[发明专利]一种利用固态电解质组装成固态电池的组装设备及该固态电解质电导率的测试方法

权利要求书

1.一种利用固态电解质组装成固态电池的组装设备，其特征在于，包括用于放置固态电解质薄片的中空的外壳，用于固定电解质片以及传导交流电上阻塞电极、下阻塞电极，所述上阻塞电极通过密封栓与外壳活动连接，所述下阻塞电极与外壳活动连接；所述上阻塞电极、下阻塞电极的端部设置有用于绝缘的垫片。

2.根据权利要求1所述的一种利用固态电解质组装成固态电池的组装设备，其特征在于，所述上阻塞电极与下阻塞电极由不锈钢材料制成，并在端部外侧设置有螺丝，所述螺丝用于与外部的交流电路连接；所述外壳内部上方和下阻塞电极上方设置有O型密封圈；所述外壳由PEEK材料制成，所述垫片、密封栓由聚四氟乙烯材料制成。

3.一种固态电解质电导率的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a，在无水无氧的环境中将固态电解质粉末制作成固态电解质薄片；

步骤b，使用权利要求1或2任一项所述的固态电池的组装设备将步骤a中的固态电解质薄片组装成固态电池，并对固态电池施加压力一段时间；

步骤c，用电化学工作站对不同温度下的固态电池进行交流阻抗测试，得到不同温度的固态电解质的EIS曲线，从EIS曲线中读取固态电解质的阻抗值；

步骤d，根据固态电解质的阻抗值，通过公式：

计算得出固态电解质的电导率；

其中,σ为电解质的电导率(S/cm)；

S为电解质片的面积(cm2)；

L为电解质片的厚度(cm)；

R为从交流阻抗图得到的电解质阻抗值(Ω)。

4.根据权利要求3所述的一种固态电解质电导率的测试方法，其特征在于，所述步骤a中固态电解质薄片制作过程为：将固态电解质粉末放置到压片模具中，对压片模具施加压力后并保压一段时间后，脱模得出固态电解质薄片；所述制作过程均在充满惰性气体的密闭容器中进行。

5.根据权利要求4所述的一种固态电解质电导率的测试方法，其特征在于，所述压片模具受到由压机提供的40Mpa压力，所述保压时间为30min；所述压片模具为红外测试用不锈钢模具，其直径为12mm；所述密闭容器为手套箱。

6.根据权利要求5所述的一种固态电解质电导率的测试方法，其特征在于，所述压机包括底座，所述底座上方设置有多根支撑柱，所述支撑柱上方设置有螺杆，所述螺杆上设置有与其螺纹连接的螺母，螺杆上套设有压板，所述压板位于多个螺母的下方。

7.根据权利要求3所述的一种固态电解质电导率的测试方法，其特征在于，所述步骤c中固态电池在20℃—80℃之间进行不同温度的交流阻抗测试，得到20℃—80℃之间下的固态电解质的EIS曲线。

8.根据权利要求3所述的一种固态电解质电导率的测试方法，其特征在于，所述不同温度的交流阻抗测试过程为：将固态电池放入烘箱后，调节烘箱温度至80℃，静置1h，于该温度下进行交流阻抗测试，得到EIS曲线；随后将烘箱温度降至70℃，再静置1h，并于该温度下进行交流阻抗测试，得到EIS曲线；随后降温至60℃，进行与上述步骤相同的操作，最后得到20-80℃下，不同温度下固定电解质的EIS曲线；所述电化学工作站为瑞士万通电化学工作站。

9.根据权利要求3-8任一项所述的一种固态电解质电导率的测试方法，其特征在于，还包括步骤e，在无水无氧的环境中将不同质量的固态电解质粉末制作成不同厚度的固态电解质薄片，并重复步骤b、c、d。

10.根据权利要求9所述的一种固态电解质电导率的测试方法，其特征在于，所述固态电解质粉末的质量范围为0.0500g—0.0700g，所述固态电解质薄片的厚度范围为350um—490um。