本实用新型专利技术公开了一种固态电池测试研究用装置，涉及固态电池测量技术领域，该装置的负极集流体上依次叠放下壳体、镍片二、负极活性物质、密封圈二、固体电解质、密封圈一、正极活性物质、镍片一、上壳体和正极集流体，所述密封圈一和密封圈二为环状结构，正负极活性物质穿过密封圈的内部分别与固体电解质接触，上壳体和下壳体的周向上设有若干个紧固螺杆，各螺杆依次穿过正负极集流体，与匹配的绝缘垫圈和螺母螺纹连接。本实用新型专利技术采用简单的叠放组装、螺母螺杆固定的方式，可以快速组装和方便拆卸，易于更换固体电解质及正负极活性物质，用以研究不同电池的电化学性能，应用范围广泛。泛。泛。
【技术实现步骤摘要】
一种固态电池测试研究用装置
[0001]本技术涉及固态电池测量
，尤其是涉及一种固态电池测试研究用装置。
技术介绍
[0002]固态电池是未来电池技术的发展方向之一。固态电池与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。它具有能量密度高、体积小、安全、易柔性化等优势，研究热度高。
[0003]固态电池在组装之前，需要筛选正负极活性物质和固体电解质等材料，组装半电池测试正极或负极，组装全电池测试电池性能，因此需要方便、可靠的研究用测试装置，便于筛选性能更优的材料。例如，一种在中国专利文献上公开的“全固态电池测试用辅助装置”，其公告号CN216526198U，包括支撑体、绝缘体、施压装置及两个引出端，其中绝缘体定位设于支撑体上，绝缘体上设有连通的负极容纳腔和正极容纳腔；施压装置包括顶板组件，顶板组件具有移动顶柱，移动顶柱具有与正极容纳腔或负极容纳腔的横截面面积匹配的顶压端，顶压端可弹性地压紧待测试体并保持；两个引出端彼此绝缘隔离设置，并分别将正极片和负极片的电极引出以供测试。该辅助装置能够改善顶柱与极片的接触效果，并能防止组装过程中电解质膜与负极片边缘的翘起，而利于提高测试数据的准确性。
[0004]但现有的装置未考虑到固态电池的正负极活性物质和固体电解质的更换便捷性，往往先组装成一个待测整体，置于测试装置内，这导致测定相关材料的性能更加费时，不利于大批量固态电池材料的研究。
技术实现思路
[0005]本技术是为了克服现有技术的固态电池测试装置测试时不易更换待测材料、测试不同材料费时的问题，提供一种固态电池测试研究用装置，测试中非常可靠、操作方便、易于更换固体电解质及正负极活性物质，便于固态电池研究。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种固态电池测试研究用装置，用于将正极活性物质、固体电解质和负极活性物质组装成待测电池，以供测试，所述正极活性物质、固体电解质和负极活性物质均为片状结构，所述负极集流体上依次叠放下壳体、镍片二、负极活性物质、密封圈二、固体电解质、密封圈一、正极活性物质、镍片一、上壳体和正极集流体，所述密封圈一和密封圈二为环状结构，所述正极活性物质穿过密封圈一的内部与固体电解质接触，所述负极活性物质穿过密封圈二的内部与固体电解质接触，所述上壳体和下壳体的周向上设有若干个紧固螺杆，各所述螺杆依次穿过正极集流体和负极集流体，并与匹配的绝缘垫圈和螺母螺纹连接，所述正极集流体设有正极接线柱，所述负极集流体设有负极接线柱。
[0008]此装置采用简单的叠放组装、螺母螺杆固定的方式，结构简单，可以快速组装和方便拆卸，测试操作方便，并且易于更换固体电解质及正负极活性物质，用以研究不同电池及
其材料的电化学性能，包括组装半电池测试正极或负极，组装全电池测试电池性能，且适用于钠盐电池、钠硫电池等不同固态电池，应用范围广泛。
[0009]采用密封圈，能够保证被研究电池的正负极活性物质的物理隔离，环状设计能够使正负极活性物质与固体电解质接触，构成待测电池；另一方面密封圈与上下壳体的内表面形成平面密封，也与固体电解质表面形成平面密封。例如当密封圈一为圆环状时，内径小于密封圈一的片状正极活性物质和镍片置于圆环内，与上壳体内表面和固体电解质形成层结构，即上壳体与密封圈一、固体电解质形成平面密封。即使测试时有高温条件，密封圈能抵御形变，保持良好的密封性。
[0010]正负极集流体四周开设若干螺栓孔，采用螺杆螺母固定方式，起到固定和夹紧两个作用，提供测试所需压力，并且用绝缘垫圈隔离对正负极集流体的影响，使测试结果可靠。镍片具备传导作用，且耐高温耐腐蚀；正负极接线柱引出以供测试。
[0011]作为优选，所述装置还包括若干弹性组合体，所述弹性组合体设置在下壳体与镍片二之间和/或上壳体与镍片一之间。弹性组合体可以补充测试过程中的形变与压力，且弹性组合体之间可以互相叠放。弹性组合体的数量根据测试的形变和压力需求设置，放置在任意壳体与镍片之间。
[0012]作为优选，所述上壳体设有容纳镍片一、正极活性物质、密封圈一和固体电解质的空腔，所述下壳体设有容纳弹性组合体、镍片二、负极活性物质、密封圈二和固体电解质的空腔，所述上壳体和下壳体两者的空腔外边缘互相接触形成密闭空间。
[0013]上下壳体均设有空腔，用于固态电池核心部件固体电解质以及正负极活性物质的放置与固定，结构稳固。测试时按顺序叠放组装，上壳体和下壳体两者的空腔外边缘互相接触形成容纳固体电解质以及正负极活性物质的密闭空间，使测试时待测物质不受外界因素干扰。由于上下壳体分别配合密封圈一和密封圈二，可以形成平面密封，增强测试环境稳定性。
[0014]作为优选，所述上壳体径向往外依次设有与正极活性物质和与密封圈一匹配的内环状凹槽一和外环状凹槽一，所述内环状凹槽一深度大于外环状凹槽一，所述下壳体径向往外依次设有与负极活性物质和与密封圈二匹配的内环状凹槽二和外环状凹槽二，所述内环状凹槽二深度大于外环状凹槽二。
[0015]上下壳体空腔内设置内外环凹槽，与正极活性物质和与密封圈的形状相匹配、结构吻合，待测电池结构稳定性增强。当内环状凹槽深度大于外环状凹槽时，正负极活性物质的厚度可以大于密封圈的厚度，测试不同厚度的正负极活性物质对电化学性能的影响，便于研究应用。
[0016]作为优选，所述内环状凹槽一和外环状凹槽一之间还设有纵截面为半圆的环状沟槽一，所述内环状凹槽二和外环状凹槽二之间还设有纵截面为半圆的环状沟槽二。由于内外环状凹槽间设有环状沟槽，在压力作用下，密封圈被压入沟槽，使得正负极活性物质与密封圈形成线密封，从而在平面密封基础上具备双重密封结构，密封效果更佳。将沟槽截面设置为半圆，相比矩形，密封圈在压入时接触性更好，符合增强密封性的需求。
[0017]作为优选，所述内外环状凹槽的横截面均为圆形或方形。将内外环状凹槽设计成圆形或方形，便于正负极活性物质和固体电解质的待测样制成相应的片状结构。
[0018]作为优选，所述正极集流体和负极集流体中间均设有凸台，所述上壳体和下壳体
中间均设有凹槽，所述凸台和凹槽为过渡配合。集流体设计凸台，与壳体的凹槽相匹配，用于装置的固定组装，两者配合可以增强装置稳定性。
[0019]作为优选，所述镍片一和镍片二的圆周均设有倒圆角。倒圆角避免拆卸时卡住，方便拆卸。
[0020]作为优选，所述弹性组合体为碟形弹片组合体。碟形弹片组合体单位体积的变形能较大，具有良好的缓冲能力，可以有效补偿厚度变化。除了碟形弹片组合体外，也可以为普通压簧、弹片等。
[0021]作为优选，所述紧固螺杆为陶瓷螺杆或金属螺杆，所述金属螺杆表面为PTFE。螺杆起到固定和夹紧两个作用，提供测试所需压力，陶瓷螺杆或表面为PTFE的金属螺杆具有良好的绝缘性，与绝缘垫圈配合能够隔离对正负极集流体的影响，
[0022]因此，本技术具有如下有益效果：（1）装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固态电池测试研究用装置，用于将正极活性物质（01）、固体电解质（02）和负极活性物质（03）组装成待测电池，以供测试，所述正极活性物质、固体电解质和负极活性物质均为片状结构，其特征在于，负极集流体（201）上依次叠放下壳体（202）、镍片二（203）、负极活性物质、密封圈二（204）、固体电解质、密封圈一（104）、正极活性物质、镍片一（103）、上壳体（102）和正极集流体（101），所述密封圈一和密封圈二为环状结构，所述正极活性物质穿过密封圈一的内部与固体电解质接触，所述负极活性物质穿过密封圈二的内部与固体电解质接触，所述上壳体和下壳体的周向上设有若干个紧固螺杆（301），各所述紧固螺杆依次穿过正极集流体和负极集流体，并与匹配的绝缘垫圈（302）和螺母（303）螺纹连接，所述正极集流体设有正极接线柱（105），所述负极集流体设有负极接线柱（205）。2.根据权利要求1所述的一种固态电池测试研究用装置，其特征在于，所述装置还包括若干弹性组合体（401），所述弹性组合体设置在下壳体与镍片二之间和/或上壳体与镍片一之间。3.根据权利要求2所述的一种固态电池测试研究用装置，其特征在于，所述上壳体设有容纳镍片一、正极活性物质、密封圈一和固体电解质的空腔，所述下壳体设有容纳弹性组合体、镍片二、负极活性物质、密封圈二和固体电解质的空腔，所述上壳体和下壳体两者的空腔外边缘（501）互相接触形成密闭空间。4...
【专利技术属性】
技术研发人员：张富利，周宇，
申请(专利权)人：超威电源集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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