[实用新型]一种模拟扣式锂离子电池三电极体系

说明书

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，特别涉及一种模拟扣式锂离子电池三电极体系。

背景技术

锂离子电池具有体积小、能量密度大、对环境无污染等优点，已经越来越广泛地应用于各类电子产品。随着各类电子产品功能不断增加，相应的对锂离子电池的性能要求也不断提高。随着对电池研究的不断深入，对于其材料、性能及安全等问题的研究工作也越来越多。

锂离子电池充放电过程是正负极同时工作的过程，为了简化电池性能研究，通常希望将电池正负极分别进行研究，确定各自的性能特征，这样才能深入有效的了解电池工作状态，有针对的改善电池性能。

CN201038264Y公开了本发明人2007年申请的一篇专利，一种模拟锂离子电池三电极体系，它设有一个具有凹型区域的模拟电池底座，该凹型区域内装盛有电芯和浸没该电芯的电解液，其特征在于：该模拟电池底座上方设有一个可拆卸地密封该凹型区域的模拟电池盖板，该模拟电池底座上的一侧设置有与电芯的正极极耳、负极极耳分别可拆卸连接的正连接柱、负连接柱，该正连接柱、负连接柱分别与一导出到模拟电池底座外部的正极接线柱、负极接线柱相连，该模拟电池底座上开设有一个与所述凹型区域相连通的通孔，该通孔内密封地安装有与凹型区域内的电解液相接触的参比电极。这篇专利提供了一种模拟锂离子方形电池三电极体系，但其制备过程较为复杂，成本较高。

通常，另外一种常用的研究方法是采用正负极作为工作电极和作为对电极的锂金属制成扣式电池，此外，这种扣式电池制作简单，制作和测试时间短，大大提高研究工作的进度，同时具有成本低的优点。但是由于扣式电池仅以某一工作电极与锂对电极组装而成，仅仅利用扣式电池不能完全了解完整电池内部工作情况，其测试结果也仅能反应单一电极性能。如果以正常电池相同的正负极制作扣式电池，两种电极相互影响，性能分析会很混乱。

实用新型内容

为了克服使用正常正负极制成的扣式电池测试过程中性能分析的混乱，本实用新型提供了一种结构简单、制作方便及密封性好的新型模拟扣式锂离子电池三电极体系。

本实用新型采用的技术方案为：

一种模拟扣式锂离子电池三电极体系，包括：

设有空腔的上膜具，密封安装于所述空腔一端的正极柱，下膜具，参比电极柱，以及放置于空腔中的正极片、隔膜、负极片、电解液，其特征在于，在所述空腔中的所述正极片与所述正极柱电连接，所述上膜具侧壁上开有一通孔，所述参比电极柱密封安装于通孔中并与电解液接触，所述下膜具与所述负极片电连接并将所述空腔密封。

所述参比电极柱包含金属锂和密封件，所述金属锂在通孔内部与电解液接触，所述密封件与金属锂电连接并密封通孔，所述密封件可以为螺丝、螺栓等。

所述上模具上还设有一用于注射电解液的注液孔，所述注液孔使用密封件密封，所述密封件可以为螺丝、螺栓等。所述上膜具与所述下膜具互相绝缘，所述上膜具可以为绝缘材质制成，所述下膜具可以为金属材质制成。

所述下膜具上设有一凸台，所述凸台与所述空腔配合幷电连接所述负极片。所述下膜具上还设置有一负极柱。

所述正极柱与所述空腔之间，和所述下膜具与上模具之间通过密封圈密封，所述上膜具与所述下膜具通过紧固件紧固，所述紧固件可以为螺丝、螺栓等。

所述空腔中，在所述正极柱与所述正极片之间还设有一压板装置，所述压板装置包括十字形金属柱、金属弹簧、金属圆片，所述金属弹簧套在所述十字形金属柱上，所述金属圆片压在所述金属弹簧上；所述十字形金属柱上端与所述正极柱电连接，所述金属圆片与所述正极片电连接。

所述下膜具、正极柱、负极柱、参比电极柱、压板装置由不锈钢、铝、铝合金中的一种制成；所述上膜具由聚四氟乙烯，高密度聚乙烯中的一种或一种上制成。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：本实用新型所提供的模拟扣式锂离子电池三电极体系，相对于扣式电池，其可以同时测试正负极的电化学性能；相对于制成方形电池进行测试，其极片为单层极片，制备容易，测试周期短，而且其易于操作，整个过程可以完全在手套箱内制作完成，减少电芯与空气的不良反应。另外研究范围广泛，可以测试各种材料，包括各种正负极材料及电解液等，还可以重复使用。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例模拟扣式锂离子电池三电极体系的侧视剖面图。

图2为本实用新型具体实施例模拟扣式锂离子电池三电极体系的俯视图。

图3为本实用新型对比例扣式电池的充放电性能测试曲线。