[发明专利]用于光谱分析的系统及其模拟隔膜受到循环挤压的装置

说明书

本发明公开了一种模拟隔膜受到循环挤压的装置，包括：用以容纳液体的腔体、设于所述腔体内的隔膜固定装置和用以挤压隔膜的压头；所述腔体相对的两侧分别开设进光孔和透光孔，且所述进光孔和所述透光孔设有密封二者的滤光片，所述压头开设通光孔，所述进光孔、所述通光孔和所述透光孔位于同一直线上，还包括用以驱动所述压头对隔膜进行挤压的驱动装置。本发明还公开一种包括上述模拟隔膜受到循环挤压的装置的用于光谱分析的系统本发明所提供的模拟隔膜受到循环挤压的装置能够显著提高隔膜的检测效率。

技术领域

本发明涉及原位光谱分析技术领域，特别涉及一种模拟隔膜受到循环挤压的装置。本发明还涉及一种包括上述模拟隔膜受到循环挤压的装置的用于光谱分析的系统。

背景技术

电池作为新一代的储能设备，广泛应用于航天航空、电动汽车、手机等多个领域。

隔膜作为锂电池中一个重要的部分，主要是分隔电池的正极和负极，并且提供离子迁移的通道。所以对隔膜的性能的测试表征显得尤为重要。隔膜的性能直接影响电池的寿命，隔膜的撕裂和多孔结构的变化会直接影响电池的性能和寿命。

电池在服役寿命期间时，经过重复的充放电后，会发生膨胀，尤其电池循环充电过程中SEI膜的生成以及锂离子的嵌入和脱出导致电极体积周期性的膨胀带来的压力不可忽视，因此对隔膜的作用过程也是循环的一个过程，对模拟隔膜在电池服役过程中受到循环的影响是重要的。尤其是包装电池，在经过多次数的循环之后，电池会发生鼓包现象，其中夹持在两个电极之间的隔膜也会发生弯曲膨胀。理论预测这样大的周期膨胀导致的应力可达5MPa，带给隔膜的应变可达25％-50％。另外，模仿隔膜在电解液中的循环过程可以更加真实的模拟隔膜的受作用过程。另外，光谱分析仪能够用于测试样品中的特征基团，进而确定样品内部的结构及种类。

在测试时，为了得到在一定挤压程度下的样品的动态变化过程，需要在挤压设备上对隔膜样品进行多次不同程度的挤压之后，且在每次挤压至一定程度时进行光谱分析得得到光谱数据，如此反复直到获得多组不同程度挤压的光谱数据。整个测试的过程需要在挤压装置上反复的更换样品，调整隔膜的挤压程度并进行光谱分析。为得到连续的动态挤压隔膜受力状况需要进行大量的实验，过程复杂繁琐，测试效率低下。

因此，如何对提高对隔膜循环挤压过程中的检测效率成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟隔膜受到循环挤压的装置，该模拟隔膜受到循环挤压的装置能够配合光谱分析仪实现对隔膜进行连续挤压检测，显著提高了隔膜的检测效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述模拟隔膜受到循环挤压的装置的用于光谱分析的系统。

为实现上述目的，本发明提供一种模拟隔膜受到循环挤压的装置，包括：

用以容纳液体的腔体、设于所述腔体内的隔膜固定装置和用以挤压隔膜的压头；

所述腔体相对的两侧分别开设进光孔和透光孔，且所述进光孔和所述透光孔设有密封二者的滤光片，所述压头开设有贯穿的通光孔，所述进光孔、所述通光孔和所述透光孔位于同一直线上；

还包括用以驱动所述压头对隔膜进行挤压的驱动装置。

可选地，所述驱动装置包括设于所述腔体外侧的驱动电机，所述驱动电机通过传动机构连接所述压头。

可选地，所述传动机构包括与所述驱动电机的输出轴连接的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮和与所述第二齿轮连接、用以驱动所述压头的偏心轮。

可选地，与所述进光孔所处侧壁相邻的侧壁开设有滑槽，还包括垂直所述滑槽设置第一驱动杆和沿所述滑槽长度方向设置、用以推动所述第一驱动杆沿所述滑槽运动的第二驱动杆；

所述第一驱动杆设有用以固定所述压头的压头固定座，所述第二驱动杆连接所述偏心轮和所述第一驱动杆。