一种可拆卸式三电极电池测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池测试领域，特别是可拆卸式三电极电池测试装置。


背景技术：

2.由于二电极扣式电池体积小、材料用量少、成本低、组装相对简便，便于测试等优点，被广泛采用作为电池正、负极材料的主要评价手段。然而，二电极扣式电池用于电化学的分析研究中也存在明显的缺陷和不足，主要表现在：1.无法测试和研究电极片自身的阻抗及其变化情况，无法研究和剖析电极化学过程中的动力学机制。2.无法判断和分析电池容量衰退的原因。实际上，电池寿命终止和容量衰退往往只是其中某一个电极或电解液因素引起的，实时在线检测电池容量衰退的原因，对改善和提高电池的使用寿命至关重要。基于上述二电极扣式电池存在的不足，研究中常常需要使用三电极电池测试模块，但目前使用的三电极电池测试模块普遍存在不同形式的不足和缺陷，特别对于锂离子电池研究方面，缺陷更加突出。市售的三电极电池测试模块，不但笨重，组装和使用不便，且参比电极位置不固定，无法保证测试结果的稳定性，准确性和一致性。另外，现有的三电极电池测试模块密封性能差，存在漏气和漏液等缺点。因此，使用这样的三电极电池测试模块，无法满足电池用于电化学的分析研究和性能测试中，也达不到动力或储能电池上千次的循环的需要。
3.因此，需要一种可测试和研究电极片自身的阻抗及其变化情况、可研究和剖析电极化学过程中的动力学机制、可判断和分析电池容量衰退原因、密封性能强、避免漏气漏液、可实现动力或储能电池上千次的循环、提高劳动效率的可拆卸式三电极电池测试装置，是本领域亟需解决的技术问题之一。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种可拆卸式三电极电池测试装置。目的就是为了解决上述之不足而提供。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案：
6.一种可拆卸式三电极电池测试装置，包括：壳体，壳体包括底座、第一密封环以及上盖；所述底座的腔底设有定位凹槽；所述上盖可拆卸连接于所述底座的顶端；所述第一密封环设置于所述上盖与所述底座之间；导线螺钉，所述导线螺钉穿过所述上盖、所述第一密封环与所述底座螺纹连接；挤压组件，所述挤压组件包括第一绝缘套管、压块以及第一弹簧；所述第一绝缘套管设置于所述底座的内部；所述第一绝缘套管的顶端设有第一非贯穿孔，所述第一非贯穿孔向下延伸有凸块；所述凸块与所述定位凹槽相适配；所述压块设置于所述第一绝缘套管的内部；所述第一弹簧设置于所述压块与所述壳体之间；参比电极组件，所述参比电极组件包括参比电极螺栓、第二弹簧以及压柱；所述参比电极螺栓上设有卡环；所述参比电极螺栓通过所述卡环卡接于所述第一绝缘套管与所述上盖之间；所述参比电极螺栓的一端伸入所述第一非贯穿孔内，且套设所述第二弹簧；所述压柱的一端与所述第二
弹簧抵接，其另一端与所述第一非贯穿孔的孔底抵接。
7.优选地，所述参比电极螺栓整体呈圆柱形，材质为不锈钢、铜、铝等金属材质。
8.优选地，所述底座的材质为不锈钢、铜等金属，整体为圆柱形腔体，底部设置有安装脚垫的非贯穿孔，内腔底面设置有定位槽，上沿设置有螺纹孔，侧面凹凸型设计，壁厚3-20mm。
9.优选地，所述上盖的材质为不锈钢、铝等金属材质，上盖厚度1-10mm；其上部设置阶梯型通孔；上盖上设置有直径2-10mm的圆柱形金属提手；金属提手上可根据需要设置椭圆或圆形的孔。
10.优选地，所述第一密封环，为圆环形，厚1-6mm，材质为橡胶、聚四氟乙烯、硅胶或塑料等，其上设置有通孔，起密封和绝缘的作用。
11.优选地，所述压柱整体呈圆柱形，材质为不锈钢、铜、铝等金属材质，直径2-15mm，高5-20mm。
12.优选地，所述第一弹簧材质为不锈钢、弹簧钢、铝或铜等金属材质。
13.优选地，所述第二弹簧，材质为不锈钢、弹簧钢、铝或铜等金属材质。
14.优选地，所述填充套管整体呈圆筒形，壁厚0.5-20mm，材质为塑料、橡胶或聚四氟乙烯等，安装在所述压块上；所述填充套管上设置中心通孔；上表面设置小圆孔，方便夹拿。
15.优选地，所述导线螺钉的整体为一体化设置，材质为不锈钢、铝或铜等金属材质，直径2-10mm；可根据需要设置为圆头带椭圆孔螺钉。
16.优选地，所述压块整体呈圆柱形，厚度0.5-20mm，材质为不锈钢、铜、铝等金属材质，其上设置有直径1-20mm圆柱形提手；其侧壁边缘开有圆形、半圆形或椭圆形的贯穿孔。
17.优选地，所述压块上设有凸柱；所述第一弹簧套设于所述凸柱上。
18.优选地，所述挤压组件还包括填充套管；所述填充套管设置于所述第一弹簧与所述第一绝缘套管之间。
19.优选地，参比电极组件还包括第二密封环；所述第二密封环设置于所述卡环与所述上盖之间。
20.优选地，该装置还包括多个紧固螺钉；每个所述紧固螺钉均穿过所述上盖、所述第一密封环与所述底座螺纹连接。
21.优选地，所述紧固螺钉，材质为不锈钢、铝或铜等金属材质，直径2-10mm；可根据需要设置为圆头带孔螺钉。
22.优选地，所述导线螺钉、所述参比电极螺栓以及每个所述紧固螺钉与所述上盖之间均设有一第二绝缘套管。
23.优选地，所述第二绝缘套管的形状为阶梯型，壁厚0.1-5mm，材质为塑料、聚四氟乙烯绝缘材料等。
24.优选地，所述导线螺钉、参比电极螺栓以及每个所述紧固螺钉上均设有一螺母；每个所述螺母均与所述上盖的顶端抵接。
25.优选地，所述螺母的形状为蝶形、元宝形或羊角形螺母，材质为不锈钢、铝或铜等金属材质或塑料材质，配合所述导线螺钉、所述紧固螺钉以及所述参比电极螺钉使用，用来旋紧密封。
26.优选地，所述底座的底端设有第二非贯穿孔；所述第二非贯穿孔设有脚垫。
27.优选地，所述脚垫为锥形带堵头的扣式胶塞，材质为橡胶、聚四氟乙烯、硅胶或塑料等。
28.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
29.本实用新型实现了参比电极位置完全固定，且与研究电极的距离与对电极一致，从而完全消除阻抗测试中对电极的阻抗，使之可用于测试研究电极自身的阻抗，保证测试结果的稳定性，准确性和一致性。同时，可实现电池的优良的密封性，可有效的用于研究电池长循环性能及其容量的衰退机理。还可以实现避免电池内部的短路，装配简便，快速高效的完成电池的组装，易于拆卸和清洗，且可重复使用，成本较低。
附图说明
30.图1为本实用新型一种可拆卸式三电极电池测试装置的结构示意图；
31.图2为本实用新型一种可拆卸式三电极电池测试装置的剖面图；
32.图3为本实用新型一种可拆卸式三电极电池测试装置的参比电极组件结构示意图；
33.图4为本实用新型一种可拆卸式三电极电池测试装置的第一绝缘套管结构示意图。
34.图中：1、壳体；11、底座；111、定位凹槽；112、第二非贯穿孔；113、脚垫；12、第一密封环；13、上盖；131、第二绝缘套管；132、螺母；2、导线螺钉；3、挤压组件；31、第一绝缘套管；311、第一非贯穿孔；312、凸块；32、压块；33、第一弹簧；34、填充套管；4、参比电极组件；41、参比电极螺栓；411、卡环；42、第二弹簧；43、压柱；44、第二密封环；5、紧固螺钉。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.实施例
37.参照图1-4所示一种可拆卸式三电极电池测试装置，包括：壳体1、导线螺钉2、挤压组件3、参比电极组件4以及多个紧固螺钉5，其中壳体1包括底座11、第一密封环12以及上盖13；底座11的腔底设有定位凹槽111，底座11的底端设有第二非贯穿孔112；第二非贯穿孔112设有脚垫113，脚垫113为锥形带堵头的扣式胶塞，材质为橡胶、聚四氟乙烯、硅胶或塑料等；上盖13可拆卸连接于底座11的顶端；第一密封环12为圆环形，厚1-6mm，材质为橡胶、聚四氟乙烯、硅胶或塑料等，其上设置有通孔，第一密封环12设置于上盖13与底座11之间，起密封和绝缘的作用。导线螺钉2为一体化的整体，其材质为不锈钢、铝或铜等金属材质，直径2-10mm；可根据需要设置为圆头带椭圆孔螺钉，导线螺钉2穿过上盖13、第一密封环12与底座11螺纹连接；挤压组件3包括第一绝缘套管31、压块32、第一弹簧33以及填充套管34，第一绝缘套管31设置于底座11的内部；第一绝缘套管31的顶端设有第一非贯穿孔311，第一非贯穿孔311向下延伸有凸块312；凸块312与定位凹槽111相适配；压块32设置于第一绝缘套管31的内部；第一弹簧33材质为不锈钢、弹簧钢、铝或铜等金属材质，且设置于压块32与壳体1
之间；填充套管34设置于第一弹簧33与第一绝缘套管31之间。参比电极组件4包括参比电极螺栓41、第二弹簧42、压柱43以及第二密封环44，其中参比电极螺栓41上设有卡环411，参比电极螺栓41整体呈圆柱形，材质为不锈钢、铜、铝等金属材质；参比电极螺栓41通过卡环411卡接于第一绝缘套管31与上盖13之间；参比电极螺栓41的一端伸入第一非贯穿孔311内，且套设第二弹簧42，第二弹簧42材质为不锈钢、弹簧钢、铝或铜等金属材质；压柱43整体呈圆柱形，材质为不锈钢、铜、铝等金属材质，直径2-15mm，高5-20mm，压柱43的一端与第二弹簧42抵接，其另一端与第一非贯穿孔311的孔底抵接；第二密封环44设置于卡环411与上盖13之间。每个紧固螺钉5均穿过上盖13、第一密封环12与底座11螺纹连接；每个紧固螺钉5的材质为不锈钢、铝或铜等金属材质，直径2-10mm，可根据需要设置为圆头带孔螺钉。
38.本实施例中，上盖13的材质为不锈钢、铝等金属材质，其上部设置阶梯型通孔；上盖13厚度1-10mm；上盖13上设置有直径2-10mm的圆柱形金属提手；金属提手上可根据需要设置椭圆或圆形的孔。
39.本实施例中，填充套管34整体呈圆筒形，壁厚0.5-20mm，材质为塑料、橡胶或聚四氟乙烯等，安装在压块32上；填充套管34上设置中心通孔；上表面设置小圆孔，方便夹拿。
40.本实施例中，压块32整体呈圆柱形，厚度0.5-20mm，材质为不锈钢、铜、铝等金属材质，其上设置有直径1-20mm圆柱形提手；其侧壁边缘开有圆形、半圆形或椭圆形的贯穿孔，压块32上设有凸柱；第一弹簧33套设于凸柱上。
41.本实施例中，导线螺钉2、参比电极螺栓41以及每个紧固螺钉5与上盖13之间均设有一第二绝缘套管131，第二绝缘套管131的形状为阶梯型，壁厚0.1-5mm，材质为塑料、聚四氟乙烯绝缘材料等；且导线螺钉2、参比电极螺栓41以及每个紧固螺钉5上均设有一螺母132，螺母132的形状为蝶形、元宝形或羊角形螺母132，材质为不锈钢、铝或铜等金属材质或塑料材质，配合导线螺钉2、紧固螺钉5以及参比电极螺钉使用，用来旋紧密封，每个螺母132均与上盖13的顶端抵接。
42.在另一些实施例中，底座11以及与之相对应的第一绝缘套管31的配合方式可以据实际情况进行调节。
43.在另一些实施例中，第一密封环12、脚垫113、螺母132、导线螺钉2、第一绝缘套管31、第二绝缘套管131、参比电极螺栓41、第二密封环44、紧固螺钉5的材料可以据实际情况进行调节。
44.在另一些实施例中，第一密封环12、脚垫113、螺母132、导线螺钉2、第一绝缘套管31、第二绝缘套管131、参比电极螺栓41、第二密封环44、紧固螺钉5的形状可以据实际情况进行调节。
45.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
46.本实用新型实现了参比电极位置完全固定，且与研究电极的距离与对电极一致，从而完全消除阻抗测试中对电极的阻抗，使之可用于测试研究电极自身的阻抗，保证测试结果的稳定性，准确性和一致性。同时，可实现电池的优良的密封性，可有效的用于研究电池长循环性能及其容量的衰退机理。还可以实现避免电池内部的短路，装配简便，快速高效的完成电池的组装，易于拆卸和清洗，且可重复使用，成本较低。
47.以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化
与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。