CN209182409U - 固体电极材料测试模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电极材料性能测试的技术领域，具体的涉及一种固体电极材料测试模具，其包括：模具本体，其包括T型模块和倒T型模块，所述T型模块包括第一圆台，所述倒T型模块包括第二圆台，所述第一圆台和所述第二圆台相对应；导向套筒，其以定心滑动方式套设在所述第一圆台和所述第二圆台的外部；其中，所述第一圆台的底面与所述第二圆台的底面形成电极材料的测试位置。本实用新型提供的固体电极材料测试模具，其结构简单、操作方便、装置可靠性高，更重要的是本模具测试效率高，可以用于测试不同种类的固态电极材料，通用性更好，推广前景大。

Description

固体电极材料测试模具

技术领域

本实用新型属于电极材料性能测试的技术领域，具体的涉及一种固体电极材料测试模具。

背景技术

固体电池是一种固体电极和固体电解质组成的电池，具有性能稳定、使用寿命长等特点，近年来在电动汽车、太阳能发电、重型机械等领域表现出前有未有的发展趋势，很多发达国家都已把关于固体电池的项目作为国家重点科研方向，固体电池在国内市场上也呈现出蓬勃发展的景象。

电极材料是固体电池的“心脏”，是影响电池性能至关重要的因素。将电极材料组装成原理电池进行相关参数的测试是必须要进行的步骤。但是，目前采用的方式是将正负极电极材料涂覆在处理过的泡沫镍或是碳纸上，在正负极中间夹上隔膜，用胶带或是夹具进行固定形成的。采用现有方法组成的原理电池，所使用的泡沫镍或碳纸都是一次性的，增加了测试成本，并且制作操作复杂、工作效率低。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种固体电极材料测试模具，其能够快速对电极材料的性能进行测试，具有重大的生产实践意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种固体电极材料测试模具，其可以快速将固态的电极材料组装成为原理电池，快速对电极材料的性能进行测试。

本实用新型提供一种固体电极材料测试模具，其简单方便人员使用，利于提高测试效率，降低电极测试成本，有利于广泛地普及，具有重大的生产实践意义。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供一种固体电极材料测试模具，包括：

模具本体，其包括T型模块和倒T型模块，所述T型模块包括第一圆台，所述倒T型模块包括第二圆台，所述第一圆台和所述第二圆台相对应；

导向套筒，其以定心滑动方式套设在所述第一圆台和所述第二圆台的外部；

其中，所述第一圆台的底面与所述第二圆台的底面形成电极材料的测试位置。

本模具不仅测试效率高，劳动强度小，可用于测试不同种类的固态电极材料，通用性更好。

优选的是，所述第一圆台的中间限制第一凹槽，所述第一凹槽内设置第一密封圈；所述第二圆台的中间限制第二凹槽，所述第二凹槽内设置第二密封圈，当所述导向套筒以定心滑动方式套设在所述第一圆台和所述第二圆台的外部时，在推动下与所述第一密封圈和所述第二密封圈抵触。

本实用新型通过T型模块和倒T型模块与导向套筒对第一密封圈和第二密封圈进行挤压，从而达到密封的效果。

优选的是，所述T型模块还包括第一横向部件，所述倒T型模块还包括第二横向部件，所述第一横向部件和所述第二横向部件均开设三个通孔，且一一对应；所述第一横向部件的三个通孔内安装有蝶形螺母，所述第二横向部件的三个通孔内安装有蝶形螺杆，所述蝶形螺母和所述蝶形螺杆与所述通孔接触的部分均套设有绝缘塑料管。

组装后的测试模具，高度通常会变高，通过扭力扳手对蝶形螺栓进行紧固的同时，可以调节T型模块和倒T型模块对电极材料的压力大小。

优选的是，所述第一横向部件与所述第一圆台一体成型，所述第二横向部件与所述第二圆台一体成型。

所述T型模块和所述倒T型模块，做成一体成型模式，使得测试模具更容易固定，同时，在使用过程中，便于电解液的密封。

优选的是，所述模具本体的材质为304不锈钢或者316不锈钢。

固体电极材料测试模具可能会在酸性或碱性条件使用，因此选用耐酸碱腐蚀的304或316不锈钢。

优选的是，还包括第一导电片和第二导电片，所述第一导电片设置在所述第一横向部件上，所述第二导电片设置在所述第二横向部件上。

通过所述导电片与测试仪器进行连接即可进行测试。

优选的是，所述导向套筒的材质选择聚四氟乙烯塑料或者有机玻璃。

本实用新型提供的电池模具可能会在酸性或碱性条件使用，因此，导向套筒需选用耐酸碱腐蚀的材料。另外，导向套筒需要起密封的作用，所选材料需要有一定的延展性，聚四氟乙烯塑料或者有机玻璃满足了延展性的要求，因此选用聚四氟乙烯塑料或者有机玻璃。

本实用新型有益效果

1、本实用新型提供的固体电极材料测试模具，其可以快速将固态的电极材料组装成为原理电池，快速对电极材料的性能进行测试。

2、本实用新型提供的固体电极材料测试模具，其简单方便，方便操作人员使用，有利于提高测试效率。

3、本实用新型提供的固体电极材料测试模具，其能够降低电极测试成本，有利于广泛地普及，具有重大的生产实践意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的固体电极材料测试模具未安装的结构示意图；

图2为本实用新型提供的固体电极材料测试模具安装完成的结构示意图；

1-T型模块，2-倒T型模块，3-第一圆台，4-第二圆台，5-导向套筒，6-第一密封圈，7-第二密封圈，8-第一横向部件，9-第二横向部件，10-蝶形螺母，11-蝶形螺杆，12-绝缘塑料管，13-第一导电片，14-第二导电片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种固体电极材料测试模具，包括：

模具本体，其包括T型模块1和倒T型模块2，所述T型模块1包括第一圆台3，所述倒T型模块2包括第二圆台4，所述第一圆台3和所述第二圆台4相对应，所述模具本体的材质为304不锈钢或者316不锈钢；导向套筒5，其以定心滑动方式套设在所述第一圆台3和所述第二圆台4的外部；其中，所述第一圆台3的底面与所述第二圆台4的底面形成电极材料的测试位置，所述导向套筒5的材质选择聚四氟乙烯塑料或者有机玻璃。

其中，所述第一圆台3的中间限制第一凹槽，所述第一凹槽内设置第一密封圈6；所述第二圆台4的中间限制第二凹槽，所述第二凹槽内设置第二密封圈7，当所述导向套筒5以定心滑动方式套设在所述第一圆台3和所述第二圆台4的外部时，在推动下与所述第一密封圈6和所述第二密封圈7抵触；所述T型模块1还包括第一横向部件8，所述倒T型模块2还包括第二横向部件9，所述第一横向部件8和所述第二横向部9件均开设三个通孔，且一一对应；所述第一横向部件8的三个通孔内安装有蝶形螺母10，所述第二横向部件9的三个通孔内安装有蝶形螺杆11，所述蝶形螺母10和所述蝶形螺杆11与所述通孔接触的部分均套设有绝缘塑料管12；所述第一横向部件8与所述第一圆台3一体成型，所述第二横向部件9与所述第二圆台4一体成型；

还包括第一导电片13和第二导电片14，所述第一导电片13设置在所述第一横向部件8上，所述第二导电片14设置在所述第二横向部件上9。

本实用新型的工作原理为：将所述T型模块和所述倒T型模块的第一圆台和第二圆台可以插入所述导向套筒，通过所述蝶形螺母和所述蝶形螺杆固定在T型模块和倒T型模块成为整体；第一圆台和第二圆台的自由端面为圆形平面，用于放置正负极电极材料，两个T型模块的中部放置第一密封圈和第二密封圈，与导向套筒配合进行密封。此结构的固体电极材料性能测试模具，对电极材料进行测试时，把固体电池按照正极材料/隔膜/负极材料的顺序，将其置于倒T型模块中的第二圆台的自由端面的圆形平面上，再按照蝶形螺栓和导向套筒限定的轨道将T型模块向下移动，两个T型模块中的第一圆台和第二圆台的自由端面的圆形平面分别充分与电极材料进行接触。通过扭力扳手对蝶形螺栓进行紧固的同时可以调节两个T型模块对两电极材料的压力大小。通过导电片与测试仪器进行连接即可进行测试。其中，T型模块和倒T型模块可以根据使用需要任意调换，导向套筒位于模具的中心，蝶形螺母和蝶形螺杆组成的蝶形螺栓位于模具外侧。

本实用新型提供下列两个实施例：

实施例1

将T型模块和倒T型模块分别用无水乙醇、超纯水超声5min，在6M的KOH溶液中，采用循环伏安测试法进行电化学处理。观察活化过程无明显氧化还原峰，说明电极在6M的KOH溶液中是稳定的。最后，将活化好的T型模块和倒T型模块用氮气吹干，备用。用电子天平准确称取粉末状的电极材料，将其分散于去离子水中，配置成一定浓度的1mg/mL的溶液，超声处理20min至完全分散均匀。然后，用移液枪将上述溶液缓慢滴至已处理好的T型模块和倒T型模块上的第一圆台和第二圆台的自由端面的圆形平面上，并于自然条件下晾干。最后移取50mL质量分数为0.05％的Nafion溶液滴于电极表面，待干燥完全后。剪裁大小与T型模块和倒T型模块的第一圆台和第二圆台的自由端面的圆形平面相同形状的隔膜，并在电解液中浸泡一端时间后取出。将倒T型模块置于水平台面上，将导向套筒按照所述第二圆台方向插至底部。将处理后的隔膜平整的放置于导向套筒内，将T型模块上的第一横向部件上的蝶形螺母的孔对准蝶形螺栓的螺杆，并将尾部插至导向套筒内，最后将将蝶形螺栓进行安装，此时，可以通过蝶形螺栓调整对测试材料的压力，调整好后固定，通过导电片与测试仪器进行连接，即可进行测试。

实施例2

将正负电极材料、导电剂、粘结剂按照一定比例混合均匀后制成薄片，经真空干燥箱干燥后，裁剪成6mm的圆片。将质量和厚度相近的两片电极、和聚丙烯隔膜浸泡于电解液中，进行充分浸泡。将倒T型模块置于水平台面上，将导向套筒按照倒T型模块尾部方向(即第二圆台)插至底部。将处理好的正负电极材料与隔膜按照“正极/隔膜/负极”的顺序平整放置于倒T型模块的第二圆台的自由端的圆形平面上，将T型模块上的第一横向部件上的蝶形螺母的孔对准蝶形螺栓的螺杆，并将尾部插至导向套筒内，最后将将蝶形螺栓进行安装，此时，可以通过蝶形螺栓调整对测试材料的压力，调整好后固定，通过导电片与测试仪器进行连接，即可进行测试。

该电极材料测试性能测试模具结构简单、操作方便、装置可靠性高，更重要的是本模具测试效率高，可以用于测试不同种类的固态电极材料，通用性更好，推广前景大。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种固体电极材料测试模具，其特征在于，包括：

模具本体，其包括T型模块和倒T型模块，所述T型模块包括第一圆台，所述倒T型模块包括第二圆台，所述第一圆台和所述第二圆台相对应；

导向套筒，其以定心滑动方式套设在所述第一圆台和所述第二圆台的外部；

其中，所述第一圆台的底面与所述第二圆台的底面形成电极材料的测试位置。

2.如权利要求1所述的固体电极材料测试模具，其特征在于，所述第一圆台的中间限制第一凹槽，所述第一凹槽内设置第一密封圈；所述第二圆台的中间限制第二凹槽，所述第二凹槽内设置第二密封圈，当所述导向套筒以定心滑动方式套设在所述第一圆台和所述第二圆台的外部时，在推动下与所述第一密封圈和所述第二密封圈抵触。

3.如权利要求2所述的固体电极材料测试模具，其特征在于，所述T型模块还包括第一横向部件，所述倒T型模块还包括第二横向部件，所述第一横向部件和所述第二横向部件均开设三个通孔，且一一对应；所述第一横向部件的三个通孔内安装有蝶形螺母，所述第二横向部件的三个通孔内安装有蝶形螺杆，所述蝶形螺母和所述蝶形螺杆与所述通孔接触的部分均套设有绝缘塑料管。

4.如权利要求3所述的固体电极材料测试模具，其特征在于，所述第一横向部件与所述第一圆台一体成型，所述第二横向部件与所述第二圆台一体成型。

5.如权利要求3所述的固体电极材料测试模具，其特征在于，所述模具本体的材质为304不锈钢或者316不锈钢。

6.如权利要求5所述的固体电极材料测试模具，其特征在于，还包括第一导电片和第二导电片，所述第一导电片设置在所述第一横向部件上，所述第二导电片设置在所述第二横向部件上。

7.如权利要求1所述的固体电极材料测试模具，其特征在于，所述导向套筒的材质选择聚四氟乙烯塑料或者有机玻璃。