透明可视锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术属于锂离子二次电池技术领域，尤其涉及一种透明可视锂离子二次电池，包括阳极极片、阴极极片和电解液，电解液盛装于透明可视容器内，并且电解液的表面设置有液封有机物层，阳极极片设置于第一平板表面，阴极极片设置于第二平板表面，并且阳极极片和阴极极片相对地设置于电解液内，第一平板和第二平板分别通过第一连接杆和第二连接杆设置在横梁上，阳极极耳和阴极极耳均连接有导线。相对于现有技术，本发明专利技术把不可观测的电能变化转化为可直接观测的化学变化，在一定程度上为电化学研究提供了便利。采用本发明专利技术能快速方便的研究锂离子二次电池的各种体系，而且由于没有热塑封的包装体系，使得本发明专利技术拆卸起来很方便，便于极片的研究。?

【技术实现步骤摘要】
透明可视锂离子二次电池
本专利技术属于锂离子二次电池
，尤其涉及一种可观测电池内部反应的透明可视锂离子二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池由于其高容量、高能量密度、体积可调、重量轻和优良的高低温性能等诸多优点而被普遍的用作便携式电子设备的电源。锂离子二次电池的组成部分包括阳极极片、阴极极片、隔离膜、电解液、包装袋和分别位于阴极极片和阳极极片前端的阴极极耳和阳极极耳。其中，阴极极片上的含锂活性物质一般采用插锂化合物以提供锂离子；阳极极片上的活性物质一般为碳-碳层间化合物，以提供锂离子嵌入的空间；非水电解液为溶解了锂盐的有机溶剂，起到运输锂离子的作用。充电时，锂离子从阴极脱出，经过电解液嵌入到阳极，阳极处于富锂状态，阴极处于贫锂状态，同时电子的补偿电荷从外电路供给到阳极，以确保电荷的平衡。放电时则相反。以阴极活性物质为LiCoO2，阳极活性物质为C为例：充电时，锂离子从LiCoO2的晶胞中脱出，其中的离子Co从3价氧化为4价；放电时，锂离子则嵌入LiCoO2的晶胞中，其中的Co从4价变回为3价。阳极在放电时为C，充电的时候，理论上来说，每6个碳原子可吸收一个锂离子，形成LiC6。可见，锂离子二次电池是一种能量转化器，将化学能转化为电能，也将电能转化为化学能。电子的转移过程是不可见的，但是化学能却能通过观察化学反应中的变化而具有一定的可观测性。但是，目前常见的锂离子二次电池的外包装为热压塑合的不透明包装，在充电或放电过程中，无法观察其充电或放电所产生的化学反应和物理反应。而在对电池性能方面的研究，又需要观察电芯在充电和放电过程中，阳极极片和阴极极片在电解液中的反应情况及析锂情况。普通的电池，在不对电池进行破坏的情况下仅能通过仪器外部读数评估电池的化学性能和物理性能，只能观测到表面现象，不能了解根源问题。且在化成和容量测试过程中，无法观察阳极极片与阴极极片的反应状态。有鉴于此，确有必要提供一种可以观察电池内部的化学反应的透明可视锂离子二次电池，把不可观测的电能变化转化为可直观的化学变化，在一定程度上为电化学研究提供了便利。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种可以观察电池内部的化学反应的透明可视锂离子二次电池，把不可观测的电能变化转化为可直观的化学变化，在一定程度上为电化学研究提供了便利，以克服现有技术中的锂离子二次电池无法观察其充电或放电所产生的化学反应和物理反应的不足。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种透明可视锂离子二次电池，包括阳极极片、阴极极片和电解液，所述阳极极片上设置有阳极极耳，所述阴极极片上设置有阴极极耳，所述电解液盛装于透明可视容器内，并且所述电解液的表面设置有液封有机物层，所述阳极极片设置于第一平板表面，所述阴极极片设置于第二平板表面，并且所述阳极极片和所述阴极极片相对地设置于所述电解液内，所述第一平板和所述第二平板分别通过第一连接杆和第二连接杆设置在位于所述透明可视容器上方的横梁上，所述阳极极耳和所述阴极极耳均连接有导线。作为本专利技术透明可视锂离子二次电池的一种改进，所述第一平板和所述第二平板的材质均为玻璃、不锈钢或聚四氟乙烯，当所述第一平板的材质为不锈钢时，所述第一平板和所述阳极极片之间设置有绝缘层，当所述第二平板的材质为不锈钢时，所述第二平板和所述阴极极片之间设置有绝缘层。作为本专利技术透明可视锂离子二次电池的一种改进，所述液封有机物层为液体石蜡层或石油醚层。作为本专利技术透明可视锂离子二次电池的一种改进，所述第一平板和所述第一连接杆通过第一螺丝连接，所述第二平板和所述第二连接杆通过第二螺丝连接。作为本专利技术透明可视锂离子二次电池的一种改进，所述第一连接杆和所述第二连接杆均滑动连接于所述横梁上，并且所述第一连接杆和所述第二连接杆均连接有蜗杆。作为本专利技术透明可视锂离子二次电池的一种改进，所述横梁上设置有刻度和数显装置。作为本专利技术透明可视锂离子二次电池的一种改进，所述横梁通过第三螺丝固定于支架上，所述支架设置于底座台上，并且所述透明可视容器设置于所述底座台上。作为本专利技术透明可视锂离子二次电池的一种改进，所述第一螺丝和所述第一平板之间设置有第一橡胶垫，所述第二螺丝和所述第二平板之间设置有第二橡胶垫。作为本专利技术透明可视锂离子二次电池的一种改进，所述阴极极片和所述阳极极片之间设置有隔膜。作为本专利技术透明可视锂离子二次电池的一种改进，所述阳极极片和所述阴极极片分别通过不导电胶纸固定于所述第一平板和所述第二平板的表面。相对于现有技术，本专利技术提供的透明可视锂离子二次电池省掉了电池的封装过程，且把不可观测的电能变化转化为可直接观测的化学变化，在一定程度上为电化学研究提供了便利。采用本专利技术的透明可视锂离子二次电池能快速方便的研究锂离子二次电池的各种体系，包括不同的阴阳极极片和不同的电解液体系等，而且由于没有热塑封的包装体系，使得本专利技术的锂离子二次电池拆卸起来很方便，便于极片的研究。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中设置有阳极极片的第一平板的正视图。图3是本专利技术中设置有阴极极片的第二平板的正视图。其中1-阳极极片，2-阴极极片，3-电解液，4-透明可视容器，5-液封有机物层，6-第一平板，7-第二平板，8-第一连接杆，9-第二连接杆，10-横梁，11-阳极极耳，12-阴极极耳，13-导线，14-绝缘层，15-第一螺丝，16-第二螺丝，17-刻度，18-数显装置，19-第三螺丝，20-支架，21-底座台，22-隔膜。具体实施方式如图1至图3所示，本专利技术提供的一种透明可视锂离子二次电池，包括阳极极片1、阴极极片2和电解液3，阳极极片1上设置有阳极极耳11，阴极极片2上设置有阴极极耳12，电解液3盛装于透明可视容器4内，并且电解液3的表面设置有液封有机物层5，阳极极片1设置于第一平板6表面，阴极极片2设置于第二平板7表面，并且阳极极片1和阴极极片2相对地设置于电解液3内，第一平板6和第二平板7分别通过第一连接杆8和第二连接杆9设置在位于透明可视容器4上方的横梁10上，阳极极耳11和阴极极耳12均连接有导线13。其中，第一平板6和第二平板7能够分别对阳极极片1和阴极极片2起到固定作用，通过将导线13与外部充放电设备连接可以实现对电池的充放电，液封有机物层5可用于封装电解液3，隔离电解液3和空气之间的作用，避免副反应发生。其中的阳极极片1与阴极极片2应当是双面涂布或单面涂布的单片极片。阳极极片1与阴极极片2浸润于电解液3中，浸润的深度根据实验需求而定，两片极片之间的距离应当保证在可对其进行充放电的范围内。阳极极片1与阴极极片2的大小可以随意调整，根据实验需求具体而定。阴极极片2含有可以嵌入和脱出锂的阴极活性物质，阳极极片1含有石墨或合金类活性物质，而且电解液应当具有离子传导性。合金类阳极活性物质为选自含有硅的的合金类阳极活性物质及含有锡的合金类阳极活性物质之中的至少一种：含有硅的合金系阳极活性物质为选自硅、硅氧化物、硅氮化物、含硅合金和硅化合物中的至少一种；含有锡的合金系阳极活性物质为选自锡、锡氧化物、含锡合金和锡化合物中的至少一种。其中，第一平板6和第二平板7的材质均为玻璃、不锈钢或聚四氟乙烯，玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯为均不与电解液3反应且不溶于电解液3的物质。当第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明可视锂离子二次电池，包括阳极极片、阴极极片和电解液，所述阳极极片上设置有阳极极耳，所述阴极极片上设置有阴极极耳，其特征在于：所述电解液盛装于透明可视容器内，并且所述电解液的表面设置有液封有机物层，所述阳极极片设置于第一平板表面，所述阴极极片设置于第二平板表面，并且所述阳极极片和所述阴极极片相对地设置于所述电解液内，所述第一平板和所述第二平板分别通过第一连接杆和第二连接杆设置在位于所述透明可视容器上方的横梁上，所述阳极极耳和所述阴极极耳均连接有导线。

【技术特征摘要】
1.一种透明可视锂离子二次电池，包括阳极极片、阴极极片和电解液，所述阳极极片上设置有阳极极耳，所述阴极极片上设置有阴极极耳，其特征在于：所述电解液盛装于透明可视容器内，并且所述电解液的表面设置有液封有机物层，所述阳极极片设置于第一平板表面，所述阴极极片设置于第二平板表面，并且所述阳极极片和所述阴极极片相对地设置于所述电解液内，所述第一平板和所述第二平板分别通过第一连接杆和第二连接杆设置在位于所述透明可视容器上方的横梁上，所述阳极极耳和所述阴极极耳均连接有导线，所述第一连接杆和所述第二连接杆均滑动连接于所述横梁上，并且所述第一连接杆和所述第二连接杆均连接有蜗杆。2.根据权利要求1所述的透明可视锂离子二次电池，其特征在于：所述第一平板和所述第二平板的材质均为玻璃、不锈钢或聚四氟乙烯，当所述第一平板的材质为不锈钢时，所述第一平板和所述阳极极片之间设置有绝缘层，当所述第二平板的材质为不锈钢时，所述第二平板和所述阴极极片之间设置有绝缘层。3.根据权利要求1所述的透明可视...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娜，陈治，汪颖，胡佳佳，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：