CN211954937U - 一种固态电解质电导率变温测试模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池材料测试领域，特别涉及一种固态电解质电导率变温测试模具，包括T型上阻塞电极，凹型下阻塞电极，导向模筒和夹具，所述T型上阻塞电极、凹型下阻塞电极与导向模筒之间构成用于放置固态电解质的模腔，其中T型上阻塞电极、凹型下阻塞电极能以定心滑动的方式的在导向模筒内壁上下往复移动，所述夹具用于夹持T型上阻塞电极和凹型下阻塞电极，所述T型上阻塞电极、凹型下阻塞电极均有用于引出电极引线的螺孔；所述的固态电解质材料测试模具，结构简单，体积小巧，操作方便，可用于测试变温下易吸潮材料，且测试效率高，具有广阔的应用前景。

Description

一种固态电解质电导率变温测试模具

技术领域

本实用新型属于电池材料性能测试的技术领域，具体的涉及一种固态电解质电导率变温测试模具。

背景技术

固态电池(如锂离子电池)具有能量密度高、体积小、热稳定性好、轻薄、封装要求低和生产效率高等优点，可以显著改善如锂离子电池在极端环境下的使用条件和安全性。固态电池近年来在太阳能发电、新能源汽车等领域表现出良好的发展趋势，许多国家把发展固态电池列为国家重点科研方向，随着国家政策的出台，固态电池在国内市场上也呈现出蓬勃发展的景象。

固态电解质材料是影响固态电池性能重要的因素。而离子电导率是固态电解质的关键指标，固态电池的循环性能与固态电解质的离子电导率密切相关。目前固态电解质电导率测试的模具结构复杂，操作繁琐，不能用于易吸潮的电解质材料(如有机离子型塑性晶体)，且模具跟固态电解质的接触并非紧密接触，导致测试重现性差，结果不准确。

为了能够快速方便的对固态电解质材料的性能进行测试，需要提供一种新型的固态电解质电导率变温测试模具。

发明内容

针对现有技术存在的诸多不足之处，本实用新型提供一种固态电解质电导率变温测试模具，包括T型上阻塞电极，凹型下阻塞电极，导向模筒和夹具，所述T型上阻塞电极、凹型下阻塞电极与导向模筒之间构成用于放置固态电解质的模腔，其中T型上阻塞电极、凹型下阻塞电极能以定心滑动的方式的在导向模筒内壁上下往复移动，所述夹具用于夹持T型上阻塞电极和凹型下阻塞电极，所述T型上阻塞电极、凹型下阻塞电极均有用于引出电极引线的螺孔；所述的固态电解质电导率变温测试模具，结构简单，体积小巧，操作方便，特别适用于测试变温下易吸潮的电解质材料(如有机离子型塑性晶体)，且测试效率高，具有广阔的应用前景。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种固态电解质电导率变温测试模具，包括T型上阻塞电极，凹型下阻塞电极，导向模筒和夹具，所述夹具由上法兰盘，下法兰盘和双头螺栓组成，所述T型上阻塞电极、凹型下阻塞电极与导向模筒之间构成用于放置固态电解质材料的模腔，其中T型上阻塞电极、凹型下阻塞电极能以定心滑动的方式的在导向模筒内壁上下往复移动，所述夹具用于夹持T型上阻塞电极和凹型下阻塞电极；

所述凹型下阻塞电极上表面设置有用于放置待测固态电解质材料的圆台，该圆台与导向模筒下表面的形状适配；

所述T型上阻塞电极下表面直径与凹型下阻塞电极上表面的圆台直径相同，且均小于导向模筒的内径；

所述T型上阻塞电极侧面设置有上阻塞电极螺孔，凹型下阻塞电极侧面和底部设置有下阻塞电极侧螺孔和下阻塞电极底螺孔，其中上阻塞电极螺孔和侧面的下阻塞电极侧螺孔用于固定电极引线，底部的下阻塞电极底螺孔用于固定热电偶探头。

采用上述结构的固态电解质电导率变温测试模具，使用时，先将下法兰盘和双头螺栓安装固定好，将绝缘层、凹型下阻塞电极依次放置在下法兰盘上，热电偶探头固定在下阻塞电极底螺孔中，下电极接头固定在下阻塞电极侧螺孔中，将待测的固态电解质材料制备成直径等于凹型下阻塞电极上表面的圆台直径的圆片，然后按照铟片、固态电解质圆片、铟片的顺序依次层叠放置于凹型下阻塞电极的圆台上，将密封垫分别放置在凹形下阻塞电极的凹槽内和导向模筒上部，之后将导向模筒套装在上述圆台外侧，沿着导向模筒限定的空间，将T型上阻塞电极插入导向模筒内并向下移动，T型上阻塞电极的下表面与凹型下阻塞电极的圆台将三层待测材料夹在中间，并充分与待测材料接触，待完全对齐后，在T型上阻塞电极上表面按顺序放置绝缘层和上法兰盘，之后利用双头螺栓将其与下法兰盘连接固定，并通过螺栓调整上下法兰盘施加到待测材料的压力，使固态电解质材料与接触面充分接触，之后将电极引线固定在上阻塞电极螺孔和侧面的下阻塞电极侧螺孔中，同时将热电偶探头固定在底部的下阻塞电极底螺孔中，将模具放置到烘箱或者其它加热装置中加热到待测温度，之后进行交流阻抗谱测试即可；与现有技术相比，上述测试模具的结构更加简单，整个模具采用模块化设计，拆装方便，便于检测的快速进行。

更进一步的，所述T型上阻塞电极的上表面和凹型下阻塞电极下表面均设置有绝缘层，防止上下法兰盘对检测的结果造成不利的影响；

由于模具可能会在酸性或碱性条件下使用，因此导向模筒要有一定程度的耐酸碱腐蚀性。又因导向模筒起到密封作用，所选材料需要有一定的延展性，因此所述导向模筒和绝缘层的材质为聚四氟乙烯或聚醚醚酮。

为避免电解质材料吸水，在凹型下阻塞电极圆台周围的环形凹槽内和导向模筒上方设置有密封垫，这样在测试过程中可以隔绝空气中水分进入固态电解质材料所处区域；

如上所述，由于模具使用环境复杂，可能含有酸碱等，为避免腐蚀，所述T型上阻塞电极、凹型下阻塞电极的材质均为304不锈钢或者316不锈钢。

本实用新型不仅测试效率高，劳动强度小，能够测量不同温度下固态电解质的电导率，且装置具有防止吸水性能。

综上所述，采用这种结构的固态电解质电导率变温测试模具，结构简单，体积小巧，操作方便，可用于测试变温下易吸潮材料(如有机离子型塑性晶体)，且测试效率高，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型所述固态电解质电导率变温测试模具安装固态电解质材料后的结构示意图；

图2为本实用新型所述T型上阻塞电极，凹型下阻塞电极和导向模筒分解状态的结构示意图；

图3为本实用新型所述待测固态电解质材料的结构剖视图；

图中1为T型上阻塞电极，2为上阻塞电极螺孔，3为上法兰盘，4为绝缘层，5为密封垫，6为下法兰盘，7-1为下阻塞电极侧螺孔，7-2为下阻塞电极底螺孔，8为双头螺栓，9为凹型下阻塞电极，10为导向模筒，11为待测固态电解质材料，11-1为铟片，11-2为固态电解质圆片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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态电解质电导率变温测试模具，包括：

包括T型上阻塞电极1，凹型下阻塞电极9，导向模筒10和夹具，所述由上法兰盘3，下法兰盘6和双头螺栓8组成，所述T型上阻塞电极1、凹型下阻塞电极9与导向模筒10之间构成用于放置固态电解质材料的模腔，其中T型上阻塞电极1、凹型下阻塞电极9能以定心滑动的方式的在导向模筒10内壁上下往复移动，所述夹具用于夹持T型上阻塞电极1和凹型下阻塞电极9，所述凹型下阻塞电极9上表面设置有用于放置待测固态电解质材料11的圆台，该圆台与导向模筒10下表面的形状适配；

所述T型上阻塞电极1下表面直径与凹型下阻塞电极9上表面的圆台直径相同，且均小于导向模筒10的内径。

所述T型上阻塞电极1上设置有上阻塞电极螺孔2，凹型下阻塞电极9 侧面设置有下阻塞电极侧螺孔7-1，底部设置有下阻塞电极底螺孔7-2，上阻塞电极螺孔2和下阻塞电极侧螺孔7-1用于固定电极引线，下阻塞电极底螺孔7-2用于固定热电偶探头；

所述T型上阻塞电极1的上表面和凹型下阻塞电极9下表面均设置有绝缘层4，所述T型上阻塞电极1和导向模筒10之间以及凹型下阻塞电极9 和导向模筒10之间设有密封垫5。

使用时，先将下法兰盘和双头螺栓安装固定好，将绝缘层、凹型下阻塞电极依次放置在下法兰盘上，热电偶探头固定在下阻塞电极底螺孔中，下电极接头固定在下阻塞电极侧螺孔中，将待测的固态电解质材料制备成直径等于凹型下阻塞电极上表面的圆台直径的圆片，然后按照铟片、固态电解质圆片、铟片的顺序依次层叠放置于凹型下阻塞电极的圆台上，将密封垫分别放置在凹形下阻塞电极的凹槽内和导向模筒上部，之后将导向模筒套装在上述圆台外侧，沿着导向模筒限定的空间，将T型上阻塞电极插入导向模筒内并向下移动，T型上阻塞电极的下表面与凹型下阻塞电极的圆台将三层待测材料夹在中间，并充分与待测材料接触，待完全对齐后，在T型上阻塞电极上表面按顺序放置绝缘层和上法兰盘，之后利用双头螺栓将其与下法兰盘连接固定，并通过螺栓调整上下法兰盘施加到待测材料的压力，使固态电解质材料与接触面充分接触，之后将电极引线固定在上阻塞电极螺孔和侧面的下阻塞电极侧螺孔中，同时将热电偶探头固定在底部的下阻塞电极底螺孔中，将模具放置到烘箱或者其它加热装置中加热到待测温度，之后进行交流阻抗谱测试即可；与现有技术相比，上述测试模具的结构更加简单，整个模具采用模块化设计，拆装方便，便于检测的快速进行。

本实用新型提供的固态电解质电导率变温测试模具结构简单、操作方便、装置可靠性高，更重要的是本模具测试效率高，可以用于测试不同温度和易吸水的固态电解质材料，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，则可对这些实施例做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。

Claims (4)

1.一种固态电解质电导率变温测试模具，其特征在于：包括T型上阻塞电极(1)，凹型下阻塞电极(9)，导向模筒(10)和夹具，所述夹具由上法兰盘(3)，下法兰盘(6)和双头螺栓(8)组成，所述T型上阻塞电极(1)、凹型下阻塞电极(9)与导向模筒(10)之间构成用于放置固态电解质材料的模腔，其中T型上阻塞电极(1)、凹型下阻塞电极(9)能以定心滑动的方式的在导向模筒(10)内壁上下往复移动，所述夹具用于夹持T型上阻塞电极(1)和凹型下阻塞电极(9)；所述凹型下阻塞电极(9)上表面设置有用于放置待测固态电解质材料(11)的圆台，该圆台与导向模筒(10)下表面的形状适配。

2.根据权利要求1所述的固态电解质电导率变温测试模具，其特征在于，所述T型上阻塞电极(1)下表面直径与凹型下阻塞电极(9)上表面的圆台直径相同，且均小于导向模筒(10)的内径。

3.根据权利要求1所述的固态电解质电导率变温测试模具，其特征在于，所述T型上阻塞电极(1)上设置有上阻塞电极螺孔(2)，凹型下阻塞电极(9)侧面设置有下阻塞电极侧螺孔(7-1)，底部设置有下阻塞电极底螺孔(7-2)，上阻塞电极螺孔(2)和下阻塞电极侧螺孔(7-1)用于固定电极引线，下阻塞电极底螺孔(7-2)用于固定热电偶探头。

4.根据权利要求1所述的固态电解质电导率变温测试模具，其特征在于，所述T型上阻塞电极(1)的上表面和凹型下阻塞电极(9)下表面均设置有绝缘层(4)，所述T型上阻塞电极(1)和导向模筒(10)之间以及凹型下阻塞电极(9)和导向模筒(10)之间设有密封垫(5)。

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