一种可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置。包括，一原位电池模具，原位电池模具内设有多个接线柱，接线柱包括用于安装第一极性待测电极的第一接线柱以及与第一接线柱数量相同的用于安装第二极性待测电极的第二接线柱，各接线柱之间可切换地电性连接；排液阀，设于原位电池模具的侧壁上；储液罐，通过排液阀与原位电池模具的内腔连接；用于测量电极厚度的激光侧位仪，设于原位电池模具的上方。本实用新型专利技术不用拆解电池，可精准得测量锂离子电池不同电池容量下的曲折度，不但提升了测量的准确度，也使得测量效率大大提升。也使得测量效率大大提升。也使得测量效率大大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置


[0001]本技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种原位测量锂离子电池电极曲折度的装置。

技术介绍

[0002]在多孔电极中，固相导电颗粒组成电子导电网络，分布在孔隙电解液构成的液相离子传输网络中，因此多孔电极中电子导电网络和离子传输网络的结构设计与电极性能密切相关。多孔电极中电子导电网络和离子传输网络受电极孔隙率、孔径大小及分布影响，而电极孔隙率、孔径大小及分布又影响了电极曲折度。目前锂离子多孔电极的研究中可以发现，实际的多孔电极，孔隙受颗粒的堆积效应和填充效应影响，孔隙大小和分布并不均匀，曲折度大小难以表征。因此合理的表征曲折度大小显得尤为重要。
[0003]目前锂离子电池多孔电极曲折度大小通常用两种方法进行表征，一种是通过电化学模型进行理论计算，另一种是通过组装对称电池采用非锂盐电解液，运用交流阻抗测试(EIS)得到离子阻抗Rion，再代入公式τ＝εκRion A/d进行计算，其中ε为电极孔隙率，κ为电解液离子电导率，A为电极面积，d为活性物质层厚度，但是现有技术但对于电极曲折度的表征较为困难，往往需要拆解电池，导致曲折度测量结果出现偏差。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于，提供一种可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置，解决以上技术问题；
[0005]一种可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置，包括，
[0006]一原位电池模具，所述原位电池模具内设有多个接线柱，所述接线柱包括用于安装第一极性待测电极的第一接线柱以及与所述第一接线柱数量相同的用于安装第二极性待测电极的第二接线柱，各所述接线柱之间可切换地电性连接；
[0007]排液阀，设于所述原位电池模具的侧壁上；
[0008]储液罐，通过所述排液阀与所述原位电池模具的内腔连接；
[0009]用于测量电极厚度的激光侧位仪，设于所述原位电池模具的上方。
[0010]优选的，所述接线柱竖直设于所述原位电池模具的腔体内，所述接线柱的第一端设于所述位电池模具的底部，所述接线柱的第二端设于所述原位电池模具的顶部。
[0011]优选的，所述接线柱的顶端上设有垫片，所述第一极性待测电极和所述第二极性待测电极通过所述垫片设于所述接线柱上。
[0012]优选的，所述储液罐包括储有电解液的电解液罐和储有清洗液的清洗液罐。
[0013]优选的，所述电解液罐包括锂盐电解液罐和非锂盐电解液罐，所述锂盐电解液罐、所述非锂盐电解液罐和所述清洗液罐均通过所述排液阀与所述原位电池模具的内腔连接。
[0014]优选的，所述原位电池模具和所述储液罐之间连接的管路上设有蠕动泵。
[0015]优选的，所述原位电池模具设有可透视的盖顶。
[0016]优选的，所述盖顶和所述原位电池模具之间设有用于密封的橡胶圈。
[0017]本技术的有益效果：由于采用以上技术方案，本技术不用拆解电池，可精准得测量锂离子电池不同电池容量下的曲折度，不但提升了测量的准确度，也使得测量效率大大提升。
附图说明
[0018]图1为本技术实施例中可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置的连接示意图；
[0019]图2为本技术实施例中原位电池模具的俯视图；
[0020]图3为本技术实施例中原位电池模具的剖视图。
[0021]附图中：1、原位电池模具；2、接线柱；21、第一接线柱；22、第二接线柱；3、垫片；4、待测的多孔电极；41、第一极性待测电极；42、第二极性待测电极；5、排液阀；6、储液罐；61、锂盐电解液罐；62、清洗液罐；63、非锂盐电解液罐；7、激光侧位仪。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为本技术的限定。
[0025]一种可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置，如图1至图3所示，包括，
[0026]一原位电池模具1，原位电池模具1内设有多个接线柱2，接线柱2包括用于安装第一极性待测电极41的第一接线柱21以及与第一接线柱21数量相同的用于安装第二极性待测电极42的第二接线柱22，各接线柱2之间可切换地电性连接；
[0027]排液阀5，设于原位电池模具1的侧壁上；
[0028]储液罐6，通过排液阀5与原位电池模具1的内腔连接；
[0029]用于测量电极厚度的激光侧位仪7，设于原位电池模具1的上方。
[0030]具体地，待测的多孔电极4固定于接线柱上，本技术通过连接不同接线柱2即可实现充放电测试以及交流阻抗测试，通过排液阀5即可实现锂盐与非锂盐的切换，切换前通过清洗液清洗电极中残留电解液，本技术提供的装置可测量锂离子电池不同SOC(电池容量)下的曲折度，且不用拆解电池，因此可精准得到电极的过程曲折度，不但提升了测量的准确度，也使得测量效率大大提升。
[0031]具体地，本技术根据交流阻抗测试(EIS)得到离子阻抗Rion，再代入公式τ＝εκRion A/d进行计算即可实现曲折度的表征，其中ε为电极孔隙率，κ为电解液离子电导率，A为电极面积，d为活性物质层厚度。
[0032]在一种较优的实施例中，接线柱2竖直设于原位电池模具1的腔体内，接线柱2的第
一端设于位电池模具的底部，接线柱2的第二端设于原位电池模具1的顶部。
[0033]在一种较优的实施例中，接线柱2的顶端上设有垫片3，第一极性待测电极41和第二极性待测电极42通过垫片3设于接线柱2上；较优的，本实施例中共设有四个接线柱2，与需要测试的锂离子电池的电极数量相对应，四个接线柱2在原位电池模具1中可用垫片3固定电极。
[0034]在一种较优的实施例中，储液罐6包括储有电解液的电解液罐和储有清洗液的清洗液罐62；具体地，本技术排液阀5连接三个储液罐6，可实现电解液更换，从而满足充放电测试及交流阻抗测试(EIS)。
[0035]在一种较优的实施例中，电解液罐包括锂盐电解液罐61和非锂盐电解液罐63，锂盐电解液罐61、非锂盐电解液罐63和清洗液罐62均通过排液阀5与原位电池模具1的内腔连接；具体地，本实施例中锂盐电解液可使用锂离子电池电解液，清洗液可使用碳酸二甲酯(DMC)，非锂盐电解液可使用常规锂离子电解液溶剂，非锂盐溶质。
[0036]在一种较优的实施例中，原位电池模具1和储液罐6之间连接的管路上设有蠕动泵；具体地，本技术中原位电池模具1和储液罐6具备相同或不同的水平高度，当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置，其特征在于，包括，一原位电池模具，所述原位电池模具内设有多个接线柱，所述接线柱包括用于安装第一极性待测电极的第一接线柱以及与所述第一接线柱数量相同的用于安装第二极性待测电极的第二接线柱，各所述接线柱之间可切换地电性连接；排液阀，设于所述原位电池模具的侧壁上；储液罐，通过所述排液阀与所述原位电池模具的内腔连接；用于测量电极厚度的激光侧位仪，设于所述原位电池模具的上方。2.根据权利要求1所述的可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置，其特征在于，所述接线柱竖直设于所述原位电池模具的腔体内，所述接线柱的第一端设于所述位电池模具的底部，所述接线柱的第二端设于所述原位电池模具的顶部。3.根据权利要求1所述的可原位测量锂离子电池电极曲折度的装置，其特征在于，所述接线柱的顶端上设有垫片，所述第一极性待测电极和所述第二极性待...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晨阳，方浩，王蒙，李洋，朱冠楠，
申请(专利权)人：上海轩邑新能源发展有限公司，
类型：新型
国别省市：