The invention discloses an anti-dendrite battery device with rotating electrodes, which relates to the battery testing field. A variable-frequency motor drives the rotating shaft by driving belt, and at the same time drives the positive and negative electrodes to rotate, the positive electrodes to rotate clockwise and the negative electrodes to rotate counterclockwise, which drives the flow of electrolyte, homogenizes the concentration of lithium ions everywhere in the electrolyte, reduces the concentration polarization, and prevents lithium dendrites from occurring in the negative electrodes during charging; the rotational speed of the two barrels is the same and the direction is opposite, forming convection and reduction. \u5c0f\u7535\u89e3\u6db2\u7684\u6d41\u901f\uff0c\u6d88\u5f31\u4e86\u7535\u89e3\u6db2\u56e0\u7535\u6781\u7b52\u8f6c\u52a8\u800c\u4ea7\u751f\u7684\u6e4d\u6d41\u95ee\u9898\u3002 The speed of positive and negative electrodes can be adjusted according to the charge and discharge rate. The charging current is large and the speed is fast. On the contrary, the charging current is small and the speed is slow. The battery device can effectively prevent the formation of lithium dendrite, improve the performance of lithium battery, simple structure, convenient installation and maintenance.
【技术实现步骤摘要】
一种电极旋转的防枝晶电池装置
本专利技术涉及化学电池
，特别是涉及一种电极旋转的防枝晶电池装置。
技术介绍
对于负极为金属锂片的锂电池，金属锂片开始时表面很平滑，经过多次充放电之后，表面会形成的树枝状金属锂，称为枝晶。对锂电池进行充电时，电解液中的锂离子从电池正极向电池负极转移，在这个过程中，由于充电电流大小的变化，锂离子在电解液中具有浓度梯度，转移到负极表面附近的锂离子浓度不均匀，锂离子在电池负极表面得到电子还原成金属锂时，由于浓差极化，导致还原得到的金属锂分布不均匀，故而形成了锂枝晶。锂枝晶的生长会导致锂电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定，破坏生成的固体电解质界面膜，锂枝晶在生长过程中会不断消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积，形成死锂造成低库伦效率。锂枝晶的形成甚至还会刺穿隔膜导致锂电池内部短接，造成电池的热失控引发燃烧爆炸。因此，开发有效的方法和技术来抑制锂枝晶的生长是锂电池实用化的关键。现有的抑制负极锂枝晶的技术，如专利(CN108574083A)提供了一种新型结构的锂片，该锂片具有凹陷结构，比如具有凹坑结构和/或凹槽结构，尤其是微纳结构的凹坑...
【技术保护点】
1.一种电极旋转的防枝晶电池装置，其特征在于：该电池装置包括旋转外筒(1)、负极材料(2)、旋转内筒(3)、正极材料(4)、外筒绝缘底板(5)、外轴(6)、内轴(7)、密封填料(8)、轴承a(9.1)、轴承b(9.2)、外轴皮带轮(10.1)、内轴皮带轮(10.2)、电机外轴皮带轮(11.1)、电机内轴皮带轮(11.2)、电机轴(12)、改变转向齿轮箱(13)、变频电机(14)、传动皮带(15)和电解液(16)；旋转外筒(1)与外筒绝缘底板(5)通过承叉方式连接，负极材料(2)与旋转外筒(1)的内壁相连接；旋转内筒(3)与内轴(7)相连接；正极材料(4)与旋转内筒(3)外壁...
【技术特征摘要】
1.一种电极旋转的防枝晶电池装置，其特征在于：该电池装置包括旋转外筒(1)、负极材料(2)、旋转内筒(3)、正极材料(4)、外筒绝缘底板(5)、外轴(6)、内轴(7)、密封填料(8)、轴承a(9.1)、轴承b(9.2)、外轴皮带轮(10.1)、内轴皮带轮(10.2)、电机外轴皮带轮(11.1)、电机内轴皮带轮(11.2)、电机轴(12)、改变转向齿轮箱(13)、变频电机(14)、传动皮带(15)和电解液(16)；旋转外筒(1)与外筒绝缘底板(5)通过承叉方式连接，负极材料(2)与旋转外筒(1)的内壁相连接；旋转内筒(3)与内轴(7)相连接；正极材料(4)与旋转内筒(3)外壁相连接，外轴(6)与外筒绝缘底板(5)相连接，密封填料(8)用于密封外轴(6)与内轴(7)之间空隙；轴承a(9.1)和轴承b(9.2)设于外轴(6)的内壁和内轴(7)的外壁相连接，外轴皮带轮(10.1)与外轴(6)外壁卡槽连接，内轴皮带轮(10.2)与内轴(7)外壁卡槽连接，电机外轴皮带轮(11.1)和电机内轴皮带轮(11.2)与电机轴(12)分别卡槽连接，变频电机(14)带有电机轴(12)，改变转向齿轮箱(13)通过传动皮带(15)改变转动方向；电解液(16)设置在旋转外筒(1)中；变频电机(14)通过电机轴(12)带动电机外轴皮带轮(11.1)和电机内轴皮带轮(11.2)逆时针转动，电机外轴皮带轮(11.1)带动改变转向齿轮箱(13)转动，经过齿轮箱(13)改变转动方向，使外轴(6)和旋转外筒(1)顺时针转动；电机内轴皮带轮(11.2)通过传动皮带(15)带动内轴(7)和旋转内筒(3)逆时针转动；旋转外筒(1)和旋转内筒(3)逆向转动，既消弱了电解液(16)因电极筒转动而产生的湍流，又能够使负极材料(2)和正极材料(4)与电解液(16)接触表面不断更新，防止出现浓差极化现象，避免产生锂枝晶。2.根据权利要求1所述的一种电极旋转的防枝晶电池装置，其特征在于：所述旋转外筒(1)和旋转内筒(3)同时转动，防止电解液(16)发生湍流，根据雷诺公式Re＝ρvd/μ，其中Re、v、ρ、μ、d分别为雷诺数、流体的流速、密度、黏性系数与当量直径，雷诺数Re大于4000时会发生湍流，流体的流速v越大越容易发生湍流，外筒(1)和内筒(3)转速控制在10～100r/min，旋转外筒(1)顺时针转动，旋转内筒(3)逆时针转动，两个筒的转速相同且方向相反，带动电解液(16)形成对流、对冲现象，减小电解液(16)的流速，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李钒，王道德，侯海元，安振涛，白帆，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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