CN207067048U - 一种锂电池材料高通量测试平台 - Google Patents
一种锂电池材料高通量测试平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207067048U CN207067048U CN201720896117.1U CN201720896117U CN207067048U CN 207067048 U CN207067048 U CN 207067048U CN 201720896117 U CN201720896117 U CN 201720896117U CN 207067048 U CN207067048 U CN 207067048U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- test
- chip
- positive
- lithium battery
- probe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
一种锂电池材料高通量测试平台,其特征是由测试腔装置和探头装置构成;其中测试腔装置包括垫圈、测试芯片、外壳、测试腔支撑台;以垫圈为中心,上下对称分布的测试芯片、外壳,通过紧固螺栓连接,螺栓底部安有垫脚;测试腔支撑台与探头装置的中轴杆连接;探头装置包括正/负极金属探针、绝缘传动杆、扰性连轴器、交流加速电机;正/负极金属探针,通过绝缘传动杆与扰性连轴器、交流加速电机相连;正/负极金属探针分别与电化学工作站的工作电极、参比电极相连。本实用新型可并行、快速进行36个正电极材料、负电极材料、隔膜材料的测试。测试平台中测试芯片可反复使用。具有效率高、成本低的显著优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池材料性能检测领域,特别是涉及锂电池材料的高通量测试。
背景技术
锂电池具有工作电压高、比能量高、循环寿命长、无污染等优点,其应用广泛,发展潜力巨大,为满足应用领域的需求需不断提高电池容量、电池功率、循环性能。锂电池主要的性能指标包含电压、内阻、容量、充放电效率、荷电状态[成霞. 锂电池化成质量评估及智能筛选系统设计与实现,硕博论文,电子科技大学,2015],其性能则由锂电池材料决定,包括正极、负极、隔膜和电解液等。
电化学工作站可以获得装配电池的性能[李明飞.锂电池化成参数的检测与估计技术研究.硕博论文,电子科技大学,2015],并评估正极、负极、隔膜材料的性能好坏[蔡勇.锂离子电池电化学性能测试系统及其应用研究,硕博论文,湖南大学,2015;崔涛. 锂离子电池硅基负极材料的制备及其性能研究,硕博论文,燕山大学,2014.],但一次只能测一个电池,测试一种电池材料。2051单片机为核心器件的锂电池性能测试仪[张友, 孟伟, 楼晓春. 工矿自动化, 2009, 35(3):89]其单个电池测试时间较短,但仍然一次只测一个装配电池,评价一个电池材料的性能,且测试时受测试基准电压和温度的影响下。宋文龙等设计了一款基于PIC单片机的锂电池测试平台[宋文龙,李奔亮,李克新等. 现代科学仪器,2014(5):53],该测试平台能同时测量8个电池元件,但测试性能仅限于循环充放电。李涛等基于STM32控制器设计开发了一种锂电池性能检测系统[李涛,张彬,刘艳. 自动化仪表,2016,(05):67],可满足32个电池的循环充放电,但是该系统结构比较复杂、造价相对较高。
现有锂电池测量设备具有或一次只能测一个电池元件、或测试项目单一、或造价较贵等问题 [翁超. 锂电池化成检测系统的设计与实现,硕博论文,厦门大学,2014]。近年来,材料芯片技术首先被广泛应用于新材料的发现和筛选[项晓东,汪洪,向勇,闰宗楷,科技导报.2015, 33(10): 64]。通过此项技术,可实现超导、光学、催化、压电等功能材料的并行制备和快速检测。
发明内容
本发明提出一种可并行测试电池材料平台,通过和电化学工作站连接,可自动化并行测试36个电池正极、负极和隔膜材料,实现电池材料的高通量测试。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明所述的一种锂电池材料高通量测试平台,由测试腔装置和探头装置构成。其中测试腔装置包括垫圈、测试芯片、外壳、测试腔支撑台;以垫圈为中心,上下对称分布的测试芯片、外壳,通过紧固螺栓连接,螺栓底部安有垫脚;测试腔支撑台与探头装置的中轴杆连接;测试腔装置在测试中保持固定不动。探头装置包括正/负极金属探针、绝缘传动杆、扰性连轴器、交流加速电机;正/负极金属探针,通过绝缘传动杆与扰性连轴器、交流加速电机相连,根据测试要求可以在各测试样品外接点上滑动;测试中正/负极金属探针分别与电化学工作站的工作电极、参比电极相连。
上/下测试芯片均为FR-4玻纤板材质,板面上刷制36个样品阵列测试电路。其中下芯片正面36个样品点呈6×6矩阵排列,样品点通过导线连接到沿圆周均匀分布测试外接点;芯片背面有36个测试外接点,与芯片正面测试外接点一一对应并导通;芯板还附有4个通孔,供紧固螺栓通过。上、下测试芯片测试电路呈镜面对称。
垫圈为橡胶材质的圆环。用于防止电池元件过小时上、下测试芯片上的测试外接点接触引起短路。
外壳由上、下机玻璃圆形透明板组成。圆形透明板外缘有36个圆形通孔,对应上/下测试芯片上36个测试外接点;通孔间用环形槽连接,槽宽为通孔直径的1/2,槽深为通孔孔深的1/2,用于引导正/负极金属探针;圆形板中心另有4个圆形通孔,供紧固螺栓通过。
紧固螺栓由螺杆、螺母构成,螺杆穿过测试芯板、外壳,并用螺母固定其位置。垫脚与螺杆螺纹连接,以便测试腔水平放置在支撑台。
正/负极金属探针与绝缘传动杆之间为螺栓连接可根据需求调整正/负金属探针间距。测试时,正/负极金属探针分别与电化学工作站的工作电极、参比电极相连;在交流加速电机驱动下沿着外壳环形槽滑动;当正/负极金属探针滑入外壳圆形通孔内即与上/下测试芯片外接点相连接,进行样品点电池材料的测试。
测试电池正电极材料时,将36种待测材料分别刷制在上测试芯片样品点上,并在下测试芯片上一次性刷制36个负电极材料及隔膜,上/下测试芯片对接并密封,即同时完成36个电池元件的制作,通过测试外接点连接电化学工作站即可完成同一负极材料条件下36个正电极材料的并行测试。测试电池负电极材料时,将36种代测材料分别刷制在下测试芯片样品点上,并在上测试芯片上一次性刷制36个正电极材料及隔膜,上/下测试芯片对接并密封,即同时完成36个电池元件的制作,通过测试外接点连接电化学工作站即可完成同一正极材料条件下,36个负电极材料的并行测试。测试电池隔膜材料时,分别在上/下测试芯片上刷上正、负同一电极材料,在各样品点分别刷制待测的36种隔膜材料,上/下测试芯片对接并密封,即同时完成36个电池元件的制作,通过测试外接点连接电化学工作站即可完成同一电极材料条件下36个隔膜材料的并行测试。测试结束还可以将不再使用的材料芯片上的材料点除去,印制其他材料点进行研究,测试芯板重复使用。
本发明通过和电化学工作站联合工作,可并行、快速进行36个正电极材料、负电极材料、隔膜材料的测试。测试平台中测试芯片可反复使用。相较于以往电池材料的测试装置,具有效率高、成本低的显著优势。
附图说明
附图1为本实用新型锂电池材料性能高通量测试的芯片设计的主视图。其中:1为螺杆,2为外壳,3为上/下测试芯片,4为垫圈,5为螺母,6为垫脚,7为正/负极金属探针,8为绝缘传动杆,9为测试腔支撑台,10为扰性连轴器,11为交流加速电机。
附图2为下测试芯片的正、背图俯视图。其中(a)为下面图,(b)为背面图。
附图3为垫圈俯视图。
附图4为外壳俯视图。
具体实施方式
本实用新型将结合附图,通过以下实施例作进一步地说明。
实施例。
一种锂电池材料高通量测试平台,由测试腔装置和探头装置构成。其中测试腔装置包括垫圈4、测试芯片3、外壳2、测试腔支撑台9;以垫圈4为中心,上下对称分布的测试芯片4、外壳2,通过紧固螺栓连接,螺栓底部安有垫脚;测试腔支撑台与探头装置的中轴杆连接;测试腔装置在测试中保持固定不动。探头装置包括正/负极金属探针7、绝缘传动杆8、扰性连轴器10、交流加速电机11;正/负极金属探针7,通过绝缘传动杆8与扰性连轴器10、交流加速电机11相连,根据测试要求可以在各测试样品外接点上滑动;测试中正/负极金属探针7分别与电化学工作站的工作电极、参比电极相连。
按说明说所述将36种代测材料分别刷制测试芯片3上,并将上、下测试芯片3及垫圈4对接并密封。将外壳2在与测试芯片3对接,并用紧固螺栓固定,套上垫脚,放置到测试腔支撑台9上。安装正/负极金属探针7,调节正/负极金属探针7的位置,使得正/负极金属探针7能在交流加速电机11的控制下顺着外壳2的滑槽移动至通孔内,并测试芯片3上外接测试点相连接。将正/负极金属探针7与电化学工作站连,开启电化学工作站工作电源和电脑控制界面。逐个样品点测试开路电压、循环伏安特性曲线、恒流充放电试验(首轮的充放电曲线、循环性能测试)、恒流供电电压、恒压供电电流的相关测试。
Claims (4)
1.一种锂电池材料高通量测试平台,其特征是由测试腔装置和探头装置构成;其中测试腔装置包括垫圈、测试芯片、外壳、测试腔支撑台;以垫圈为中心,上下对称分布的测试芯片、外壳,通过螺栓连接,螺栓底部安有垫脚;测试腔支撑台与探头装置的中轴杆连接;探头装置包括正/负极金属探针、绝缘传动杆、扰性连轴器、交流加速电机;正/负极金属探针,通过绝缘传动杆与扰性连轴器、交流加速电机相连;正/负极金属探针分别与电化学工作站的工作电极、参比电极相连。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池材料高通量测试平台,其特征是上/下测试芯片板面上刷制36个样品阵列测试电路;其中下芯片正面36个样品点呈6×6矩阵排列,样品点通过导线连接到沿圆周均匀分布测试外接点;芯片背面有36个测试外接点,与芯片正面测试外接点一一对应并导通;芯板还附有4个通孔,供螺栓通过;上、下测试芯片测试电路呈镜面对称。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池材料高通量测试平台,其特征是外壳由上、下圆形板组成;圆形板外缘有36个圆形通孔,对应测试芯片上36个测试外接点;通孔间用环形槽连接,槽宽为通孔直径的1/2,槽深为通孔孔深的1/2,用于引导滑针;圆形板中心另有4个圆形通孔,供螺栓通过。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池材料高通量测试平台,其特征是正/负极金属探针与绝缘传动杆之间为螺栓连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201720896117.1U CN207067048U (zh) | 2017-07-24 | 2017-07-24 | 一种锂电池材料高通量测试平台 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201720896117.1U CN207067048U (zh) | 2017-07-24 | 2017-07-24 | 一种锂电池材料高通量测试平台 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN207067048U true CN207067048U (zh) | 2018-03-02 |
Family
ID=61516686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201720896117.1U Active CN207067048U (zh) | 2017-07-24 | 2017-07-24 | 一种锂电池材料高通量测试平台 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN207067048U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107478694A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-12-15 | 南昌大学 | 一种锂电池材料高通量测试平台 |
-
2017
- 2017-07-24 CN CN201720896117.1U patent/CN207067048U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107478694A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-12-15 | 南昌大学 | 一种锂电池材料高通量测试平台 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106842059A (zh) | 基于三电极测量的锂电池正负极电化学特性在线监测方法 | |
CN102236078B (zh) | 一种判断锂离子电池循环性能的方法 | |
CN107102041B (zh) | 一种用于原位锂电池电化学测试的叠压式三电极电解槽 | |
CN103499727A (zh) | 一种测定锂离子电池电解液中添加剂反应电位的方法 | |
CN107144790A (zh) | 一种预测锂离子电池循环寿命的方法 | |
CN105424782B (zh) | 基于小极板的铅粉电化学性能检测方法及其测试系统 | |
CN201397381Y (zh) | 一种新型锂离子电池电压内阻测试装置 | |
CN109030567A (zh) | 一种锂离子电芯内部水含量判别方法 | |
CN206906306U (zh) | 一种用于原位锂电池电化学测试的叠压式三电极电解槽 | |
CN207067048U (zh) | 一种锂电池材料高通量测试平台 | |
CN206362861U (zh) | 一种锂离子电池极片涂布材料的电阻测试装置 | |
CN102814292B (zh) | 锂离子电池一致性配组方法和系统 | |
CN107390134A (zh) | 长寿命阀控式密封铅酸蓄电池寿命快速检测方法 | |
CN107064812A (zh) | 电池内部水分含量的测试方法 | |
CN107478694A (zh) | 一种锂电池材料高通量测试平台 | |
CN208721014U (zh) | 一种锂电池极片涂层厚度激光检测装置 | |
CN107728079B (zh) | 一种光伏储能电池快速检测系统 | |
CN213843473U (zh) | 一种锂电池充放电测试装置 | |
CN107356880B (zh) | 电池电量检测方法 | |
CN111504414B (zh) | 一种电芯产气量检测方法及电芯产气量检测装置 | |
CN204495500U (zh) | 铅蓄电池集群装配压力自动测试装置 | |
CN208921756U (zh) | 一种大电流检测探针 | |
CN209167509U (zh) | 一种电池批量化测试装置 | |
CN204741052U (zh) | 一种锂离子电池组电压动态检测及调衡装置 | |
CN108427074A (zh) | 一种锂离子电池循环寿命预测的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |