CN2387540Y - 电化学测量试验电池装置 - Google Patents

Abstract

电化学测量试验电池装置,包括:第一绝缘外壳(1)和与其相接合的第二绝缘外壳(9);分别设置于两个外壳上的第一和第二电极(2,7);第一和第二电极间的电极片(5);第一电极和电极片之间、与这两者电连接的导电性弹性装置(3);夹设在第一电极和第二绝缘外壳间的第一密封体(4);夹设在第二电极和第二绝缘外壳间的第二密封体(8);电极片和第二电极间留有供放置待测电池的空间(6)。该装置结构简单、价格低廉且操作方便,特别适合作为非水体系中工作的电池的电化学测量试验电池装置。

Description

电化学测量试验电池装置

本实用新型涉及一种用于电化学测量的试验电池装置。尤其是涉及一种适用于测量在非水体系中工作的电池(如锂电池)的电化学测量试验电池装置。

试验电池装置是一种电化学研究测试中常用的装置。例如在电池材料的研究中，使用试验电池装置将正极材料、负极材料和电解质隔膜材料构成试验电池，测量电池材料的种种性能，如充放电容量、充放电循环、固体聚合物电解质的电导率等。例如，当需要测量聚合物电池的离子导电聚合物电解质的电导率时，通常将离子导电电解质隔膜材料置于两片电极中间构成试验电池，然后测定交流阻抗，再由电极面积、电极之间的距离计算出材料的电导率。

但是，对在非水体系中工作的电池(如锂离子电池)进行测量却要复杂得多。在非水体系中工作的电池必须保持在于燥环境下进行充放电和测量。以前都需要在干燥器或干燥手套箱内用电极片夹住电解质隔膜材料来构成电池，然后引出导线进行测量。这样，在整个测量过程中，由电极片和电解质隔膜材料构成的电池必须始终保持在干燥器或干燥手套箱内，而测量时测量仪器就必须与干燥器或干燥手套箱放置在一起，给操作带来许多不便，而且不能充分地利用各种仪器。

于是，人们开始研制用于进行电化学测量的试验电池装置。这些电池试验装置可以在电池装配结束后从干燥器或干燥手套箱中取出进行测量，能够保持待测电池内部的密封性，并由此解决了测量时测量仪器必须与干燥器或干燥手套箱放置在一起的问题。但是它们的结构非常复杂，操作相当不方便，而且成本较高。

因此，本实用新型的目的是提供一种结构简单、价格低廉且操作方便的电化学测量试验电池装置。

本实用新型的目的是通过一种电化学测量试验电池装置来实现的，它包括：第一绝缘外壳；与第一绝缘外壳相接合的第二绝缘外壳；设置于第一绝缘外壳上的第一电极；设置于第二绝缘外壳上的第二电极；位于所述第一电极和第二电极之间的电极片；位于所述第一电极和电极片之间、与这两者电连接的导电性弹性装置；夹设在所述第一电极和第二绝缘外壳之间的第一密封体；夹设在所述第二电极和第二绝缘外壳之间的第二密封体；在所述电极片和第二电极之间留有供放置待测电池的空间。

其中，第一绝缘外壳可以通过螺纹啮合与第二绝缘外壳相接合；或者两个外壳之间的接合是卡入式接合。

在较好的本实用新型电化学测量试验电池装置中，设置于第一绝缘外壳上的第一电极从第一绝缘外壳中向外伸出，设置于第二绝缘外壳上的第二电极从第二绝缘外壳中向外伸出。第一电极和第二电极伸出绝缘外壳的部分还可以按照测量仪器输入端接头的形状加工成便于与之相连接的任何形状。

在较佳的本实用新型电化学测量试验电池装置中，所述导电性弹性装置是由导电性材料制得的弹簧。该弹簧与第一电极和电极片之间的位置固定和电连接是通过第一电极和电极片上的凸起或凹坑来实现的。

本实用新型提供的电化学测量试验电池装置结构非常简单，操作十分方便，而且价格低廉。通过使用该装置能够简单迅速地装配待测电池，并且方便灵活地进行电化学测量，而无需将待测电池在整个测量过程中都保持在于燥器或干燥手套箱内，与测量仪器放置在一起进行测量。同时，本实用新型的电化学测量试验电池装置还能够保证待测电池内部发生电化学反应的电池工作区域与外界隔绝的高度密封性。

以下结合一个较佳实施例及其附图来描述本实用新型。

图1是本实用新型的电化学测量试验电池装置的一个实施例的示意图。

本实用新型的电化学测量试验电池装置的一个实施例如图1所示，它包括：

第一绝缘外壳1；与第一绝缘外壳1相接合的第二绝缘外壳9；设置于第一绝缘外壳1上的第一电极2；设置于第二绝缘外壳9上的第二电极7；位于所述第一电极2和第二电极7之间的电极片5；位于所述第一电极2和电极片5之间、与这两者电连接的导电性弹性装置3；夹设在所述第一电极2和第二绝缘外壳9之间的第一密封体4；夹设在所述第二电极7和第二绝缘外壳9之间的第二密封体8；在所述电极片5和第二电极7之间留有供放置待测电池的空间6。

在本实施例中，第一绝缘外壳和第二绝缘外壳均由绝缘材料制得，能够保证正电极和负电极之间的绝缘隔离。绝缘外壳的材料较好的是对于待测电池中的化学反应和化学物质是惰性的(如尼龙或聚四氟乙烯等材料)，以延长其使用寿命。

本实施例中的第一绝缘外壳1和第二绝缘外壳9是通过螺纹啮合来进行紧密装配以使两者接合的。这便于电池的组装，不必象制备钮扣式电池那样需要专用封口模具和冲压设备，而且还便于拆卸，进行反复使用。同时螺纹啮合能紧密地装配两个外壳，有利于保持待测电池内部与外界隔绝的密封性。当然，接合还可以是其它任何本领域技术人员常用的方式，例如卡入式接合等。

本实用新型中的第一电极和第二电极是用来进行测量的。测量时，只需将测量仪器的输入端与两个电极接触即可。在本实施例中，设置于第一绝缘外壳1上的第一电极2从第一绝缘外壳中向外伸出，设置于第二绝缘外壳9上的第二电极7从第二绝缘外壳中向外伸出，便于测量仪器的输入端与两个电极发生接触，进行测量。第一电极2和第二电极7伸出绝缘外壳的部分还可以按照测量仪器输入端接头的形状加工成便于与该输入端接头相连接的任何形状。这样，测量仪器的输入端就能更加容易地与两个电极发生接触，以便于测量的进行。

本实施例中的导电性弹性装置是由导电性材料制得的弹簧。当然还可以是其它任何由导电性材料制得的弹性装置，如弹性片等。用弹簧来压紧电极片5和第二电极7，以使得它们之间待测电池的正极、负极和电解质材料有良好的接触。使用导电性材料是因为测量时导线直接从第一电极和第二电极上引入，所以要保持第一和第二电极分别与待测电极的两个电极电连接。本实施例中，第一电极2上有一凹坑，在电极片5上有一凸起，以此固定弹簧位置并利用弹簧的弹性保持第一电极、弹簧和电极片之间的电连接。当然，也可以是在第一电极2上有一凸起，而在电极片5上有一凹坑；或者在两者上都有凸起或都有凹坑。还可以使用本领域普通技术人员已知的任何其它方式来保持第一电极、弹性装置和电极片之间的电连接。

第一密封体和第二密封体用来进行密封，以保持待测电池内部与外界隔绝。这样对在非水体系中工作的电池(如锂离子电池)进行测量时，可以保持该电池内部的密封性，使其不与外界水或水气接触，处于干燥环境下进行充放电和测量，以满足这类电池的测量和工作要求。密封体材料较好的是对于待测电池中的化学反应和化学物质是惰性的(如聚四氟乙烯)，以延长其使用寿命。

使用该试验电池装置时，在干燥手套箱或惰性气体(如氩气)干燥手套箱内将由正极、负极和电解质组成的待测电池置于试验电池装置中供放置待测电池的空间6内，然后放置好电极片5、弹簧3、第一密封体4和第一电极2，通过螺纹啮合装配上第一绝缘外壳1。这样试验电池装置就装配好了。然后，将该装置从干燥手套箱中取出，可以在实验室的大气环境下使用。测量时，直接从第一电极2和第二电极7上引出导线进行测量。由于本实用新型的试验电池装置结构简单小巧，因此便于充分利用各种仪器进行多种电化学测量。

当然，本实用新型不限于本实施例所描述的这些结构。本领域普通技术人员可以对本实施例作各种变换。这些变换均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电化学测量试验电池装置，包括：

第一绝缘外壳(1)；与第一绝缘外壳(1)相接合的第二绝缘外壳(9)；其特征在于，它还包括：

设置于第一绝缘外壳(1)上的第一电极(2)；设置于第二绝缘外壳(9)上的第二电极(7)；位于所述第一电极(2)和第二电极(7)之间的电极片(5)；位于所述第一电极(2)和电极片(5)之间、与这两者电连接的导电性弹性装置(3)；夹设在所述第一电极(2)和第二绝缘外壳(9)之间的第一密封体(4)；夹设在所述第二电极(7)和第二绝缘外壳(9)之间的第二密封体(8)；在所述电极片(5)和第二电极(7)之间留有供放置待测电池的空间(6)。

2.如权利要求1所述的电化学测量试验电池装置，其特征在于第一绝缘外壳(1)通过螺纹啮合与第二绝缘外壳(9)相接合。

3.如权利要求1所述的电化学测量试验电池装置，其特征在于第一绝缘外壳(1)与第二绝缘外壳(9)的接合是卡入式接合。

4.如权利要求1所述的电化学测量试验电池装置，其特征在于所述设置于第一绝缘外壳(1)上的第一电极(2)从第一绝缘外壳中向外伸出，所述设置于第二绝缘外壳(9)上的第二电极(7)从第二绝缘外壳中向外伸出。

5.如权利要求4所述的电化学测量试验电池装置，其特征在于所述第一电极(2)和所述第二电极(7)伸出绝缘外壳的部分还可以按照测量仪器输入端接头的形状加工成便于与之相连接的任何形状。

6.如权利要求1-5中任一项所述的电化学测量试验电池装置，其特征在于所述导电性弹性装置(3)是由导电性材料制得的弹簧。

7.如权利要求6所述的电化学测量试验电池装置，其特征在于所述弹簧与所述第一电极(2)和所述电极片(5)之间的电连接是通过位于第一电极和电极片上的凸起或凹坑来实现的。