一種空氣電池測試模具的製作方法

2023-10-05 11:21:44 2

專利名稱：一種空氣電池測試模具的製作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種空氣電池測試模具，屬於電池製備及測試技術領域，尤其是能在相同條件下比較不同材料性能的電池測試裝置，簡單易行。
背景技術：
進入21世紀以來，隨著社會的逐步發展，人們面臨的能源問題越來越嚴重，各種能源電池逐步走上歷史舞臺，電池技術有了很大發展。其中，各種空氣電池如鋅空氣電池，鋁空氣電池，鈉空氣電池，鋰空氣電池等，由於其能源密度高，成本低廉的優點受到世界各地的研究小組的熱烈追捧。目前，公知的空氣電池測試模具是電池正負極各由一塊導電金屬墊，中間由一個絕緣管組裝而成。測試時，在電池正負極間裝入被測物質，通過正極引入氣體，正負極外各接導線與測試儀器相連，進而測量被測物質的電化學性能。但是，這種裝置存在以下兩個缺點一、電池裝配繁瑣，測試一種材料就需要裝配一個電池；二、每個電池裝配後都需要獨立引入氣體，但是氣體狀態不能保證完全相同，如氣體的溫度，溼度，壓力等，從而影響材料性能的表徵，導致實驗誤差，給材料性能測試帶來外部不可控制的因素。
發明內容本實用新型目的是為了克服現有的空氣電池測試模具裝配繁瑣而且氣體狀態不完全相同的不足的問題。—種空氣電池測試模具，電池正負極各由一塊導電金屬墊，中間由一個絕緣管構成，該模具包括密封容器頂蓋I，密封容器底座2，密封容器底墊3，帶氣體閥門的通氣管4，壓力表5,密封圈6,螺栓一 7,金屬片8,絕緣管9,金屬管10,金屬墊11,導線12,螺栓二 13,螺栓三14。金屬墊11置於密封容器底座2內部的凹槽內，其上裝配絕緣管9，然後將金屬管10裝入絕緣管9中，金屬片8由螺栓一 7固定好後，壓在金屬管10上，金屬墊11下部用螺栓二 13與密封容器底座2緊密連接，從螺栓7和螺栓二 13底部引出導線12，然後用螺栓三14將密封容器底座2和密封容器底墊3緊密連接，將密封圈6放入密封容器底座2上側的凹槽內，密封容器頂蓋I和密封容器底座2由螺紋緊密連接，圖中螺栓一 7與密封容器底座2以及金屬墊11與密封容器底座2連接處，用膠密封。其中，帶氣體閥門的通氣管的數量為兩個，組成進出氣裝置，一個控制進氣，一個控制出氣；螺栓一 7，金屬片8，絕緣管9，金屬管10，金屬墊11，導線12以及螺栓二 13構成一個電池測試裝置。該空氣電池測試模具不僅電池裝配簡單快速，批量測量材料的性能，而且能保證電池引入氣體的狀態完全相同。所述密封容器形狀包括圓柱體，圓臺，長方體，立方體，梯臺，稜台以及上述幾種形體形成的組合；電池測試裝置的分布包括圓形陣列分布，矩形陣列分布以及兩者形成的組
入
口 ο所述進出氣裝置可任意為進出氣裝置為一個帶氣體閥門的通氣管和一個跑風的組合，帶氣體閥門的通氣管控制進氣，跑風控制出氣。所述金屬片8和金屬管10可以由帶有金屬環的金屬片16所替代，金屬片的材質為彈性或者剛性。將螺栓一 7，金屬片8，絕緣管9，金屬管10，金屬墊11，導線12以及螺栓二 13組成的每個電池測試裝置進行串聯處理，向外電路供電，即能當作一個電池或電池組使用。所述空氣電池測試模具應用於需要控制氣體狀態的空氣電池的測試和應用於不需要控制氣體狀態的電池的測試；需要控制氣體狀態的空氣電池包括鋅空氣電池，鋁空氣電池，鈉空氣電池，鋰空氣電池，鋅氧電池，鋁氧電池，鈉氧電池，鋰氧電池；不需要控制氣體狀態電池包括鋰電池,鈉電池,鐵電池,鋁電池,鋰離子電池。所述密封容器頂蓋I和密封容器底座2的連接方式可以為緊固螺絲連接或者是在密封容器頂蓋I和密封容器底墊3外加緊固件17進行連接。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是在一密封容器中裝入多組電池測試裝置，由氣體閥門和壓力表統一控制氣體狀態，具體為將電池正負極的導電金屬墊置於一絕緣密封的容器中，並將電池測試裝置以均布的形式排列在密封容器的底座中，在密封容器的頂蓋上裝配進氣閥門，出氣閥門以及壓力表，從密封容器的底座下引出導線與測試儀器相連。本實用新型的有益效果是在測試被測材料性能時，不僅可以批量測試材料的電化學性能，從而大大提高工作效率，節省時間和資源，而且免除了因引入氣體狀態不同而導入的實驗誤差。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型實施例一的縱剖面構造圖。圖2是實施例一的俯視圖，圖中密封容器形狀為圓柱體，電池測試裝置為圓形陣列分布。圖3是本實用新型第二個實施例的縱剖面構造圖的局部圖。圖4是本實用新型第三個實施例的縱剖面構造圖。圖5是本實用新型第四個實施例的縱剖面構造圖的局部圖，密封容器頂蓋I和密封容器底座2的連接方式為在密封容器頂蓋I和密封容器底墊3外加緊固件17進行緊密連接。圖中1.密封容器頂蓋(外側滾花，內螺紋)，2.密封容器底座(外螺紋，上側有凹槽，下側有螺孔，3.密封容器底墊(帶有通孔)，4.帶氣體閥門的通氣管，5.壓力表，6.密封圈，7.螺栓一，8.金屬片，9.絕緣管(外螺紋)，10.金屬管，11.金屬墊(上部有凹槽，下部有螺孔)，12.導線，13.螺栓二，14.螺栓三，15.跑風，16. —端帶金屬環的金屬片，17.緊固件。圖中其它未標示部件以模具中心線為中心對稱分布。
具體實施方式
實施例1、在圖1中，金屬墊11置於密封容器底座2內部的凹槽內，其上裝配絕緣管9，然後將金屬管10裝入絕緣管9中，金屬片8由螺栓一 7固定好後，壓在金屬管10上，金屬墊11下部由螺栓二 13與密封容器底座2緊密連接，從螺栓一 7和螺栓13底部引出導線12，然後用螺栓三14將密封容器底座2和密封容器底墊3連接緊密，將密封圈6放入密封容器底座2上側的凹槽內，密封容器頂蓋I和密封容器底座2由螺紋連接，圖中螺栓一 7與密封容器底座2以及金屬墊11與密封容器底座2連接處，用膠密封。電池裝配時，將電池負極放入金屬墊11上部凹槽內，其上放置隔膜，用絕緣管9將隔膜壓緊，將電池正極放入絕緣管9內，用金屬管10將電池正極壓緊在隔膜上，將金屬片8壓緊在金屬管10上。電池測試裝置經由螺栓一 7，金屬片8，螺栓二 13，導線12，與測試儀器相連。在手套箱中，帶氣體閥門的通氣管4的氣體閥門處於關閉狀態，電池裝備好後，從手套箱中取出，將模具與儲氣瓶相連，打開氣體閥門，將容器中的惰性氣體排淨後，觀察壓力表5，使模具內氣體處於所需實驗狀態後，關閉閥門，隨後進行實驗測試。實施例2、如圖3所示，結構與實施例1相近，只是用跑風15替代了控制出氣帶氣體閥門的通氣管，帶氣體閥門的通氣管4控制進氣，跑風15控制出氣。實施例3、如圖3所示，結構與實施例2相近，實施例中的金屬片8和金屬管10合併為一個零件，即一端帶有金屬環的金屬片16，金屬片的材質可以為彈性或者剛性。
權利要求1.一種空氣電池測試模具，電池正負極各由一塊導電金屬墊，中間由一個絕緣管構成，其特徵是在一密封容器中裝入多組電池測試裝置，由氣體閥門和壓力表統一控制氣體狀態，該模具包括密封容器頂蓋(1)，密封容器底座(2)，密封容器底墊(3)，帶氣體閥門的通氣管(4)，壓力表(5)，密封圈(6)，螺栓一(7)，金屬片(8)，絕緣管(9)，金屬管(10)，金屬墊(11)，導線(12)，螺栓二(13)，螺栓三(14)，跑風(15);金屬墊(11)置於密封容器底座(2)內部的凹槽內，其上裝配絕緣管(9)，然後將金屬管(10)裝入絕緣管(9)中，金屬片(8)由螺栓一(7)固定好後，壓在金屬管(10)上，金屬墊(11)下部用螺栓二(13)與密封容器底座(2)緊密連接，從螺栓一(7)和螺栓二(13)底部引出導線(12)，然後用螺栓三(14)將密封容器底座(2 )和密封容器底墊(3 )緊密連接，將密封圈(6 )放入密封容器底座(2 )上側的凹槽內，密封容器頂蓋(I)和密封容器底座(2)由螺紋緊密連接，螺栓一(7)與密封容器底座(2)以及金屬墊(11)與密封容器底座(2)連接處，用膠密封；其中，帶氣體閥門的通氣管的數量為兩個，組成進出氣裝置，一個控制進氣，一個控制出氣；螺栓一(7)，金屬片(8)，絕緣管(9)，金屬管(10)，金屬墊(11)，導線(12)以及螺栓二(13)構成一個電池測試裝置。
2.根據權利要求1所述的空氣電池測試模具，其特徵是密封容器形狀包括圓柱體，圓臺，長方體，立方體，梯臺，稜台以及上述幾種形體形成的組合；電池測試裝置的分布包括圓形陣列分布，矩形陣列分布以及兩者形成的組合。
3.根據權利要求1所述的空氣電池測試模具，其特徵是進出氣裝置為進出氣裝置為一個帶氣體閥門的通氣管和一個跑風的組合，帶氣體閥門的通氣管控制進氣，跑風控制出氣。
4.根據權利要求1所述的空氣電池測試模具，其特徵是金屬片(8)和金屬管(10)由帶有金屬環的金屬片(16)所替代，金屬片的材質為彈性或者剛性。
5.根據權利要求1所述的空氣電池測試模具，其特徵是將螺栓一(7)，金屬片(8)，絕緣管(9)，金屬管(10)，金屬墊(11)，導線(12)以及螺栓二(13)組成的每個電池測試裝置進行串聯處理，向外電路供電，即能當作一個電池或電池組使用。
6.根據權利要求1所述的空氣電池測試模具，其特徵是空氣電池測試模具應用於需要控制氣體狀態的空氣電池的測試和應用於不需要控制氣體狀態的電池的測試；需要控制氣體狀態的空氣電池包括鋅空氣電池，鋁空氣電池，鈉空氣電池，鋰空氣電池，鋅氧電池，鋁氧電池，鈉氧電池，鋰氧電池；不需要控制氣體狀態電池包括鋰電池，鈉電池，鐵電池，鋁電池，鋰離子電池。
7.根據權利要求1所述的空氣電池測試模具，其特徵是密封容器頂蓋(I)和密封容器底座(2 )的連接方式為緊固螺絲連接或者是在密封容器頂蓋(I)和密封容器底墊(3 )外加緊固件(17)進行連接。
專利摘要本實用新型公開了一種空氣電池測試模具，屬於電池製備及測試技術領域。在一密封容器中裝入多組電池測試裝置，由氣體閥門和壓力表統一控制氣體狀態，具體為將電池正負極的導電金屬墊置於一絕緣密封的容器中，並將電池測試裝置以均布的形式排列在密封容器的底座中，在密封容器的頂蓋上裝配進氣閥門，出氣閥門以及壓力表，從密封容器的底座下引出導線與測試儀器相連，由氣體閥門和壓力表統一控制氣體狀態的空氣電池測試模具。在測試被測材料性能時，不僅可以批量測試材料的電化學性能，操作簡單快捷，大大提高工作效率，節省時間和資源，而且免除了因引入氣體狀態不同而導入的實驗誤差。
文檔編號G01N27/26GK202903728SQ20122054280
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者李建玲, 任現平, 陳宇 申請人:北京科技大學