CN206974909U - 石英窗口原位拉曼扣式电池 - Google Patents

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李德
郭小龙
陈永
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Abstract

本实用新型提供石英窗口原位拉曼扣式电池，包括自下而上的正极壳、热塑胶、石英片、电极材料、集流体、隔膜、锂片、垫片、弹片和负极壳组成，所述正极壳上设有透入射光窗口。本实用新型石英窗口原位拉曼扣式电池，价格便宜，结构简单便于装配，石英窗口光透过率高使样品信号强，还有石英片和热塑胶的电化学性能十分稳定，因此该石英窗口原位拉曼扣式电池适用于大多数锂离子电池电极材料。

Description

石英窗口原位拉曼扣式电池
技术领域
本实用新型涉及电池制备测量和拉曼测量分析领域，具体涉及石英窗口原位拉曼扣式电池。
背景技术
拉曼光谱是一项重要的现代光谱技术，被广泛应用于化学、物理、生物等领域，是研究物质分子结构的有力工具。利用原位拉曼对电极材料进行实时观测，可以确定电池充放电过程中材料物相和分子结构参数的变化，从而推测出反应机理。目前市面上主要出现的可分离式的拉曼原位、法兰盘式原位样品池价格昂贵，实际装配操作困难，原位测量过程中存在气密性问题，影响电化学和拉曼测量。这些产品在利用原位拉曼对电极材料进行实时观测时，均存在一定的局限性，还因为价格昂贵难以普及。
发明内容
鉴以此，本实用新型提出石英窗口原位拉曼扣式电池。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
石英窗口原位拉曼扣式电池，其特征在于：包括自下而上的正极壳、电极材料、集流体、隔膜、锂片、垫片、弹片和负极壳组成，所述正极壳上设有入射光窗口，所述入射光窗口上方设有石英片，所述石英片通过热塑胶粘结在入射光窗口上。
进一步的，所述热塑胶为环状。
进一步的，所述热塑胶环的内径与入射光窗口直径相同，热塑胶环的外径大于入射光窗口。
进一步的，所述弹片为膜片弹簧。
进一步的，所述垫片厚度与所述石英片厚度之和需与电池厚度相匹配。
进一步的，所述集流体为双耳集流体。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：利用石英片和热塑胶制备的石英窗口原位拉曼扣式电池，结构简单便于装配，石英窗口入射光透过率高使样品信号强，还有石英和热塑胶的电化学性能十分稳定，因此该石英窗口原位拉曼扣式电池适用于大多数锂离子电池电极材料，尤其能在高低测量电位、长时间循环的情况下使用。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
图2为本实用新型实施例一的正视图。
图3为本实用新型实施例一的C—C平面的剖视图。
图中，1为正极壳，2为入射光窗口，3为热塑胶，4为石英片，5为电极材料，6集流体，7为隔膜，9为锂片，8为垫片，10为弹片，11为负极壳。
具体实施方式
为了更好理解本实用新型专利技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本实用新型作进一步的说明。
实施例一
参见图1至图3，石英窗口原味拉曼扣式电池，包括自下而上的正极壳1、电极材料5、集流体6、隔膜7、锂片9、垫片8、弹片10和负极壳11组成，所述正极壳1上设有入射光窗口2，所述入射光窗口2上方设有石英片4，所述石英片4通过热塑胶3粘结在入射光窗口2上。进一步的，所述热塑胶3为环状。入射光窗口2与电极材料5形状相匹配，有利于对扣式电池进行原位拉曼测试，并且窗口采用冲孔或切割方式加工均可，加工方便，对粗加工后的切口再进行细打磨也方便。进一步的，所述热塑胶3环的内径与入射光窗口2直径相等，热塑胶3环的外直径大于入射光窗口2，以保证对入射光窗口的密封可靠。
在扣式电池充放电过程中，正极材料不断体积变化产生内应力，在负极片下方设有弹片，可对电极施加稳定的压力，保证电池内部结构稳定。进一步的，所述弹片为膜片弹簧10。膜片弹簧10吸收弹性能力强，使各部件之间紧密接触，保持各部件之间良好的电子和离子传导性。
所述锂片9上方设有垫片8。进一步的，所述垫片8厚度与所述石英片4厚度之和需与电池厚度相匹配。在选择不同的石英片4厚度时可通过改变垫片8厚度来保证扣式电池厚度一致，便于加工生产。
所述电极材料5上方设有集流体。进一步的，所述集流体为双耳集流体。双耳集流体能将电极材料与正极壳连接，保证电池内部不会断路。
本实用新型在制作过程中：
第一步，需要在正极壳1加工出圆形入射光窗口2，优选的，圆孔为直径4mm或直径5mm或直径6mm。
第二步，制作与正极壳1上圆形入射光窗口2尺寸相对应的圆环热塑胶3，优选的，对应尺寸分别为内直径4mm外直径6mm圆环、内直径5mm外直径7mm、内直径6mm外直径8mm圆环。
第三步，制备与正极壳1上圆形入射光窗口2尺寸相对应的圆形石英片4，优选的，对应尺寸分别为6mm、7mm、8mm。
第四步，根据石英片4的厚度来选择组装垫片8的厚度。本实用新型可自己制作电池壳，也可以用常规电池壳，当选用2025纽扣电池壳时，若石英片4厚度为0.2mm，则垫片8厚度为0.8mm；若石英片4厚度为0.5mm，则垫片8厚度为0.5mm。即石英片4厚度改变时，垫片8厚度需要随之改变，垫片8厚度与石英片4厚度之和为1mm。
第五步，石英片4通过热塑胶3粘结正极壳1内表面的入射光窗口2上。
第六步，将粘结好的石英片4的正极壳1平放，装上电极材料5和集流体6（电极材料5压在集流体6中央，且面向石英片），滴加适量电解液湿润电极材料5，在集流体6上加上隔膜7，然后滴加适量电解液，接着依次按照顺序加装锂片9、垫片8、弹片10、负极壳11，最后用扣式电池封装机封装电池，完成组装。

Claims (6)

1.石英窗口原位拉曼扣式电池，其特征在于：包括自下而上的正极壳、电极材料、集流体、隔膜、锂片、垫片、弹片和负极壳组成，所述正极壳上设有入射光窗口，所述入射光窗口上方设有石英片，所述石英片通过热塑胶粘结在入射光窗口上。
2.如权利要求1所述石英窗口原位拉曼扣式电池，其特征在于：所述热塑胶为环状。
3.如权利要求2所述石英窗口原位拉曼扣式电池，其特征在于：所述热塑胶环的内径与入射光窗口相同，热塑胶环的外径大于入射光窗口。
4.如权利要求1所述石英窗口原位拉曼扣式电池，其特征在于：所述弹片为膜片弹簧。
5.如权利要求1所述石英窗口原位拉曼扣式电池，其特征在于：所述垫片厚度与所述石英片厚度之和需与电池厚度相匹配。
6.如权利要求1所述石英窗口原位拉曼扣式电池，其特征在于：所述集流体为双耳集流体。
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