本发明专利技术专利公布了一种可对金属空气扣式电池进行测试的装置，属于电池材料测试设备及研究领域，本装置可以对一个或多个金属空气扣式电池进行电化学测试，通过测试箱两端气体通道和测试箱内的气体通路为金属空气扣式电池的测试提供一个所需气体测试环境，同时通过可调节高度的扣式电池固定座的设计来适应不同厚度的扣式电池的测试，整个测试箱通过密封圈及密封垫片来密封，不使用任何粘结剂，有利于进行长期测试，防止由于粘结剂老化而引起的泄露，测试箱体积小，方便放置，使用对酸，碱及化学溶剂稳定的材料制造，可以在严苛的测试环境中使用，同时具有安装拆卸方便的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种可对金属空气扣式电池进行测试的装置
本专利技术涉及对金属空气扣式电池进行电化学测试用设备领域，特别是对于金属氧气电池及金属二氧化碳电池的电极材料进行电化学测试与表征。
技术介绍
锂离子电池广泛应用于新能源汽车及可移动便携式电子设备，但锂离子电池的容量受电极材料的限制达不到人们对高容量高性能的可充放电电池的需求，新型金属空气电池(包括氧气及二氧化碳电极)可以弥补锂离子电池容量不高的缺点。但目前金属空气电池的研究还在初始阶段，尚未达到大规模工业化应用的程度。由于金属空气电池所涉及的电极反应及其复杂，为了弄清金属空气电池的反应机理，科学研究通常在特定气氛下，而不是直接在空气中进行。实验室一般是采用Swagelok型模具对金属空气电池的电极材料在特定气氛下进行研究。Swagelok型模具组装较为复杂且一次只能对单一电极材料进行测试。另一种方式是利用测试箱将带孔的扣式电池放置于其中对电极材料进行研究。目前市场上销售的测试箱体积庞大，通常利用航空插头将电极引出测试箱，航空插头通常由粘结剂进行密封，不适用于在酸碱及有机溶剂条件下长期使用。相关的专利有公告号为CN207457455U的中国技术专利，公开了“一种金属空气电池用测试箱”,其中箱体结构为有机玻璃结构，使用航空插头将电极引出测试箱。另公告号为CN206292647U的中国技术专利，公开了“一种可控制金属空气电池电化学性能测试气氛的装置”，其中测试腔体为玻璃瓶，瓶口通过法兰密封，电极通过电极连接在法兰上的开孔穿出并用密封胶密封。以上两种专利均利用电池夹具来放置扣式空气电池，通过焊接及电线将电池夹具连接到外电路，电池夹具及焊接点在长期使用的过程中容易磨损而引起断路。综上所述，金属空气扣式电池测试箱需要进一步改进，需要一种结构简单，气密性高、拆卸维护方便，体积小，适于长期使用的测试装置。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供一种测试装置，其结构简单，拆卸维护方便，体积小，不使用焊接及密封胶，适用于对单个或多个金属空气扣式电池进行电化学测试，同时该装置也适用于对金属扣式离子电池的研究。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：构建可对金属空气扣式电池进行电化学测试的测试装置，其中可密闭的箱体包括上下两部分，测试箱底座和测试箱上座，通过O-型密封圈进行密封，同时三个相同的螺钉将通过测试箱底座螺栓孔和测试箱上座螺栓孔将测试箱主体固定；测试箱底座前方有正极连接口，测试箱上座前方设有负极连接口，两个接口均设有圆柱形或六边柱形凹槽，用于和另配备的香蕉插头进行连接到外电路，通过电化学工作站精确控制电流和电压；正极连接口通过扣式电池托与扣式电池正极进行连接；负极连接口通过负极连接柱与固定在扣式电池托中的扣式电池负极进行连接；测试箱上座两侧边设有气体通道进口和气体通道出口，进口和出口位置可以互换，气体通过气体通道进口和气体通道出口对测试箱内的气体进行交换，可以通过外置阀门关闭气路。上述的箱体，为聚醚醚酮或聚苯硫醚，可在密闭的空间为提供气体流通提供通路，通过关闭外置阀门，可提供气体存贮的空间，适用于金属空气电池，金属二氧化碳电池及金属离子电池的电化学测试，通过0-型密封圈进行密封。上述的扣式电池托，为铜或316L不锈钢所制，其位于测试箱体上座内，仅与金属空气扣式电池的正极电池壳相接触，扣式电池托中间开有孔洞，测试箱内的气体可以通过该孔洞与金属空气扣式电池的正极材料进行物质交换，箱体内可具有一个或多个可安装扣式电池托的卡位，本专利技术以测试装置主体内设置四个扣式电池托为例进行说明，通过对测试装置大小的改变，可以放置不同个数的扣式电池托，同时对于放置多个电池托的情况，可以同时进行任意少于或等于电池托的个数的扣式电池的测试。上述的负极连接柱与金属空气扣式电池负极相接触，负极连接柱的高度可以通过内置弹簧进行调节，以适应不同厚度的金属空气扣式电池的测试。上述的正极连接口与负极连接口，适合插入2mm香蕉插头与外电路连接，可对被测试装置进行电流电压的时时调控，所有连接采用面面接触，减小电阻，稳定电信号。上述的气体通道进口和气体通道出口，位于箱体的两侧壁，高度与电极材料相近，采用压合接头的形式进行密闭，做为气体交换设备，用于气体进口出口，排空箱体内部空气并填充所需要气体。在不需要气体流动的情况下，气体通道进口和气体通道出口可以被外接阀门关闭。本专利技术的有益效果是，测试箱体采用聚醚醚酮或聚苯硫醚材料，适用于恶劣的测试环境，测试装置体积小，使得箱体内容易形成稳定的金属空气扣式电池测试的特定氛围，构成整个测试装置的零部件通过螺纹连接密封圈/垫及密封压环进行密封，容易拆卸清洗维护及长期使用，电极连接柱及扣式电池座之间均采用大面积面-面接触，有利于降低电阻，稳定电化学信号。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利所涉及的测试装置的示意图；图2为本专利所涉及的测试箱下座的示意图；图3为图2中负极连接柱的示意图；图4为本专利所涉及的测试箱上座的示意图；图5为图4中扣式电池托示意图；图中01.测试箱底座,02.测试箱上座,03.气体通道进口,04.气体通道出口,05.正极连接口,06.负极连接口,07.箱体密封圈槽,08.扣式电池托,09.扣式电池托固定螺栓,10.负极连接柱,11.测试箱底座螺栓孔12.测试箱上座螺栓孔。具体实施方式【实施例1】如图1,图2和图4所示，本专利技术所涉及测试装置外部主体由测试箱底座01和测试箱上座02构成，测试箱上座02的两边设有气体通道进口03和气体通道出口04，进口和出口位置可以互换，测试箱上座02前方有正极连接口05，测试箱底座01前部设有负极连接口06，两个接口处均有圆柱形或六边柱形凹槽，用于和另配备的香蕉插头进行连接，香蕉插头和外置电化学工作站连接，用于精确控制电流和电压。正极连接口05由不锈钢构成，向内和扣式电池托08(图5)连接，同时和扣式电池托固定螺栓09一起对扣式电池托08起到固定作用。测试装置主体内可以设置一个或多个扣式电池托08，图1,图2和图4的示意图中给出的是包含有四个扣式电池托的例子。负极连接口06由不锈钢构成，向内和负极连接柱10(图3)连接，负极连接柱10的高度可以通过其内部的弹簧调节。气体通道进口和出口处均采用压合接头的形式，通过气体进口/出口处的螺钉和聚合物压环进行密闭，当气体进口/出口处的螺钉拧紧时，聚合物压环被压合到气体通路上，为气体有效进出测试装置提供保证。测试箱底座01和测试箱上座02由置于箱体密封圈槽07内的O-型密封圈进行密封，同时三个相同的螺钉将通过测试箱底座螺栓孔11和测试箱上座螺栓孔12将测试箱主体固定。正极连接口05采用外螺纹的形式与测试箱上座02进行连接，正极连接口05前端与测试箱上座02接触处，放置有聚四氟乙烯垫片进行密封。负极连接口06采用相同的连接及密封方式。扣式电池托08的上边沿与测试箱上座02的顶部内壁有1毫米的距离以便于气体的通过。使用时，按上述连接方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可对金属空气扣式电池进行测试的装置，其特征是：整个装置结构包括上下两部分，测试箱底座(01)和测试箱上座(02)构成，通过O-型密封圈进行密封，同时三个相同的螺钉将通过测试箱底座螺栓孔(11)和测试箱上座螺栓孔(12)将测试箱主体固定；测试箱底座(01)前方有正极连接口(05)，测试箱上座(02)前方设有负极连接口(06)，两个接口均设有圆柱形或六边柱形凹槽，用于和另配备的香蕉插头进行连接到外电路，通过电化学工作站精确控制电流和电压；正极连接口(05)通过扣式电池托(08)与扣式电池正极进行连接；负极连接口(06)通过负极连接柱(10)与固定在扣式电池托(08)中的扣式电池负极进行连接；测试箱上座(02)两侧边设有气体通道进口(03)和气体通道出口(04)，进口和出口位置可以互换，气体通过气体通道进口(03)和气体通道出口(04)对测试箱内的气体进行交换，可以通过外置阀门关闭气路。/n
【技术特征摘要】
1.一种可对金属空气扣式电池进行测试的装置，其特征是：整个装置结构包括上下两部分，测试箱底座(01)和测试箱上座(02)构成，通过O-型密封圈进行密封，同时三个相同的螺钉将通过测试箱底座螺栓孔(11)和测试箱上座螺栓孔(12)将测试箱主体固定；测试箱底座(01)前方有正极连接口(05)，测试箱上座(02)前方设有负极连接口(06)，两个接口均设有圆柱形或六边柱形凹槽，用于和另配备的香蕉插头进行连接到外电路，通过电化学工作站精确控制电流和电压；正极连接口(05)通过扣式电池托(08)与扣式电池正极进行连接；负极连接口(06)通过负极连接柱(10)与固定在扣式电池托(08)中的扣式电池负极进行连接；测试箱上座(02)两侧边设有气体通道进口(03)和气体通道出口(04)，进口和出口位置可以互换，气体通过气体通道进口(03)和气体通道出口(04)对测试箱内的气体进行交换，可以通过外置阀门关闭气路。
2.根据权利要求1所述的一种可对金属空气扣式电池进行测试的装置，其特征是：上述的测试箱，可在密闭的空间为提供气体流通提供通路，通过关闭外置阀门，可提供气体存贮的空间，适用于金属空气电池，金属二氧化碳电池及金属离子电池的电化学测试。
3.根据权利要求1所述的一种可对金属空气...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹健莉，曹鲁杰，
申请(专利权)人：南杰智汇深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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