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利用泡沫金属改善锂金属电池循环性能的夹具及方法技术

技术编号:40554477 阅读:17 留言:0更新日期:2024-03-05 19:14
本发明专利技术属于电池制造和应用技术领域,涉及一种利用泡沫金属改善锂金属电池循环性能的夹具及方法,该夹具包括顶板、隔板、底板、螺栓、泡沫金属以及支撑柱,所述支撑柱固定连接在所述底板上,所述隔板布置在底板与顶板之间,所述泡沫金属布置在所述隔板与底板之间,且所述顶板与隔板之间用于放置锂金属电池,以对锂金属电池进行夹装;所述隔板和顶板上均设有通孔,并通过与立柱螺纹连接且贯穿通孔的螺栓将隔板和顶板活动连接在所述立柱上。本发明专利技术通过在隔板与底板之间加入泡沫金属来改变夹具的刚度,能够在保证预紧力的情况下,降低锂金属电池在充放电过程中的膨胀压力,并利用泡沫金属恒定应力区的材料特性稳定最大膨胀压力,有效提升了锂金属电池循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池制造和应用,涉及一种利用泡沫金属改善锂金属电池循环性能的夹具及方法


技术介绍

1、传统锂离子电池能量密度已接近其理论极限,无法满足电动汽车对长续航里程的需求,而锂金属由于其高理论容量、低电位和低密度等特性,成为了下一代锂电池的理想阳极材料之一。但反复充放电会引起锂金属电池的周期性体积变化和机械应力不稳定,巨大的体积膨胀会严重影响锂电池的循环寿命和性能。在没有外部力学约束的情况下,锂金属阳极在每次充放电过程中的体积变化是不受控制的。尽管这种巨大的体积变化在电化学过程中是可逆的,但由此产生的机械应力可能会破坏电极的完整性,从而导致循环过程中容量衰减;此外,体积膨胀会增加锂金属阳极表面与电解质的接触面积,进一步加速电解质的分解。

2、因此,在锂金属电池的使用过程中必须对其施加外部约束,从而限制体积膨胀。有研究表明,给锂金属电池施加压力有助于提高其寿命和循环性能,但压力过大又会导致电池产生机械损伤,诱发内部短路。在现有技术中,在电池的使用或循环测试过程中,通常会让电池在一定夹具约束力下测试或使用,对于固定夹具,初始设定约束力为一定值本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用泡沫金属改善锂金属电池循环性能的夹具,其特征在于:包括顶板、隔板、底板、螺栓、泡沫金属以及支撑柱,所述支撑柱固定连接在所述底板上,所述隔板布置在底板与顶板之间,所述泡沫金属布置在所述隔板与底板之间,且所述顶板与隔板之间用于放置锂金属电池,以对锂金属电池进行夹装;

2.根据权利要求1所述的利用泡沫金属改善锂金属电池循环性能的夹具,其特征在于:所述隔板为两块,并布置在所述顶板与底板之间,所述泡沫金属设置在两块隔板之间,并在靠近所述底板一侧的隔板与底板之间布置有力传感器以检测该夹具的夹具力和锂金属电池的膨胀应力。

3.根据权利要求2所述的利用泡沫金属改善锂金...

【技术特征摘要】

1.一种利用泡沫金属改善锂金属电池循环性能的夹具,其特征在于:包括顶板、隔板、底板、螺栓、泡沫金属以及支撑柱,所述支撑柱固定连接在所述底板上,所述隔板布置在底板与顶板之间,所述泡沫金属布置在所述隔板与底板之间,且所述顶板与隔板之间用于放置锂金属电池,以对锂金属电池进行夹装;

2.根据权利要求1所述的利用泡沫金属改善锂金属电池循环性能的夹具,其特征在于:所述隔板为两块,并布置在所述顶板与底板之间,所述泡沫金属设置在两块隔板之间,并在靠近所述底板一侧的隔板与底板之间布置有力传感器以检测该...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘冰河刘玥王华萃曹阳正刘鑫
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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