CN213148777U - 一种用于自由电子激光x射线谱学的原位电化学反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，包括电化学反应装置本体，所述电化学反应装置本体包括主壳体、与主壳体的底部内壁密封活动连接的T形螺杆、与T形螺杆的顶部活动接触的第一电极材料、与第一电极材料顶部活动接触的隔膜、与隔膜的顶部活动接触的第二电极材料，位于第二电极材料上方的上压块，所述T形螺杆的底端延伸至主壳体的下方。本实用新型操作简便，通过卡装固定的方式，便于快速实现拆组，且配合压缩弹簧对T形压台向下的绷紧弹力，能够有效避免因震动等因素造成T形压台与第二电极材料分离的现象，便于快速实现T形压台与第二电极材料的稳定抵紧，满足使用需求。

Description

一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置

技术领域

本实用新型涉及电化学反应设备技术领域，尤其涉及一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置。

背景技术

X射线光源是人们观测物体内部结构、在分子与原子尺度上探测与认识物质内部微观构造与动态过程的不可替代的尖端装备，X射线自由电子激光的峰值亮度高9个量级，光脉冲短3个量级，相干性提高3个量级以上；自由电子激光X射线谱学是一种X射线原位成像系统，X射线谱学是研究材料电子结构变化的有力工具；随着锂离子电池应用范围的不断扩大，其能量密度、循环寿命和安全系数要求也越来越高，现有技术中多采用原位的手段，利用X射线成像系统和电池充放电仪连用，可实时原位地观察电极材料或者锂金属负极的形貌结构变化，为提升锂离子电池性能提供强有力的理论支持。

如中国专利授权公告号CN211235596U公开了一种用于X射线原位成像系统的电化学反应装置，包括主壳体、上螺杆、下螺杆和电极组件，所述主壳体内部设有凹槽，且所述上螺杆与所述凹槽侧壁螺纹连接，所述下螺杆包括螺杆部和螺帽部，其中所述螺帽部置于所述凹槽中，所述螺杆部与主壳体螺纹连接并穿过主壳体底部，电极组件置于所述凹槽中并设于上螺杆与下螺杆的螺帽部之间，所述上螺杆上侧设有上引线，所述下螺杆的螺杆部位于主壳体外的部分设有下引线，上螺杆下侧设有压台，且所述压台与所述电极组件相抵，上螺杆中设有用于注入电解液的通孔，电极组件包括电极材料A、隔膜和电极材料B，隔膜设于电极材料和电极材料之间，电极材料远离隔膜一侧与所述上螺杆相抵，电极材料远离隔膜一侧与所述下螺杆的螺帽部相抵，其可保证获得样品结构的高分辨、高质量图像，从而可实时原位地观察电极材料或者锂金属负极的形貌结构变化，并且安装方便，操作简单，移植性强。

上述专利仍然存在一些不足，其利用转动上螺杆实现逐渐向下将压台压紧在上电极材料A上的方式；存在不便于快速稳定的实现压台与电极材料A的抵紧缺点，(利用螺杆内螺纹连接的方式容易因震动等因素造成松动，导致压台与电极材料A分离产生缝隙，从而易造成电极组件分离影响到反应效果的稳定性)，且通过一点点转动上螺杆实现压紧的方式压固效率低，需要费力对其转动多圈，拆装效率低，不能满足使用需求，针对此现象加以改进，因此我们提出了一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，包括电化学反应装置本体，所述电化学反应装置本体包括主壳体、与主壳体的底部内壁密封活动连接的T形螺杆、与T形螺杆的顶部活动接触的第一电极材料、与第一电极材料顶部活动接触的隔膜、与隔膜的顶部活动接触的第二电极材料，位于第二电极材料上方的上压块，所述T形螺杆的底端延伸至主壳体的下方，主壳体的顶部密封固定有压盖，主壳体内设有电解液添加管，电解液添加管的顶端延伸至压盖的上方，上压块固定套设在电解液添加管上，主壳体内设有与第二电极材料的顶部活动接触的T形压台，压盖的顶部两侧均固定连接有卡套，上压块的顶部延伸至压盖的上方，所述上压块上设置有与T形压台相配合的快固机构；

所述快固机构包括开设在上压块底部的矩形槽，T形压台的顶部延伸至矩形槽内，T形压台的顶部与矩形槽的顶部内壁之间固定连接有处于压缩状态的压缩弹簧，上压块的右侧顶部嵌装有矩形绝缘管，且矩形绝缘管内滑动套设有两个矩形块，两个矩形块相互远离的一侧底部均固定连接有卡杆，两个卡杆相互远离的一端分别延伸至对应的卡套内并设为锥形结构，卡杆与对应的卡套相卡装，两个矩形块相互靠近的一侧均固定连接有齿条，两个齿条上下相错开，矩形绝缘管的后侧内壁上转动安装有齿轮，且齿轮位于两个齿条之间并与两个齿条相啮合，两个齿条中位于右侧的齿条的左端固定连接有固定块，且固定块的左侧与两个矩形块中位于左侧的矩形块的右侧之间固定连接有第一弹簧，位于右侧的矩形块的右侧顶部固定连接有推杆，且推杆的右端延伸至上压块外并固定连接有按压头，推杆的底部与两个卡套中位于右侧的卡套的顶部活动接触。

优选的，所述压盖的顶部开设有插孔，且插孔的内壁与上压块的外侧活动接触，压盖的底部与主壳体的顶部之间粘接固定有同一个第一密封圈，主壳体的底部内壁上开设有螺纹孔，且螺纹孔与T形螺杆螺纹连接，T形螺杆的顶部内壁上活动接触有第二密封圈，且第二密封圈的底部与主壳体的底部内壁活动接触，螺纹孔位于第二密封圈内，上压块的顶部设置有上引线，T形螺杆上设置有位于主壳体下方的下引线。

优选的，所述矩形槽的内壁与T形压台的外侧滑动连接。

优选的，所述上压块的右侧顶部开设有矩形孔，且矩形孔的内壁与矩形绝缘管的外侧粘接固定。

优选的，所述矩形绝缘管的后侧内壁上固定连接有销轴，齿轮的前侧设有圆孔，且圆孔内固定套设有轴承，轴承的内圈与销轴的外侧固定套装。

优选的，所述上压块的顶部开设有圆穿孔，且圆穿孔的侧壁与电解液添加管的外侧固定连接，电解液添加管位于矩形绝缘管的后侧。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过主壳体、压盖、T形螺杆、第一电极材料、第二电极材料、隔膜、上压块、矩形槽、T形压台、压缩弹簧、矩形绝缘管、卡套、矩形块、卡杆、齿条、齿轮、固定块、第一弹簧、推杆、按压头、插孔与电解液添加管相配合，向左推动按压头，按压头通过推杆带动右侧的矩形块在矩形绝缘管内向左滑动，右侧的矩形块通过右侧的齿条带动齿轮逆时针方向转动，齿轮带动左侧的齿条向右移动，左侧的齿条带动左侧的矩形块向右对第一弹簧压缩，此时两个矩形块带动两个卡杆与两个卡套分离，此时向上移动上压块，上压块通过处于压缩状态的压缩弹簧带动T形压台向上移出，此时便可将第二电极材料、膈膜和第一电极材料依次向上取出，完成拆分，安装时，则先依次将第一电极材料、隔膜和第二电极材料放置在主壳体内，向下将上压块经插孔插入，上压块通过压缩弹簧带动T形压台下压在第二电极材料的顶部，此时继续下移上压块会对压缩弹簧进行压缩，当推杆下移至与右侧的卡套的顶部接触时，放松对按压头向左的推力，此时处于压缩状态的第一弹簧带动左侧的矩形块和固定块向相互远离的方向移动，固定块通过右侧的齿条带动右侧的矩形块向右移动，此时两个矩形块带动两个卡杆向相互远离的方向卡入两个卡套内，利用此时处于压缩状态的压缩弹簧对T形压台的弹力，能够有效避免因震动等因素造成其与第二电极材料分离的现象，实现T形压台与第二电极材料快速稳定抵紧。

本实用新型操作简便，通过卡装固定的方式，便于快速实现拆组，且配合压缩弹簧对T形压台向下的绷紧弹力，能够有效避免因震动等因素造成T形压台与第二电极材料分离的现象，便于快速实现T形压台与第二电极材料的稳定抵紧，满足使用需求。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置的结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

图3为图2中的A部分放大结构示意图。

图中：100主壳体、101压盖、102 T形螺杆、103第一电极材料、104第二电极材料、105隔膜、106上压块、1矩形槽、2 T形压台、3压缩弹簧、4矩形绝缘管、5卡套、6矩形块、7卡杆、8齿条、9齿轮、10固定块、11第一弹簧、12推杆、13按压头、14插孔、15电解液添加管。

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。

参照图1-3，一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，包括电化学反应装置本体，电化学反应装置本体包括主壳体100、与主壳体100的底部内壁密封活动连接的T形螺杆102、与T形螺杆102的顶部活动接触的第一电极材料103、与第一电极材料103顶部活动接触的隔膜105、与隔膜105的顶部活动接触的第二电极材料104，位于第二电极材料104上方的上压块106，T形螺杆102的底端延伸至主壳体100的下方，主壳体100的顶部密封固定有压盖101，主壳体100内设有电解液添加管15，电解液添加管15的顶端延伸至压盖101的上方，上压块106固定套设在电解液添加管15上，主壳体100内设有与第二电极材料104的顶部活动接触的T形压台2，压盖101的顶部两侧均固定连接有卡套5，上压块106的顶部延伸至压盖101的上方，上压块106上设置有与T形压台2相配合的快固机构；

快固机构包括开设在上压块106底部的矩形槽1，T形压台2的顶部延伸至矩形槽1内，T形压台2的顶部与矩形槽1的顶部内壁之间固定连接有处于压缩状态的压缩弹簧3，上压块106的右侧顶部嵌装有矩形绝缘管4，且矩形绝缘管4内滑动套设有两个矩形块6，两个矩形块6相互远离的一侧底部均固定连接有卡杆7，两个卡杆7相互远离的一端分别延伸至对应的卡套5内并设为锥形结构，卡杆7与对应的卡套5相卡装，两个矩形块6相互靠近的一侧均固定连接有齿条8，两个齿条8上下相错开，矩形绝缘管4的后侧内壁上转动安装有齿轮9，且齿轮9位于两个齿条8之间并与两个齿条8相啮合，两个齿条8中位于右侧的齿条8的左端固定连接有固定块10，且固定块10的左侧与两个矩形块6中位于左侧的矩形块6的右侧之间固定连接有第一弹簧11，位于右侧的矩形块6的右侧顶部固定连接有推杆12，且推杆12的右端延伸至上压块106外并固定连接有按压头13，推杆12的底部与两个卡套5中位于右侧的卡套5的顶部活动接触，本实用新型操作简便，通过卡装固定的方式，便于快速实现拆组，且配合压缩弹簧3对T形压台2向下的绷紧弹力，能够有效避免因震动等因素造成T形压台2与第二电极材料104分离的现象，便于快速实现T形压台2与第二电极材料104的稳定抵紧，满足使用需求。

本实用新型中，压盖101的顶部开设有插孔14，且插孔14的内壁与上压块106的外侧活动接触，压盖101的底部与主壳体100的顶部之间粘接固定有同一个第一密封圈，主壳体100的底部内壁上开设有螺纹孔，且螺纹孔与T形螺杆102螺纹连接，T形螺杆102的顶部内壁上活动接触有第二密封圈，且第二密封圈的底部与主壳体100的底部内壁活动接触，螺纹孔位于第二密封圈内，上压块106的顶部设置有上引线，T形螺杆102上设置有位于主壳体100下方的下引线，矩形槽1的内壁与T形压台2的外侧滑动连接，上压块106的右侧顶部开设有矩形孔，且矩形孔的内壁与矩形绝缘管4的外侧粘接固定，矩形绝缘管4的后侧内壁上固定连接有销轴，齿轮9的前侧设有圆孔，且圆孔内固定套设有轴承，轴承的内圈与销轴的外侧固定套装，上压块106的顶部开设有圆穿孔，且圆穿孔的侧壁与电解液添加管15的外侧固定连接，电解液添加管15位于矩形绝缘管4的后侧，本实用新型操作简便，通过卡装固定的方式，便于快速实现拆组，且配合压缩弹簧3对T形压台2向下的绷紧弹力，能够有效避免因震动等因素造成T形压台2与第二电极材料104分离的现象，便于快速实现T形压台2与第二电极材料104的稳定抵紧，满足使用需求。

工作原理：电解液添加管15的设置方便人员向主壳体100内注射电解液，拆分时，向左推动按压头13，按压头13通过推杆12带动右侧的矩形块6在矩形绝缘管4内向左滑动，右侧的矩形块6带动右侧的齿条8向左移动，右侧的齿条8带动齿轮9逆时针方向转动，齿轮9转动时带动左侧的齿条8向右移动，左侧的齿条8带动左侧的矩形块6向右移动并对第一弹簧11压缩，此时两个矩形块6向相互靠近的方向移动，两个矩形块6带动两个卡杆7与两个卡套5分离，此时便可向上移动上压块106，上压块106通过处于压缩状态的压缩弹簧3带动T形压台2向上移出，在上移的同时处于压缩状态的压缩弹簧3的弹力会带动T形压台2向下移动一部分，此时便可将第二电极材料104、膈膜105和第一电极材料103依次向上取出，能够快速完成拆分；

安装时，则先将第一电极材料103向下放入至T形螺杆102的顶部，然后依次放置隔膜105和第二电极材料104，然后再次向左推动按压头13，使得第一弹簧11再次被压缩，此时向下将上压块106经插孔14插入，上压块106通过压缩弹簧3带动T形压台2下压在第二电极材料104的顶部，继续下移上压块106，由于T形压台2与第二电极材料104相抵不能继续下移，此时继续下移的上压块106对压缩弹簧3进行压缩，当推杆12下移至与右侧的卡套5的顶部接触时，放松对按压头13向左的推力，此时处于压缩状态的第一弹簧11带动左侧的矩形块6和固定块10向相互远离的方向移动，固定块10通过右侧的齿条8带动右侧的矩形块6向右移动，此时两个矩形块6带动两个卡杆7向相互远离的方向卡入两个卡套5内，实现了对上压块106的卡装固定，从而实现了对T形压台2的固定，且利用此时处于压缩状态的压缩弹簧3对T形压台2的弹力，使得T形压台2始终对第二电极材料104存在一个向下的持续绷紧弹力，能够有效避免因震动等因素造成T形压台2与第二电极材料104分离的现象，能够快速实现T形压台2与第二电极材料104稳定抵紧的目的。

本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，包括电化学反应装置本体，所述电化学反应装置本体包括主壳体(100)、与主壳体(100)的底部内壁密封活动连接的T形螺杆(102)、与T形螺杆(102)的顶部活动接触的第一电极材料(103)、与第一电极材料(103)顶部活动接触的隔膜(105)、与隔膜(105)的顶部活动接触的第二电极材料(104)，位于第二电极材料(104)上方的上压块(106)，其特征在于，所述T形螺杆(102)的底端延伸至主壳体(100)的下方，主壳体(100)的顶部密封固定有压盖(101)，主壳体(100)内设有电解液添加管(15)，电解液添加管(15)的顶端延伸至压盖(101)的上方，上压块(106)固定套设在电解液添加管(15)上，主壳体(100)内设有与第二电极材料(104)的顶部活动接触的T形压台(2)，压盖(101)的顶部两侧均固定连接有卡套(5)，上压块(106)的顶部延伸至压盖(101)的上方，所述上压块(106)上设置有与T形压台(2)相配合的快固机构；

所述快固机构包括开设在上压块(106)底部的矩形槽(1)，T形压台(2)的顶部延伸至矩形槽(1)内，T形压台(2)的顶部与矩形槽(1)的顶部内壁之间固定连接有处于压缩状态的压缩弹簧(3)，上压块(106)的右侧顶部嵌装有矩形绝缘管(4)，且矩形绝缘管(4)内滑动套设有两个矩形块(6)，两个矩形块(6)相互远离的一侧底部均固定连接有卡杆(7)，两个卡杆(7)相互远离的一端分别延伸至对应的卡套(5)内并设为锥形结构，卡杆(7)与对应的卡套(5)相卡装，两个矩形块(6)相互靠近的一侧均固定连接有齿条(8)，两个齿条(8)上下相错开，矩形绝缘管(4)的后侧内壁上转动安装有齿轮(9)，且齿轮(9)位于两个齿条(8)之间并与两个齿条(8)相啮合，两个齿条(8)中位于右侧的齿条(8)的左端固定连接有固定块(10)，且固定块(10)的左侧与两个矩形块(6)中位于左侧的矩形块(6)的右侧之间固定连接有第一弹簧(11)，位于右侧的矩形块(6)的右侧顶部固定连接有推杆(12)，且推杆(12)的右端延伸至上压块(106)外并固定连接有按压头(13)，推杆(12)的底部与两个卡套(5)中位于右侧的卡套(5)的顶部活动接触。

2.根据权利要求1所述的一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，其特征在于，所述压盖(101)的顶部开设有插孔(14)，且插孔(14)的内壁与上压块(106)的外侧活动接触，压盖(101)的底部与主壳体(100)的顶部之间粘接固定有同一个第一密封圈，主壳体(100)的底部内壁上开设有螺纹孔，且螺纹孔与T形螺杆(102)螺纹连接，T形螺杆(102)的顶部内壁上活动接触有第二密封圈，且第二密封圈的底部与主壳体(100)的底部内壁活动接触，螺纹孔位于第二密封圈内，上压块(106)的顶部设置有上引线，T形螺杆(102)上设置有位于主壳体(100)下方的下引线。

3.根据权利要求1所述的一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，其特征在于，所述矩形槽(1)的内壁与T形压台(2)的外侧滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，其特征在于，所述上压块(106)的右侧顶部开设有矩形孔，且矩形孔的内壁与矩形绝缘管(4)的外侧粘接固定。

5.根据权利要求1所述的一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，其特征在于，所述矩形绝缘管(4)的后侧内壁上固定连接有销轴，齿轮(9)的前侧设有圆孔，且圆孔内固定套设有轴承，轴承的内圈与销轴的外侧固定套装。

6.根据权利要求1所述的一种用于自由电子激光X射线谱学的原位电化学反应装置，其特征在于，所述上压块(106)的顶部开设有圆穿孔，且圆穿孔的侧壁与电解液添加管(15)的外侧固定连接，电解液添加管(15)位于矩形绝缘管(4)的后侧。

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