CN201344916Y - 一种三电极体系测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种三电极体系测试装置，其包括主体部和用于固定电极的电极固定部；主体部上设置注液孔、电解液通道、电极置入通道；注液孔与电解液通道连通，电解液通道与其对应的电极置入通道连通；电极固定部包括电极螺栓和内嵌于电极螺栓的接线柱；接线柱与容纳在电极置入通道中的电极电连接，电极螺栓与电极置入通道为螺纹连接。本实用新型所提供的三电极体系测试装置中三电极相对位置固定，密封性好，测量结果精确，操作简单易行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电化学性能测试装置，特别涉及一种三电极体系测试装置。
背景技术
新材料的不断涌现，带动了评估材料技术的不断发展。传统的电池电极电化学性能测试是利用先做好的成品电池来对其正极、负极和电解液进行测试。一般在测试过程中通常需要涉及到参比电极的比照才能得到精确的测试结论，而成品电池是无法将参比电极置入其中，所得到的数据无法准确地评估电池正极、负极材料和电解液之间的电化学性能。
目前，业内为解决上述问题，出现了一种三电极体系的测试方法。三电极体系使用了研究电极、辅助电极和参比电极。当研究电极和参比电极之间设在某一电位时，电流随设定电位以及电解液的浓度而变化，辅助电极与研究电极之间形成一个让电流畅通的回路，这样就可以独立地评估正极或负极材料自身的电化学表现。
现有的三电极体系主要为称量瓶模型。其缺点各个电极的相对位置无法固定，这样会导致由于电极间的误接触而产生的非目的性电流，对实验结果有较大影响，尤其在体系输入电流较大的情况下这种相互作用会更明显。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：现有技术中电极相对位置无法固定，测量偏差大的问题。本实用新型提供了一种电极相对位置固定、测量误差小的三电极测试体系装置。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种三电极体系测试装置，其包括主体部和用于固定电极的电极固定部；
所述主体部上设置注液孔、电解液通道、电极置入通道；所述电解液通道包括研究电极电解液通道、辅助电极电解液通道和参比电极电解液通道，所述电极置入通道包括研究电极置入通道、辅助电极置入通道和参比电极置入通道，所述注液孔与所述电解液通道连通，所述电解液通道与其对应的电极置入通道连通；
所述电极固定部包括电极螺栓和内嵌于电极螺栓的接线柱；所述接线柱与容纳在电极置入通道中的电极电连接，所述电极螺栓与电极置入通道为螺纹连接。
优选地，注液孔上设置用于封堵电解液的密封件。
更优选地，密封件包括连接部和顶盖部，连接部与注液孔连接，顶盖部贴在主体部上。
优选地，密封件与注液孔之间、电极螺栓与电极置入通道之间的接口处设置密封材料。
相比于传统的三电极体系测试装置，本实用新型的优点在于：三电极体系测试装置中三电极相对位置固定，测量结果精确，操作简单易行。
附图说明
图1为本实用新型三电极测试体系装置的俯视示意图。
图2为本实用新型三电极测试体系装置的横截面剖视示意图。
图3为本实用新型三电极测试体系装置的电极螺栓与接线柱的示意图。
图4为本实用新型三电极测试体系装置的密封件的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种三电极体系测试装置，其包括主体部100和用于固定电极的电极固定部；
所述主体部100上设置注液孔220、电解液通道210、电极置入通道300；所述电解液通道210包括研究电极电解液通道211、辅助电极电解液通道212和参比电极电解液通道213，所述电极置入通道300包括研究电极置入通道310、辅助电极置入通道320和参比电极置入通道330，所述注液孔220与所述电解液通道210连通，所述电解液通道210与其对应的电极置入通道300连通；
所述电极固定部包括电极螺栓410和内嵌于电极螺栓的接线柱420；所述接线柱420与容纳在电极置入通道中的电极电连接，所述电极螺栓410与电极置入通道300为螺纹连接。
其中，主体部100为本领域技术人员所公知的，一般采用绝缘耐腐蚀材料，优选聚四氟乙烯材料制成。
注液孔220设置在主体部100的上，注液孔220是电解液的注入通道，用于测试时将电解液注入电解液通道210中。注液孔220一般为圆形，当然也可以做成其它形状。
为了增加体系的密封性，还可以在注液孔220上还可以设置密封件230，密封件230用于封堵电解液，密封件230可以是弹性材料或刚性材料，例如软木塞、橡胶塞、盖板等。
本实用新型优选密封件230包括连接部232和顶盖部231，连接部232置于注液孔220内，顶盖部231盖在注液孔220上，连接部232的形状与注液孔220相匹配，连接部232为圆柱形，并且连接部232与注液孔220螺纹连接。由于顶盖部231、连接部232与注液孔220的配合连接可以使三电极体系测试装置的密封性更好。
密封件230采用绝缘耐腐蚀材料，优选聚四氟乙烯材料。
所述主体部还设有容置腔214，所述容置腔214连通注液孔和电解液通道210。容置腔214用于盛装电解液，可以为任意形状。
研究电极电解液通道211和辅助电极电解液通道212大致在一条直线上相对设置，参比电极电解液通道213基本垂直于上述直线。电解液通道210可以为任何形状的通道，一般为圆形。辅助电极电解液通道212大于研究电极电解液通道211。根据实际加工难度，优选辅助电极电解液通道212与研究电极电解液通道211的半径比为10∶1-2∶1。这样可以有效减少通过辅助电极表面的电流密度，使得外部所加的极化主要作用于研究电极上，从而有效减少测试时辅助电极极化带来的误差。
电极置入通道300大于相应的电解液通道210，这样有利将电极固定在主体部100内，电极置入通道300为圆形通道，大小与所放入的电极大小相匹配。
电极螺栓410为研究电极螺栓、辅助电极螺栓、参比电极螺栓。
电极螺栓410分为螺纹部412和盖体部411，螺纹部412为圆柱体形，盖体部411的横截面大于螺纹部412的横截面，盖体部411可以为任意形状。螺纹部412与对应的电极置入通道300大小相匹配，并通过螺纹连接。
电极螺栓410通过螺纹连接，该三电极测试体系的密封效果好。
电极螺栓410亦采用绝缘耐腐蚀材料制成，优选聚四氟乙烯材料。接线柱420为导体材料制成，优选不锈钢材料。
电极螺栓410与接线柱420也可以为可拆卸连接，中采用电极螺栓410为空心螺栓，内部容置接线柱420。接线柱420分为研究电极接线柱、辅助电极接线柱、参比电极接线柱。
接线柱420为两个共轴的圆柱体，小圆柱体421与电极螺栓410的盖体部411螺纹连接，大圆柱体422嵌套在电极螺栓410的螺纹部412内。
这样就会避免接线柱420直接连接电极置入通道300，由于两者材料不相匹配导致连接不紧密，密封性低的问题。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1
一种三电极测试体系，包括主体部和电极固定部。所述主体部为长方体形，长6.5cm，宽3.5cm，高5.6cm。
在主体部中心部位设有容置腔，容置腔与注液孔、三个电解液通道连通。三个电解液通道为研究电极电解液通道、辅助电极电解液通道、参比电极电解液通道。
在主体部长方体的三个侧面上设有三个电极置入通道，分别为研究电极置入通道、辅助电极置入通道、参比电极置入通道。研究电极置入通道、辅助电极置入通道相对设置。
在电极置入通道和容置腔之间由相应的电解液通道连通。
电极固定部包括电极螺栓和内嵌于电极螺栓的接线柱；接线柱与容纳在电极置入通道中的电极电连接，电极螺栓与电极置入通道为螺纹连接。
注液孔位于主体部的上半部分，注液孔的孔口位于上表面的中间位置。注液孔为圆形，半径为0.15cm，深0.1cm。在注液孔上设有密封件，密封件包括连接部和顶盖部，连接部插入注液孔中并于注液孔螺纹连接，顶盖部盖在注液孔口，顶盖部为圆柱形，半径为0.75cm。
电解液通道为圆形通道，研究电极电解液通道半径为0.15cm，长0.3cm。辅助电极电解液通道半径为0.5cm，长0.3cm。参比电极电解液通道半径0.15cm，长0.5cm。
电极置入通道也为圆形，研究电极置入通道半径为1cm，长2.5cm，辅助电极置入通道半径为1cm，长2.5cm。参比电极置入通道半径为0.8cm，长2.5cm。
电极螺栓为空心螺栓，内部嵌套接线柱，接线柱由两个同轴圆柱体组成，大圆柱体长5.5cm，半径0.8cm。小圆柱体长5cm，半径0.2cm。
本实用新型的使用方法：首先，取下电极固定件，将轧制好的正极片通过研究电极置入通道和两片金属锂片分别通过辅助电极置入通道及参比电极置入通道，放置在电解液通道与电极置入通道交界处，并用电极固定件旋入电极置入通道中，在电极置入通道接口处涂以少量硅胶密封，通过注液孔注入电解液，并用密封件封盖，并在注液孔接口处涂以少量硅胶密封。将外部测试仪器与各导体接线柱按相应要求连接。
Claims (10)
1、一种三电极体系测试装置，其特征在于：包括主体部和用于固定电极的电极固定部；
所述主体部上设置注液孔、电解液通道、电极置入通道；所述电解液通道包括研究电极电解液通道、辅助电极电解液通道和参比电极电解液通道，所述电极置入通道包括研究电极置入通道、辅助电极置入通道和参比电极置入通道，所述注液孔与电解液通道连通，所述电解液通道与其对应的电极置入通道连通；
所述电极固定部包括电极螺栓和内嵌于电极螺栓的接线柱；所述接线柱与容纳在电极置入通道中的电极电连接，所述电极螺栓与电极置入通道为螺纹连接。
2、根据权利要求1所述的三电极体系测试装置，其特征在于：所述电解液通道的横截面积小于其对应的电极置入通道的横截面积。
3、根据权利要求1所述的三电极体系测试装置，其特征在于：所述辅助电极电解液通道大于所述研究电极电解液通道。
4、根据权利要求3所述的三电极体系测试装置，其特征在于：所述辅助电极电解液通道与所述研究电极电解液通道的半径比为10∶1-2∶1。
5、根据权利要求1所述的三电极体系测试装置，其特征在于：所述主体部还设有容置腔，所述容置腔连通注液孔和电解液通道。
6、根据权利要求1所述的三电极体系测试装置，其特征在于：所述注液孔上设置用于封堵电解液的密封件。
7、根据权利要求6所述的三电极体系测试装置，其特征在于：所述密封件与注液孔螺纹连接。
8、根据权利要求6所述的三电极体系测试装置，其特征在于：所述密封件包括连接部和顶盖部，所述连接部与注液孔连接，所述顶盖部贴在主体部上。
9、根据权利要求1所述的三电极体系测试装置，其特征在于：所述电极螺栓与所述接线柱螺纹连接。
10、根据权利要求6所述的三电极体系测试装置，其特征在于：所述密封件与注液孔之间、电极螺栓与电极置入通道之间的接口处设置密封材料。
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| WO2015054844A1 (zh) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | 台湾立凯绿能移动股份有限公司 | 电动车的电极接点的锁固状态确认机构及电池模块电极的锁固状态确认装置 |
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