CN203562453U

CN203562453U - 锂参考电极三电极电池

Info

Publication number: CN203562453U
Application number: CN201320696427.0U
Authority: CN
Inventors: 卢兰光; 彭士贤; 欧阳明高; 李建秋
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2023-11-06

Abstract

本实用新型公开了一种锂参考电极三电极电池，包括：塑料框体；与塑料框体构造成用于容置电解液的密闭腔的不锈钢上盖和不锈钢下盖，不锈钢上盖与塑料框体的上端密封连接，不锈钢下盖与塑料框体的下端密封连接；填充材料层；垫片；弹性件，弹性件的下端与垫片的上表面相抵，弹性件的上端与不锈钢上盖的下表面相抵；以及铜丝，铜丝与填充材料层连接，并穿过塑料框体的侧壁向外伸出。根据本实用新型的锂参考电极三电极电池，通过不锈钢上盖、不锈钢下盖与塑料框体的密封连接，使锂参考电极三电极电池具有良好的密封性能，使锂参考电极三电极电池工作性能更加可靠。

Description

锂参考电极三电极电池

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体而言，特别涉及一种锂参考电极三电极电池。

背景技术

目前，在以锂离子电池为动力电池的新型电动汽车研究过程中，对于锂离子电池内部机理的研究困难重重。锂材料化学性质活泼，一旦与空气接触就会发生化学反应，因此，对于锂离子电池的密封性的研究也存在许多问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种具有体积小、能量密度高和无污染的优点的锂参考电极三电极电池。

根据本实用新型实施例的锂参考电极三电极电池，包括：塑料框体；与所述塑料框体构造成用于容置电解液的密闭腔的不锈钢上盖和不锈钢下盖，所述不锈钢上盖与塑料框体的上端密封连接，所述不锈钢下盖与所述塑料框体的下端密封连接；填充材料层，所述填充材料层设在所述密闭腔内且所述填充材料层的下表面与所述不锈钢下盖贴紧；垫片，所述垫片的下表面与所述填充材料层的上表面紧贴；弹性件，所述弹性件的下端与所述垫片的上表面相抵，所述弹性件的上端与所述不锈钢上盖的下表面相抵；以及铜丝，所述铜丝与所述填充材料层连接，并穿过所述塑料框体的侧壁向外伸出。

根据本实用新型实施例的锂参考电极三电极电池，通过不锈钢上盖、不锈钢下盖与塑料框体的密封连接，使锂参考电极三电极电池具有良好的密封性能，使锂参考电极三电极电池工作性能更加可靠。

根据本实用新型的一个实施例，所述填充材料层包括由下至上依次连接的负极材料层、第一隔膜层、锂片、第二隔膜层和正极材料层。

根据本实用新型的一个实施例，所述铜丝与所述锂片连接，且所述铜丝位于塑料框体外的部分连接有电极片。

根据本实用新型的一个实施例，所述锂片与所述铜丝搭接，所述密闭腔内设有一端压紧所述锂片和所述铜丝，另一端与所述不锈钢上盖相抵的橡胶柱。

根据本实用新型的一个实施例，所述塑料框体上设有供所述铜丝穿过的通孔，所述塑料框体上设有与所述通孔的连通的密封孔。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一隔膜层的面积大于第二隔膜层的面积。

根据本实用新型的一个实施例，所述不锈钢上盖和所述不锈钢下盖通过塑料螺栓固定到所述塑料框体之上。

根据本实用新型的一个实施例，锂参考电极三电极电池进一步包括正电极片，所述正电极片通过塑料螺栓压紧在所述不锈钢上盖上。

根据本实用新型的一个实施例，锂参考电极三电极电池进一步包括负电极片，所述负电极片通过塑料螺栓压紧在所述不锈钢下盖上。

根据本实用新型的一个实施例，所述不锈钢上盖与所述塑料框体之间设有第一密封环，所述不锈钢下盖与所述塑料框体之间设有第二密封环。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的锂参考电极三电极电池的立体结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的锂参考电极三电极电池的剖视示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的锂参考电极三电极电池的填充材料层的结构示意图；

图4是根据本实用新型的一个实施例的锂参考电极三电极电池的密封孔的结构示意图。

附图标记：

1电极三电极电池，2不锈钢上盖，3弹性件，

4塑料框体，5铜丝，6锂片，7填充材料层，

8不锈钢下盖，9垫片，10塑料螺栓，11正电极片，

12电极片，13负电极片，14正极材料层，

15第二隔膜层，16通孔，17第一隔膜层，

18负极材料层，19橡胶柱，20密封孔，

21第一密封环，22第二密封环，23密闭腔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1、图2所示，根据本实用新型实施例的锂参考电极三电极电池1，包括：塑料框体4、不锈钢上盖2、不锈钢下盖8、填充材料层7、垫片9、弹性件3和铜丝5。

具体而言，不锈钢上盖2和不锈钢下盖8与塑料框体4构造成用于容置电解液的密闭腔23。不锈钢上盖2与塑料框体4的上端密封连接，不锈钢下盖8与塑料框体4的下端密封连接，使不锈钢上盖2、不锈钢下盖8以及塑料框体4构造成密闭腔23，以容置电解液。填充材料层7设在密闭腔23内且填充材料层7的下表面与不锈钢下盖8贴紧。垫片9的下表面与填充材料层7的上表面紧贴。弹性件3的下端与垫片9的上表面相抵，弹性件3的上端与不锈钢上盖2的下表面相抵。铜丝5与填充材料层7连接，并穿过塑料框体4的侧壁向外伸出。

根据本实用新型实施例的锂参考电极三电极电池1，通过不锈钢上盖2、不锈钢下盖8与塑料框体4的密封连接，使锂参考电极三电极电池1具有良好的密封性能，使锂参考电极三电极电池1工作性能更加可靠。

可以理解的是，根据本实用新型实施例的锂参考电极三电极电池1，将正电极片11、负电极片13与电极片12作对比，可以分别得到正负电极的电位变化曲线，从而揭示锂参考电极三电极电池1内部理化反应。利用三电极电池可以实现对电池的监控，从而提高电池管理系统的效率。采用锂片6作为参考电极具有电位恒定、无电位漂移现象的优点，有利于电池耐久性和安全性管理。同时，锂参考电极三电极电池1的各部分通过塑料螺栓10连接，方便拆卸，只需更换内部填充材料即可实现循环利用。

如图3所示，根据本实用新型的一个实施例，填充材料层7包括由下至上（例如图3中所示的方向）依次连接的负极材料层18、第一隔膜层17、锂片6、第二隔膜层15和正极材料层14。换言之，负极材料层18的下表面与不锈钢下盖8的上表面贴合，负极材料层18的上表面与第一隔膜层17的下表面贴合，第一隔膜层17的上表面与锂片6的下表面贴合，锂片6的上表面与第二隔膜层15的下表面贴合，第二隔膜层15的上表面层与正极材料层14的下表面贴合。

如图1、图2所示，根据本实用新型的一个实施例，铜丝5与锂片6连接，且铜丝5位于塑料框体4外的部分连接有电极片12。由此，以便于锂参考电极三电极电池1的正电极片11与其他导体连接。

如图2所示，根据本实用新型的一个实施例，锂片6与铜丝5搭接，密闭腔23内设有一端压紧锂片6和铜丝5，另一端与不锈钢上盖2相抵的橡胶柱19。由于锂材料化学性质活泼，易发生化学反应，因此采用搭接的方式将锂片6与铜丝5连接，并用橡胶柱19将锂片6与铜丝5固定，既不影响锂参考电极三电极电池1内部理化反应，又能保证锂片6与铜丝5紧密连接。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，塑料框体4上设有供铜丝5穿过的通孔16，塑料框体4上设有与通孔16的连通的密封孔20。当锂参考电极三电极电池1所需铜丝5批量较多时，铜丝5可以与塑料框体4浇铸为一体，以保证塑料框体4的密闭性；当锂参考电极三电极电池1所需铜丝5批量较少时，铜丝5可以通过通孔16插入到塑料框体4内，并从密封孔20灌胶密封。

如图3所示，根据本实用新型的一个实施例，第一隔膜层17的面积大于第二隔膜层15的面积。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，不锈钢上盖2和不锈钢下盖8通过塑料螺栓10固定到塑料框体4之上。塑料螺栓10为绝缘体，使用塑料螺栓10将不锈钢上盖2和不锈钢下盖8与塑料框体4连接，并不会影响锂参考电极三电极电池1内部理化反应。同时，锂参考电极三电极电池1的各部分通过塑料螺栓10连接，方便拆卸，只需更换内部填充材料即可实现循环利用。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，锂参考电极三电极电池1进一步包括正电极片11，正电极片11通过塑料螺栓10压紧在不锈钢上盖2上。由此，以便于锂参考电极三电极电池1的正电极片11与其他导体连接。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，锂参考电极三电极电池1进一步包括负电极片13，负电极片13通过塑料螺栓10压紧在不锈钢下盖8上。由此，以便于锂参考电极三电极电池1的负电极片13与其他导体连接。

如图2所示，根据本实用新型的一个实施例，不锈钢上盖2与塑料框体4之间设有第一密封环21，不锈钢下盖8与塑料框体4之间设有第二密封环22，以将不锈钢上盖2、不锈钢下盖8以及塑料框体4构造成密闭的密闭腔23。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种锂参考电极三电极电池，其特征在于，包括：

塑料框体；

与所述塑料框体构造成用于容置电解液的密闭腔的不锈钢上盖和不锈钢下盖，所述不锈钢上盖与塑料框体的上端密封连接，所述不锈钢下盖与所述塑料框体的下端密封连接；

填充材料层，所述填充材料层设在所述密闭腔内且所述填充材料层的下表面与所述不锈钢下盖贴紧；

垫片，所述垫片的下表面与所述填充材料层的上表面紧贴；

弹性件，所述弹性件的下端与所述垫片的上表面相抵，所述弹性件的上端与所述不锈钢上盖的下表面相抵；以及

铜丝，所述铜丝与所述填充材料层连接，并穿过所述塑料框体的侧壁向外伸出。

2.根据权利要求1所述的锂参考电极三电极电池，其特征在于，所述填充材料层包括由下至上依次连接的负极材料层、第一隔膜层、锂片、第二隔膜层和正极材料层。

3.根据权利要求2所述的锂参考电极三电极电池，其特征在于，所述铜丝与所述锂片连接，且所述铜丝位于塑料框体外的部分连接有电极片。

4.根据权利要求3所述的锂参考电极三电极电池，其特征在于，所述锂片与所述铜丝搭接，所述密闭腔内设有一端压紧所述锂片和所述铜丝，另一端与所述不锈钢上盖相抵的橡胶柱。

5.根据权利要求1所述的锂参考电极三电极电池，其特征在于，所述塑料框体上设有供所述铜丝穿过的通孔，所述塑料框体上设有与所述通孔的连通的密封孔。

6.根据权利要求2所述的锂参考电极三电极电池，其特征在于，所述第一隔膜层的面积大于第二隔膜层的面积。

7.根据权利要求1所述的锂参考电极三电极电池，其特征在于，所述不锈钢上盖和所述不锈钢下盖通过塑料螺栓固定到所述塑料框体之上。

8.根据权利要求7所述的锂参考电极三电极电池，其特征在于，进一步包括正电极片，所述正电极片通过塑料螺栓压紧在所述不锈钢上盖上。

9.根据权利要求7所述的锂参考电极三电极电池，其特征在于，进一步包括负电极片，所述负电极片通过塑料螺栓压紧在所述不锈钢下盖上。

10.根据权利要求1所述的锂参考电极三电极电池，其特征在于，所述不锈钢上盖与所述塑料框体之间设有第一密封环，所述不锈钢下盖与所述塑料框体之间设有第二密封环。