CN2570807Y - 密封型模拟电池三电极体系 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的一种密封型模拟电池三电极体系，包括底座(1)、金属桶(2)、绝缘桶(3)、底垫(4)、模拟电池的电极组(5)、参比电极(6)、压片柱(7)、密封盖(8)、接线柱(9)、密封圈(10)、固定螺钉(11)；所述的金属桶(2)放置于底座(1)中的底垫(4)上，参比电极(6)被固定于绝缘桶(3)的桶壁缺口中，压片柱(7)通过绝缘桶(3)的桶芯管对模拟电池的电极组(5)压缩，并与绝缘桶(3)的配合装入金属桶(2)，密封盖(8)通过密封圈(10)以固定螺钉(11)与底座(1)密封固定；本设计适用于对电极进行循环伏安法测试研究，准确反映电池环境单电极的电化学过程、测试结果重现性差。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种二次电池电化学性能测试装置，尤其涉及密封型模拟电池三电极体系。
背景技术
随着便携式用电器及电动工具的广泛应用，带动了二次电池产业的发展，作为研究电极或电池的一种重要的方法：循环伏安法，逐渐为广大科技人员所推崇，但在目前使用的三电极测试体系中，基本采用敞口体系，即将工作电极、辅助电极置于玻璃烧杯的电解液中，参比电极为玻璃甘汞电极，将三电极与主机连接即可对电极进行循环伏安法测试研究。采用敞口的三电极体系的的主要缺点有：1、无法准确反映电池环境单电极的电化学过程；2、测试结果重现性差。
实用新型内容
在二次电池的实际应用中，充电、放电过程是在密封的环境中进行的，模拟电池环境的三电极体系对电池电化学性能测试是一个关键要素，因此，本实用新型目的就在于提供一种密封型模拟电池三电极体系，以克服敞口的三电极体系的缺陷，提高测试结果的准确度。
本实用新型的一种密封型模拟电池三电极体系，包括底座(1)、金属桶(2)、绝缘桶(3)、底垫(4)、模拟电池的电极组(5)、参比电极(6)、压片柱(7)、密封盖(8)、接线柱(9)、密封圈(10)、固定螺钉(11)；所述的金属桶(2)放置于底座(1)中的底垫(4)上，绝缘桶(3)的桶壁有缺口，参比电极(6)被固定于缺口中，有缺口的压片柱(7)通过绝缘桶(3)的桶芯管对模拟电池的电极组(5)压缩，并与绝缘桶(3)的配合装入金属桶(2)，加入电解液，参比电极(6)的铂丝连接接线柱(9)，密封盖(8)通过密封圈(10)以固定螺钉(11)与底座(1)密封固定，由与模拟电池的电极组(5)的接触的压片柱(7)、金属桶(2)经密封盖(8)导出的接线与接线柱(9)导出的接线作为三电极体系的测试接入端子。
其中，优选所述压片柱(7)与密封盖(8)以连体方式用不锈钢加工制造；
优选所述参比电极(6)为上带开口、下带毛细弯嘴的玻璃管，再由铂丝作为电极接线与接线柱(9)相连，参比电极(6)的毛细弯嘴位于模拟电池的电极组(5)的近表面；所述参比电极(6)为Hg/HgO电极；
优选所述绝缘桶(3)由聚四氟乙烯制造；
优选在所述底座(1)或密封盖(8)上设置进、出的气孔，与三电极体系外的气路连接调节内部气压。
在排除了客观的影响因素外，通过本实用新型的密封型模拟电池三电极体系与CHI660电化学工作站连机测试的结果与文献手册数据有合理的误差，多次循环的结果一致性好，在平行测试中也体现了很好的重现性。
附图说明
图1为本实用新型的密封型模拟电池三电极体系的剖面图；
图2为图1所示的三电极体系的组合状态剖面图；
图3为图1所示的三电极体系的电极位置剖面图。
具体实施方式
一、以下结合附图对本实用新型详细说明；
提供一种如图1所示的密封型模拟电池三电极体系，包括底座1、金属桶2、绝缘桶3、底垫4、模拟电池的电极组5、参比电极6、压片柱7、密封盖8、接线柱9、密封圈10、固定螺钉11，三电极体系的尺寸为高80mm，底部外径64mm，上部外径64mm；
其中组装方式如图2所示，金属桶2放置于底座1中的底垫4上，聚四氟乙烯制的绝缘桶3的桶壁有缺口，参比电极6被固定于缺口中，有缺口的压片柱7通过绝缘桶3的电极组5的接触的压片柱7、金属桶2经密封盖8导出的接线与接线柱9导出的接线作为三电极体系的测试接入端子；压片柱7与密封盖8以连体方式用不锈钢加工制造；
如图3所示及图1所示，参比电极6为Hg/HgO电极，上带开口、下带毛细弯嘴的玻璃管，再由铂丝作为电极接线与接线柱9相连，参比电极6的毛细弯嘴位于模拟电池的电极组5的近表面，电极组5由工作电极5a、隔膜5c、辅助电极5b。
二、本实用新型的三电极体系的应用研究；1、测试
采用一片发泡镍，直径约为1cm，中间滴加一滴Ni-MH球镍的浆料，形成直径约为3mm的圆面，上面再覆盖一片发泡镍，在压片机上压成1.15mm厚的片，即制作得到工作电极；辅助电极为储氢合金，参比电极为毛细弯嘴的玻璃管Hg/HgO电极，电解液是Ni-Cd电池的碱性电解液，测试前将正极片在电解液中浸泡24小时；
利用CHI660电化学工作站进行循环伏安法测试，第1循环至第4个循环扫描速度为0.1mV/s，第5循环扫描速度为0.05mV/s，第6和第7循环扫描速度为0.5mV/s，第8个循环至第14循环扫描速度是1mV/s，第15至20循环采用0.5mV/s。2、现象；
正极片连同发泡镍全部变为黑色，负极看不出有明显变化；
第一循环的循环伏安曲线，在氧化过程中，在0.35V处出现很大坡度的氧化峰，在0.43V附近出现了细小的氧化峰，还原过程中在0.33V附近出现细小的还原峰；
在第二循环的曲线中，氧化过程在0.35V附近曲线出现拐动，还原过程在0.33V出现还原峰；
后续18个循环中，均是在0.43V左右出现氧化峰的拐点，在0.33V附近出现还原峰；从第5循环起，在0.19V附近均有一个细小的氧化峰存在。3、结果分析：
从实验结果上看，实验的结果出现了比较令人满意的曲线；
由于出现了氧化峰，故在该样品进行了多次不同扫描速率的测试，希望寻找出比较合适的扫描速率；
第一循环中，0.35V附近有一个坡度很大的氧化峰，该峰在后续的循环中再也没有出现，说明此峰应是杂质造成；
0.43V和0.33V的氧化还原峰对在每次循环中都出现，说明是三价镍和二价镍的氧化还原过程；此峰对的位置的电压差明显的比文献报道的要小很多，一般文献上，氧化峰的位置是在0.49V附近，而还原峰的位置是在0.25V附近，其中原因是浆料的成分造成的；
各个循环中氧化峰对的位置基本一致，没有发生波动，说明本实用新型的三电极测试体系重复性好。
Claims (6)
1、一种密封型模拟电池三电极体系，其特征在于：所述三电极体系包括底座(1)、金属桶(2)、绝缘桶(3)、底垫(4)、模拟电池的电极组(5)、参比电极(6)、压片柱(7)、密封盖(8)、接线柱(9)、密封圈(10)、固定螺钉(11)；所述的金属桶(2)放置于底座(1)中的底垫(4)上，绝缘桶(3)的桶壁有缺口，参比电极(6)被固定于缺口中，有缺口的压片柱(7)通过绝缘桶(3)的桶芯管对模拟电池的电极组(5)压缩，并与绝缘桶(3)的配合装入金属桶(2)，加入电解液，参比电极(6)的铂丝连接接线柱(9)，密封盖(8)通过密封圈(10)以固定螺钉(11)与底座(1)密封固定，由与模拟电池的电极组(5)的接触的压片柱(7)、金属桶(2)经密封盖(8)导出的接线与接线柱(9)导出的接线作为三电极体系的测试接入端子。
2、根据权利要求1所述的密封型模拟电池三电极体系，其特征在于：所述压片柱(7)与密封盖(8)以连体方式用不锈钢加工制造。
3、根据权利要求1所述的密封型模拟电池三电极体系，其特征在于：所述参比电极(6)为上带开口、下带毛细弯嘴的玻璃管，再由铂丝作为电极接线与接线柱(9)相连，参比电极(6)的毛细弯嘴位于模拟电池的电极组(5)的近表面。
4、根据权利要求3所述的密封型模拟电池三电极体系，其特征在于：所述参比电极(6)为Hg/HgO电极。
5、根据权利要求1所述的密封型模拟电池三电极体系，其特征在于：所述绝缘桶(3)由聚四氟乙烯制造。
6、根据权利要求1所述的密封型模拟电池三电极体系，其特征在于：在所述底座(1)或密封盖(8)上设置进、出的气孔，与三电极体系外的气路连接调节内部气压。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 02272613 CN2570807Y (zh) | 2002-08-20 | 2002-08-20 | 密封型模拟电池三电极体系 |
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| CN 02272613 CN2570807Y (zh) | 2002-08-20 | 2002-08-20 | 密封型模拟电池三电极体系 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN2570807Y true CN2570807Y (zh) | 2003-09-03 |
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ID=33737281
Family Applications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102539930A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-04 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种半导体薄膜光电性能的测试方法 |
| CN105785163A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-07-20 | 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 | 快速测试储氢合金粉循环寿命的三电极组合装置 |
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2002
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| CN108344781B (zh) * | 2017-01-23 | 2020-02-07 | 清华大学 | 电池测试装置 |
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