[发明专利]一种电极温度可控的热电化学电池试验台及其方法

权利要求书

1.一种电极温度可控的热电化学电池试验台，其特征在于包括待测电池、测量模块与两套温控模块，所述的待测电池包括两个电极(2)，每套温控模块包括水浴池(3)、半导体制冷片(4)、水冷板(5)、水散热器(6)、水泵(7)、感温元件(8)和TEC控制器(10)，所述的测量模块为电子负载或电化学工作站；两套温控模块独立对两个电极进行温度控制；待测电池的电极(2)和半导体制冷片(4)均与水浴池(3)紧贴，半导体制冷片(4)通过水浴池(3)均匀对电极(2)加热或制冷，水冷板(5)贴附在半导体制冷片(2)非工作侧的表面，水冷板(5)、水散热器(6)、水泵(7)经水管顺次循环相连，感温元件(8)贴附在电极(2)表面，并与TEC控制器(10)连接，TEC控制器(10)与半导体制冷片(4)相连控制半导体制冷片(4)工作，测量模块，两套温控模块的TEC控制器(10)均与计算机(11)相连。

2.如权利要求1所述的电极温度可控的热电化学电池试验台，其特征在于所述的待测电池包含电池本体(12)、电解液(1)、电极(2)，电池本体(12)上设有两个用于注入电解液(1)的注液管(13)，电极(2)为电极板，电极板夹于电池本体(12)和水浴池间。

3.如权利要求2所述的电极温度可控的热电化学电池试验台，其特征在于所述的电池本体(12)为圆柱型，电池本体(12)与水浴池之间通过螺栓连接紧固，电池本体(12)与电极板之间，以及水浴池与电极板之间均由密封圈密封。

4.如权利要求1所述的电极温度可控的热电化学电池试验台，其特征在于所述的水浴池(3)包括水浴池壳体(16)，水浴池壳体(16)上设有注水管(17)、出水管和感温元件引线开口(19)，水浴池壳体(16)一个端面为金属换热面(18)。

5.如权利要求4所述的电极温度可控的热电化学电池试验台，其特征在于所述的半导体制冷片(4)一侧与金属换热面(18)接触换热，另一侧与水冷板(5)接触换热，在所有换热接触面上均涂覆导热硅脂(20)，使强化导热。

6.如权利要求1所述的电极温度可控的热电化学电池试验台，其特征在于所述的感温元件为热电阻或热电偶。

7.一种权利要求1所述试验台的热电化学电池性能测试方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将感温元件用防水胶粘接在电极表面，粘接位置为电极极板中心，引线经水浴池侧壁导出，接入TEC控制器；

2)将电子负载或电化学工作站与电极连接；

3)在计算机上设定目标温度、PID参数

4)启动系统，计算机记录温度变化数据，存储为温度变化曲线，待电极温度稳定时，如与目标温度偏差在允许误差内，则进行下一步，否则重新调试PID参数；

5)计算机记录电子负载或电化学工作站达到稳态时的电压与电流读数；

6)计算机读取电压值与电流，输出伏安曲线；

7)如需获得特定温度下的输出特性，则控制温度不变，电子负载或电化学工作站对输出电压从零到开路电压进行扫描测试；

8)如需观察温度效应，则控制温控模块取一系列温度值或温差值进行反复测试；

9)如需观察变温条件下的输出特性，则为TEC控制器输入所需的变温过程，并调整PID参数以适应温度变化的程度进行测试试验，以记录的电压变化曲线作为响应曲线。