一種三電極體系測試裝置的製作方法
2023-05-21 19:11:11 1
專利名稱：一種三電極體系測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電化學性能測試裝置，特別涉及一種三電極 體系測試裝置。
背景技術：
新材料的不斷湧現，帶動了評估材料技術的不斷發展。傳統的電 池電極電化學性能測試是利用先做好的成品電池來對其正極、負極和 電解液進行測試。 一般在測試過程中通常需要涉及到參比電極的比照 才能得到精確的測試結論，而成品電池是無法將參比電極置入其中， 所得到的數據無法準確地評估電池正極、負極材料和電解液之間的電 化學性能。
目前，業內為解決上述問題，出現了一種三電極體系的測試方法。 三電極體系使用了研究電極、輔助電極和參比電極。當研究電極和參 比電極之間設在某一電位時，電流隨設定電位以及電解液的濃度而變 化，輔助電極與研究電極之間形成一個讓電流暢通的迴路，這樣就可 以獨立地評估正極或負極材料自身的電化學表現。
現有的三電極體系主要為稱量瓶模型。其缺點各個電極的相對位 置無法固定，這樣會導致由於電極間的誤接觸而產生的非目的性電流，對實驗結果有較大影響，尤其在體系輸入電流較大的情況下這種 相互作用會更明顯。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中電極相對位置無 法固定，測量偏差大的問題。本實用新型提供了一種電極相對位置固 定、測量誤差小的三電極測試體系裝置。
本實用新型是通過以下技術方案來實現的
一種三電極體系測試裝置，其包括主體部和用於固定電極的電極 固定部；
所述主體部上設置注液孔、電解液通道、電極置入通道；所述電 解液通道包括研究電極電解液通道、輔助電極電解液通道和參比電極 電解液通道，所述電極置入通道包括研究電極置入通道、輔助電極置 入通道和參比電極置入通道，所述注液孔與所述電解液通道連通，所 述電解液通道與其對應的電極置入通道連通；
所述電極固定部包括電極螺栓和內嵌於電極螺栓的接線柱；所述 接線柱與容納在電極置入通道中的電極電連接，所述電極螺栓與電極 置入通道為螺紋連接。
優選地，注液孔上設置用於封堵電解液的密封件。
更優選地，密封件包括連接部和頂蓋部，連接部與注液孔連接， 頂蓋部貼在主體部上。
優選地，密封件與注液孔之間、電極螺栓與電極置入通道之間的接口處設置密封材料。
相比於傳統的三電極體系測試裝置，本實用新型的優點在於三 電極體系測試裝置中三電極相對位置固定，測量結果精確，操作簡單 易行。
圖1為本實用新型三電極測試體系裝置的俯視示意圖。
圖2為本實用新型三電極測試體系裝置的橫截面剖視示意圖。 圖3為本實用新型三電極測試體系裝置的電極螺栓與接線柱的 示意圖。
圖4為本實用新型三電極測試體系裝置的密封件的示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更 加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細 說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型， 並不用於限定本實用新型。
一種三電極體系測試裝置，其包括主體部ioo和用於固定電極的
電極固定部；
所述主體部100上設置注液孔220、電解液通道210、電極置入 通道300;所述電解液通道210包括研究電極電解液通道211、輔助 電極電解液通道212和參比電極電解液通道213，所述電極置入通道300包括研究電極置入通道310、輔助電極置入通道320和參比電極 置入通道330，所述注液孔220與所述電解液通道210連通，所述電 解液通道210與其對應的電極置入通道300連通；
所述電極固定部包括電極螺栓410和內嵌於電極螺栓的接線柱 420;所述接線柱420與容納在電極置入通道中的電極電連接，所述 電極螺栓410與電極置入通道300為螺紋連接。
其中，主體部100為本領域技術人員所公知的， 一般採用絕緣耐 腐蝕材料，優選聚四氟乙烯材料製成。
注液孔220設置在主體部100的上，注液孔220是電解液的注入 通道，用於測試時將電解液注入電解液通道210中。注液孔220—般 為圓形，當然也可以做成其它形狀。
為了增加體系的密封性，還可以在注液孔220上還可以設置密封 件230，密封件230用於封堵電解液，密封件230可以是彈性材料 或剛性材料，例如軟木塞、橡膠塞、蓋板等。
本實用新型優選密封件230包括連接部232和頂蓋部231，連接 部232置於注液孔220內，頂蓋部231蓋在注液孔220上，連接部 232的形狀與注液孔220相匹配，連接部232為圓柱形，並且連接部 232與注液孔220螺紋連接。由於頂蓋部231、連接部232與注液孔 220的配合連接可以使三電極體系測試裝置的密封性更好。
密封件230採用絕緣耐腐蝕材料，優選聚四氟乙烯材料。
所述主體部還設有容置腔214，所述容置腔214連通注液孔和電解液通道210。容置腔214用於盛裝電解液，可以為任意形狀。
研究電極電解液通道211和輔助電極電解液通道212大致在一條 直線上相對設置，參比電極電解液通道213基本垂直於上述直線。電 解液通道210可以為任何形狀的通道， 一般為圓形。輔助電極電解液 通道212大於研究電極電解液通道211。根據實際加工難度，優選輔 助電極電解液通道212與研究電極電解液通道211的半徑比為 10:1-2:1。這樣可以有效減少通過輔助電極表面的電流密度，使得外 部所加的極化主要作用於研究電極上，從而有效減少測試時輔助電極 極化帶來的誤差。
電極置入通道300大於相應的電解液通道210，這樣有利將電極 固定在主體部100內，電極置入通道300為圓形通道，大小與所放入 的電極大小相匹配。
電極螺栓410為研究電極螺栓、輔助電極螺栓、參比電極螺栓。 電極螺栓410分為螺紋部412和蓋體部411，螺紋部412為圓柱 體形，蓋體部411的橫截面大於螺紋部412的橫截面，蓋體部411可 以為任意形狀。螺紋部412與對應的電極置入通道300大小相匹配， 並通過螺紋連接。
電極螺栓410通過螺紋連接，該三電極測試體系的密封效果好。 電極螺栓410亦採用絕緣耐腐蝕材料製成，優選聚四氟乙烯材 料。接線柱420為導體材料製成，優選不鏽鋼材料。
電極螺栓410與接線柱420也可以為可拆卸連接，中採用電極螺 栓410為空心螺栓，內部容置接線柱420。接線柱420分為研究電極接線柱、輔助電極接線柱、參比電極接線柱。
接線柱420為兩個共軸的圓柱體，小圓柱體421與電極螺栓41Q 的蓋體部411螺紋連接，大圓柱體422嵌套在電極螺栓410的螺紋部 412內。
這樣就會避免接線柱420直接連接電極置入通道300，由於兩者 材料不相匹配導致連接不緊密，密封性低的問題。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。 實施例1
一種三電極測試體系，包括主體部和電極固定部。所述主體部為 長方體形，長6.5cm，寬3.5cm，高5.6cm。
在主體部中心部位設有容置腔，容置腔與注液 L、三個電解液通 道連通。三個電解液通道為研究電極電解液通道、輔助電極電解液通 道、參比電極電解液通道。
在主體部長方體的三個側面上設有三個電極置入通道，分別為研 究電極置入通道、輔助電極置入通道、參比電極置入通道。研究電極 置入通道、輔助電極置入通道相對設置。
在電極置入通道和容置腔之間由相應的電解液通道連通。
電極周定部包括電極螺栓和內嵌於電極螺栓的接線柱；接線柱與 容納在電極置入通道中的電極電連接，電極螺栓與電極置入通道為螺 紋連接。注液孔位於主體部的上半部分，注液孔的孔口位於上表面的中間
位置。注液孔為圓形，半徑為0.15cm，深0.1 cm 。在注液孔上設有 密封件，密封件包括連接部和頂蓋部，連接部插入注液孔中並於注液 孔螺紋連接，頂蓋部蓋在注液孔口，頂蓋部為圓柱形，半徑為0.75 cm。
電解液通道為圓形通道，研究電極電解液通道半徑為0.15 cm， 長0.3 cm。輔助電極電解液通道半徑為0.5 cm，長0.3 cm。參比電極 電解液通道半徑0.15cm，長0.5cm。
電極置入通道也為圓形，研究電極置入通道半徑為1 cm，長2.5 cm，輔助電極置入通道半徑為1 cm，長2.5cm。參比電極置入通道 半徑為0.8 cm，長2.5 cm。
電極螺栓為空心螺栓，內部嵌套接線柱，接線柱由兩個同軸圓柱 體組成，大圓柱體長5.5cm，半徑0.8cm。小圓柱體長5 cm，半徑 0.2 cm。
本實用新型的使用方法首先，取下電極固定件，將軋制好的正 極片通過研究電極置入通道和兩片金屬鋰片分別通過輔助電極置入 通道及參比電極置入通道，放置在電解液通道與電極置入通道交界 處，並用電極固定件旋入電極置入通道中，在電極置入通道接口處塗 以少量矽膠密封，通過注液孔注入電解液，並用密封件封蓋，並在注 液孔接口處塗以少量矽膠密封。將外部測試儀器與各導體接線柱按相 應要求連接。
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權利要求1、一種三電極體系測試裝置，其特徵在於包括主體部和用於固定電極的電極固定部；所述主體部上設置注液孔、電解液通道、電極置入通道；所述電解液通道包括研究電極電解液通道、輔助電極電解液通道和參比電極電解液通道，所述電極置入通道包括研究電極置入通道、輔助電極置入通道和參比電極置入通道，所述注液孔與電解液通道連通，所述電解液通道與其對應的電極置入通道連通；所述電極固定部包括電極螺栓和內嵌於電極螺栓的接線柱；所述接線柱與容納在電極置入通道中的電極電連接，所述電極螺栓與電極置入通道為螺紋連接。
2、 根據權利要求1所述的三電極體系測試裝置，其特徵在於: 所述電解液通道的橫截面積小於其對應的電極置入通道的橫截面積。
3、 根據權利要求1所述的三電極體系測試裝置，其特徵在於 所述輔助電極電解液通道大於所述研究電極電解液通道。
4、 根據權利要求3所述的三電極體系測試裝置，其特徵在於 所述輔助電極電解液通道與所述研究電極電解液通道的半徑比為 10:1-2:1。
5、 根據權利要求1所述的三電極體系測試裝置，其特徵在於 所述主體部還設有容置腔，所述容置腔連通注液孔和電解液通道。
6、 根據權利要求1所述的三電極體系測試裝置，其特徵在於 所述注液孔上設置用於封堵電解液的密封件。
7、 根據權利要求6所述的三電極體系測試裝置，其特徵在於 所述密封件與注液孔螺紋連接。
8、 根據權利要求6所述的三電極體系測試裝置，其特徵在於 所述密封件包括連接部和頂蓋部，所述連接部與注液孔連接，所述頂 蓋部貼在主體部上。
9、 根據權利要求1所述的三電極體系測試裝置，其特徵在於-所述電極螺栓與所述接線柱螺紋連接。'
10、 根據權利要求6所述的三電極體系測試裝置，其特徵在於 所述密封件與注液孔之間、電極螺栓與電極置入通道之間的接口處設 置密封材料。
專利摘要一種三電極體系測試裝置，其包括主體部和用於固定電極的電極固定部；主體部上設置注液孔、電解液通道、電極置入通道；注液孔與電解液通道連通，電解液通道與其對應的電極置入通道連通；電極固定部包括電極螺栓和內嵌於電極螺栓的接線柱；接線柱與容納在電極置入通道中的電極電連接，電極螺栓與電極置入通道為螺紋連接。本實用新型所提供的三電極體系測試裝置中三電極相對位置固定，密封性好，測量結果精確，操作簡單易行。
文檔編號G01N27/416GK201344916SQ20082021384
公開日2009年11月11日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者先雪峰, 濤 張, 磊 胡 申請人:比亞迪股份有限公司