一种基于惰性气氛的高温熔盐电化学测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高温惰性气氛中电化学性能测试技术领域，公开了一种基于惰性气氛的高温熔盐电化学测试装置及方法，该装置包括：惰性气氛循环系统，其包括密封箱体和设置于所述密封箱体外并与其相连接的惰性气氛循环装置；高温熔盐测试系统，其包括内置于所述密封箱体内的加热装置以及内置于所述加热装置内的测试装置；以及电化学工作站，其与所述测试装置进行电连接；其中，所述加热装置用于提供所述测试装置进行电化学测试的温度。本发明专利技术可以实现电池在惰性气氛循环系统中组装后的直接电化学测试，适用于热电池以及高温熔盐电解质的电化学性能测试，减少其他因素干扰，提高测试结果可靠性，简化测试步骤。

High temperature molten salt electrochemical testing device and method based on inert atmosphere

The present invention relates to the technical field of the electrochemical performance of high temperature test in an inert atmosphere, and discloses a high temperature molten salt electrochemical test device and method based on an inert atmosphere, the device comprises an inert atmosphere circulation system, which comprises a sealed box body and arranged in the sealing box and connected with an inert atmosphere circulation device; high temperature molten salt the test system, including test device for heating device is arranged in the sealed box body and is arranged in the heating apparatus; and electrochemical workstation, and the testing device are electrically connected; wherein the heating device is used for providing the test device for electrochemical test temperature. The invention can realize the direct electrochemical cell assembly in an inert atmosphere in the circulatory system after the test, electrochemical performance testing for thermal battery, high temperature molten salt electrolytes, reduce the interference of other factors, improve the reliability of the test result, the simplified test procedure.

【技术实现步骤摘要】
一种基于惰性气氛的高温熔盐电化学测试装置及方法
本专利技术涉及高温惰性气氛中电化学性能测试
，具体涉及一种基于惰性气氛的高温熔盐电化学测试装置及方法。
技术介绍
惰性气氛循环系统在电化学领域中主要用于电池的组装，其可以为各种科研和生产提供无水、无氧的实验环境，同时还可以给科研工作者提供安全防护。加热系统在电化学领域可以为高温熔盐电解质体系的电化学测试提供特定的高温环境。热电池等采用高温熔盐电解质体系的电池需要在高温环境中进行电化学性能测试，但是，测试所需的激活、加热和密封体系等工艺较多较复杂。目前电池的组装多在手套箱中进行，而高温熔盐体系电池的电化学性能测试主要在管式炉进行，这对电池的密封性要求较高，且组装与测试过程的分离使得步骤较多，操作复杂，不利于实验室科研效率的提高及实验过程的简化。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的上述不足，本专利技术提供了一种基于惰性气氛的高温熔盐电化学测试装置及方法，能够实现高温熔盐及相关体系电池在惰性气氛中的高温电化学测试，且操作简单。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种基于惰性气氛的高温熔盐电化学测试装置，该装置包括：惰性气氛循环系统，其包括密封箱体和设置于所述密封箱体外并与其相连接的惰性气氛循环装置；高温熔盐测试系统，其包括内置于所述密封箱体内的加热装置以及内置于所述加热装置内的测试装置；以及电化学工作站，其与所述测试装置通过铜导线和内嵌于所述密封箱体侧壁的多功能接线板进行电连接；其中，所述加热装置用于提供所述测试装置进行电化学测试的温度。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种采用所述高温熔盐电化学测试装置的测试方法，该测试方法包括以下步骤：步骤1，将待测物置于测试装置中，连接为测试状态；步骤2，启动加热装置，加热至测试温度；步骤3，进行测试，并通过电化学工作站采集数据。本专利技术的高温熔盐电化学测试装置具有以下技术效果：1、能够实现高温熔盐及相关体系电池在惰性气氛中进行加热测试：惰性气氛循环系统提供高温熔盐电解质体系测试所需的惰性气氛，同时高温熔盐测试系统提供高温熔盐熔融工作所需的高温，实现高温熔盐电解质及相关体系电池在惰性气氛循环系统中操作组装后的电化学测试，适用于实验研究。2、在保证可操作性的同时简化了操作步骤：对于热电池，组装及测试可以在同一装置内进行，省去了电池及所需装置转移以及反复抽真空的过程；对于电极或高温熔盐电解质，通过装置可以连接外设采用三电极体系直接通过电化学工作站测试电化学性能，简化测试流程。附图说明图1：本专利技术高温熔盐电化学测试装置的结构示意图。图2：本专利技术高温熔盐测试系统的结构示意图。图3：本专利技术高温熔盐测试系统的电路结构示意图。附图标记说明：1、电化学工作站；2、铜导线；3、加热电控箱；4、多功能接线板；5、加热装置；6、测试装置；7、密封箱体；8、惰性气氛循环装置；9、升降控制装置；10、保温层壳体；11、加热模块；12、热电偶；13、绝缘隔热层；14、绝缘隔热顶盖；15、绝缘板；16、绝缘隔热块；17、托盘连接杆；18、可调整电极；19、托盘；20、绝缘块。具体实施方式为使本专利技术更加容易理解，下面将结合实施方式和附图来详细说明本专利技术，这些实施方式仅起说明性作用，并不用于限制本专利技术。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种基于惰性气氛的高温熔盐电化学测试装置，如图1所示，该装置包括：惰性气氛循环系统，其包括密封箱体7和设置于所述密封箱体7外并与其相连接的惰性气氛循环装置8；高温熔盐测试系统，其包括内置于所述密封箱体7内的加热装置5以及内置于所述加热装置5内的测试装置6；以及电化学工作站1，其与所述测试装置6通过铜导线2和内嵌于所述密封箱体7侧壁的多功能接线板4进行电连接；其中，所述加热装置5用于提供所述测试装置6进行电化学测试的温度。根据本专利技术，由惰性气氛循环系统、高温熔盐测试系统和电化学工作站1组成的高温熔盐电化学测试装置，实现了惰性气氛中高温熔盐测试的在线控制。根据本专利技术，该装置还优选包括：加热电控箱3，其外挂于所述密封箱体7侧壁，用于控制所述加热装置5。本专利技术一种实施方式中，所述密封箱体7具有操作孔和可视面板，所述操作孔由耐酸碱PPS材料密封，通过该操作孔可以方便的对测试装置进行操作；所述可视面板内侧贴有防腐蚀保护膜。如图2所示，本专利技术中，所述加热装置5优选包括：顶端开口且内侧壁贴设有绝缘隔热层13的保温层壳体10、罩设在所述开口处的绝缘隔热顶盖14、加热模块11以及热电偶12；所述加热模块11贴设在所述绝缘隔热层13上；所述热电偶12由保温层壳体10外侧壁依次贯穿保温层壳体10、绝缘隔热层13和加热模块11至加热装置5内，用于检测测试温度；所述绝缘隔热顶盖14由绝缘隔热块16和绝缘板15组成。其中，所述加热模块11的上述设置，能够使所述加热装置5内温度均匀，且加热效率高。所述热电偶12的一端置于加热装置5内感应温度，而位于加热装置外部的另一端与加热电控箱3相连接，记录并显示温度数值。所述绝缘隔热块16与所述顶端开口相匹配，能够实现加热装置5的密封，所述绝缘板15固定于所述绝缘隔热块16的外侧壁，且其横切面大于所述绝缘隔热块16的横切面。根据本专利技术，通过所述保温层壳体10、加热模块11、绝缘隔热层13和绝缘隔热顶盖14的设置使得所述加热装置5在80分钟内的可控温范围可以为RT～500℃。本专利技术中，所述测试装置6包括：升降控制装置9，用于控制绝缘隔热顶盖14的升降开关；托盘连接杆17，其上部与所述绝缘板15连接；可调整电极18，其上部设置于所述绝缘板15上且能够相对于所述绝缘板15上下移动，顶部经所述多功能接线板4与电化学工作站1电连接；托盘19，固定于托盘连接杆17的底部，用于放置待测物；绝缘块20，其设置于托盘19与托盘连接杆17的连接处，与托盘19、绝缘隔热顶盖14、绝缘板15一起用于保障所述测试装置的横向绝缘；所述托盘连接杆17和可调整电极18所保障的纵向导电。其中，所述升降控制装置9可以通过与所述绝缘隔热顶盖14的绝缘板15相连接，来实现对绝缘隔热顶盖14的升降控制。所述托盘连接杆17的上部与所述绝缘板15可以通过螺纹相连接，其相对于绝缘板17可上下移动。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述托盘连接杆17底部设置有螺纹，所述托盘19与所述托盘连接杆17通过螺纹螺母相连接，所述绝缘块20设置于托盘19通孔处及托盘19与螺母接触处。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述升降控制装置9包括脚踏控制器和气缸，通过气动控制绝缘隔热顶盖14的升降开关。根据本专利技术，所述托盘连接杆17包括两根铜杆，其底部分别连接于所述托盘19的两个相对的边缘处；所述可调整电极18由两个铜电极棒组成；所述托盘19可以为陶瓷托盘。如图3所示，本专利技术高温熔盐测试系统的电路结构包括加热电路模块和测试电路模块。具体地，加热电路模块包括加热模块(加热器)和热电偶的控制电路；测试电路模块包括升降控制电路和测试控制电路。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种采用所述高温熔盐电化学测试装置的测试方法，该测试方法包括以下步骤：步骤1，将待测物置于测试装置6中，连接为测试状态；步骤2，启动加热装置5，加热至测试温度；步骤3，进行测试，并通过电化学工作站1采集数据。具体地，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于惰性气氛的高温熔盐电化学测试装置，其特征在于：该装置包括：惰性气氛循环系统，其包括密封箱体(7)和设置于所述密封箱体(7)外并与其相连接的惰性气氛循环装置(8)；高温熔盐测试系统，其包括内置于所述密封箱体(7)内的加热装置(5)以及内置于所述加热装置(5)内的测试装置(6)；以及电化学工作站(1)，其与所述测试装置(6)通过铜导线(2)和内嵌于所述密封箱体(7)侧壁的多功能接线板(4)进行电连接；其中，所述加热装置(5)用于提供所述测试装置(6)进行电化学测试的温度。

【技术特征摘要】
1.一种基于惰性气氛的高温熔盐电化学测试装置，其特征在于：该装置包括：惰性气氛循环系统，其包括密封箱体(7)和设置于所述密封箱体(7)外并与其相连接的惰性气氛循环装置(8)；高温熔盐测试系统，其包括内置于所述密封箱体(7)内的加热装置(5)以及内置于所述加热装置(5)内的测试装置(6)；以及电化学工作站(1)，其与所述测试装置(6)通过铜导线(2)和内嵌于所述密封箱体(7)侧壁的多功能接线板(4)进行电连接；其中，所述加热装置(5)用于提供所述测试装置(6)进行电化学测试的温度。2.根据权利要求1所述的高温熔盐电化学测试装置，其中，该装置包括：加热电控箱(3)，其外挂于所述密封箱体(7)侧壁，用于控制所述加热装置(5)。3.根据权利要求1所述的高温熔盐电化学测试装置，其中，所述密封箱体(7)具有操作孔和可视面板，所述操作孔由耐酸碱PPS材料密封，所述可视面板内侧贴有防腐蚀保护膜。4.根据权利要求1所述的高温熔盐电化学测试装置，其中，所述加热装置(5)包括：顶端开口且内侧壁贴设有绝缘隔热层(13)的保温层壳体(10)、罩设在所述开口处的绝缘隔热顶盖(14)、加热模块(11)以及热电偶(12)；所述加热模块(11)贴设在所述绝缘隔热层(13)上；所述热电偶(12)由保温层壳体(10)外侧壁依次贯穿保温层壳体(10)、绝缘隔热层(13)和加热模块(11)至加热装置(5)内，用于检测测试温度；所述绝缘隔热顶盖(14)由绝缘隔热块(16)和绝缘板(15)组成。5.根据权利要求1或4所述的高温熔盐电化学测试装置，其中，所述加热装置(5)在80分钟内的可控温范围为RT～50...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱艳丽，郑晓頔，焦清介，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11