一种可控温的电化学测试装置的制作方法

本实用新型涉及电化学检测技术领域，特别是涉及一种可控温的电化学测试装置。

背景技术：

铅蓄电池是目前使用最为广泛的二次电池，为了满足使用要求，有较多的铅蓄电池科研工作者把负极当做研究重点。近些年不断有报道通过对负极进行改善，能够大大提高电池的性能，例如铅炭电池、耐高温型储能电池等，除此之外，负极活性物质孔结构特征也会给电池性能带来非常大的变化。

在研究过程中，通常会根据电池测试结果来判断材料或者其它因素对于电池性能的改善，而在实际操作中，经常会面临如下两个方面的问题，第一，虽然方案设计初会尽量排除其他因素，选择单一因素作为研究点，但是实际上电池的装配过程中，本身就存在众多的影响因素，特别是极板批量或者是小批量生产过程中，一致性控制较难，往往一致性偏差比单一因素影响要大，导致得出的结论会误导研究者；第二，在材料的筛选过程中，按照每一种配方都进行极板生产，工作量较大，测试时间周期较长，最后得到的数据也往往没有规律可言。

循环伏安法是一种很实用的电化学研究方法，可用于电极反应的性质、机理和电极过程动力学参数的研究。也可用于定量确定反应物浓度，电极表面吸附物的覆盖度，电极活性面积以及电极反应速率常数、交换电流密度，反应的传递系数等动力学参数。针对铅蓄电池，在实验前期阶段，例如材料的筛选，可以通过电化学测试得到有效的结论，进而进行后续的电池装配实验。而电化学测试只需要制备好工作电极，就可以有针对性的对负极进行研究，工作电极的制备相比电池的制备，影响因素要少，而且都较易控制，因而得出的结论非常具有参考价值，因此负极工作电极的制备就显得较为关键。

电化学分析测试是电化学研究过程中必备的手段，在测试过程中，测试体系的温度控制较为关键。通常在测试过程中通过水浴的方法来控制测试体系电解液的温度，但是如果测试低温环境下或者说低于环境温度下工作电极的电化学性能，水浴的方法显然达不到要求，如果将整个测试体系放在低温箱中来控制体系温度，这样又不利于观察电极表面的变化。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中缺乏方便使用的可控温的电化学测试装置的问题，提供了一种可控温的电化学测试装置。

一种可控温的电化学测试装置，包括测试槽和控温机构，所述测试槽包括外槽体和用于盛装电解液的内槽体，所述外槽体具有传热介质进口和传热介质出口，所述内槽体口部具有用于固定电极的保温盖；所述温控机构包括储液槽、将储液槽内的传热介质输入外槽体的循环泵，以及调节传热介质温度的加热制冷设备。

优选的，所述外槽体和内槽体一体成型。

进一步优选的，所述测试槽的材质为高硼硅玻璃。使用高硼硅玻璃作为测试槽的材质，低温能在零下25摄氏度的环境中长时间使用，高温能在100摄氏度内长期使用，且可耐绝大多数液体腐蚀并具有高透明度，可直观观察反应中发生的任何变化。

优选的，所述保温盖与内槽体螺纹配合。通过螺纹配合可快速将保温盖旋紧到内槽体上。

优选的，所述控温机构还包括控制循环泵和加热制冷设备的控制器。

优选的，所述的电化学测试装置，包括从保温盖插入内槽体的温度传感器。

本实用新型电化学测试装置通过将测试槽设计成包括外槽体和内槽体的双层结构，内槽体用于盛装电解液作为电解池，外槽体与内槽体之间的空间通入由控温机构控制温度的传热介质，从而使内槽体内进行的电化学检测过程在一个可控温的环境下进行，保证检测结果的准确性。

附图说明

图1为本实用新型电化学测试装置测试槽的结构示意图。

图2为本实用新型保温盖的结构示意图。

图3为本实用新型电化学测试装置控温机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1～3所示，一种可控温的电化学测试装置，包括测试槽1和控温机构2。

测试槽1包括外槽体11和内槽体12，内槽体12用于盛装电解液，作为电化学测试的电解池；外槽体11与内槽体12之间用于通入传热介质。外槽体11和内槽体12一体成型，一方面增强外槽体11和内槽体12之间的连接强度，另一方面也使得传热介质能够充分填充满整个外槽体11与内槽体12之间的空间，增强控温效果。测试槽1的材质为高硼硅玻璃。使用高硼硅玻璃作为测试槽1的材质，低温能在零下25摄氏度的环境中长时间使用，高温能在100摄氏度内长期使用，且可耐绝大多数液体腐蚀并具有高透明度，可直观观察反应中发生的任何变化。外槽体11具有传热介质进口13和传热介质出口14，传热介质进口13较传热介质出口14低。

内槽体12口部具有用于固定电极的保温盖15，保温盖15与内槽体12螺纹配合，通过螺纹配合可快速将保温盖15旋紧到内槽体12上，达到良好的密封效果，当然为了获得更好的密封效果，可以在保温盖15与内槽体12之间设置密封圈，密封圈可以设置在内槽体12口部的顶面。保温盖15上设有4个固定孔16，用于固定从保温盖15插入内槽体12的电极和温度传感器，电极包括工作电极、辅助电极和参比电极。

控温机构2包括储液槽21、循环泵22以及加热制冷设备23。储液槽21内用于存放传热介质，传热介质可以是水或其他常用作传热介质的有机物，比如乙醇，传热介质为乙醇时，可以在-25℃～70℃的环境下工作，乙醇不会凝固和沸腾，也不会对储液槽21和测试槽1腐蚀。储液槽21上连接有传热介质进管25和传热介质出管26。循环泵22用于将储液槽21内的传热介质输入外槽体11中，循环泵22位于传热介质出管26上。加热制冷设备23用于调节传热介质的温度。控温机构2还包括控制循环泵22和加热制冷设备23的控制器24。

储液槽21的传热介质进管25和传热介质出管26分别连接外槽体11的传热介质出口14和传热介质进口13，从而形成一个闭路循环。控制器24也接收来自插入内槽体12的温度传感器的信号。

检测时，先根据实际需要设定好温度，然后加热制冷设备23对储液槽21中的传热介质进行升温或降温，循环泵22将储液槽21中的调节好温度的传热介质输送到测试槽1的外槽体11中，在外槽体11与内槽体12之间的空间内对内槽体12中的电解液进行升温或降温，温度传感器检测到电解液的温度，并将信号传递给控制器24，控制器24控制加热制冷设备23对储液槽21中的传热介质进行升温或降温，同时控制器24控制循环泵22将储液槽21中的传热介质输送到测试槽1的外槽体11中的速度，从而对内槽体12中的电解液温度进行灵敏的控制，保证温度达到预设的温度，确保检测结果准确可靠。