凸缘(25)上的通孔将所述第一柱塞(11)紧固到所述腔体(10)上；所述第二柱塞(14)的外端具有第二凸缘(26)，所述第二紧固件(18)穿过该第二凸缘(26)上的通孔将所述第二柱塞(14)紧固到所述腔体(10)上；所述第三柱塞(19)的外端具有第三凸缘(27)，所述第三紧固件(22)穿过该第三凸缘(27)上的通孔将所述第三柱塞(19)紧固到所述腔体(10)上。

9、根据权利要求1所述的电池测试装置，其特征在于，该装置还包括参比电极引出端(30)，所述参比电极引出端(30)的一端位于腔室(12)的内部，用于与容纳在腔室(12)内的参比电极电连接，另一端位于腔室(12)的外部，用于引出参比电极的电流。

10、根据权利要求9所述的电池测试装置，其特征在于，该装置还包括第三柱塞(19)，所述腔体(10)具有与所述腔室(12)连通的第三孔(20)，所述第三柱塞(19)可移动地插入所述第三孔(20)中并与第三孔(20)的内壁密闭连接，所述参比电极引出端(30)装配在所述第三柱塞(19)中并随所述第三柱塞(19)一起移动。

11、根据权利要求1所述的电池测试装置，其特征在于，该装置还包括注液孔塞(32)，所述腔体(10)具有与所述腔室(12)连通的注液孔(31)，所述注液孔塞(32)密闭地插入所述注液孔(31)中。

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