專利名稱：電池測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電池測試裝置，特別是適用于進(jìn)行電池充放電試驗(yàn)時(shí)同步進(jìn)行同步輻射原位結(jié)構(gòu)測試的裝置。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高以及媒體技術(shù)的發(fā)展，便攜式手持設(shè)備在人們的生活中越來越普及，同時(shí)在人們的生活中變得也越來越重要，為廣大消費(fèi)者的日常生活和使用提供了許多方便，因此，人們對電池的要求越來越高。鋰電池技術(shù)是一種已經(jīng)得到廣泛使用的能源技術(shù)，在絕大多數(shù)的通訊電子領(lǐng)域中得到使用。各大研發(fā)公司紛紛在鋰電池研發(fā)項(xiàng)目上投入可觀的投資。鋰離子電池是一種充 電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌。充電池時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池。鋰電池是現(xiàn)代高性能電池的代表。一般而言，電池的充放電性能測試和電池原位結(jié)構(gòu)測試是電池研究領(lǐng)域非常重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)。目前，鋰離子電池的充放電性能測試和同步電池原位結(jié)構(gòu)測試往往不得不分開測試，技術(shù)人員無法在進(jìn)行電池充放電的同時(shí)，對電池內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行研究，這就導(dǎo)致電池電極材料的構(gòu)效關(guān)系(結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)關(guān)系)無法得到直觀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于研究一種能夠同時(shí)進(jìn)行電池的充放電性能測試和電池原位結(jié)構(gòu)測試的
>J-U ρ α裝直。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中，電池的充放電性能測試和電池原位結(jié)構(gòu)測試無法同步進(jìn)行的不足，提供一種新型電池測試裝置。本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的—種電池測試裝置，其特點(diǎn)在于所述裝置為疊層結(jié)構(gòu)，依次包括第一殼體、待測試電池和第二殼體，所述第一殼體和第二殼體在待測電池相應(yīng)位置設(shè)置有射線孔。較佳地，所述待測試電池包括正極材料、電解液、鋰金屬片，其中，所述鋰金屬片設(shè)置在一中空的塑料墊圈中間，鋰金屬片與正極材料之間設(shè)置有隔膜。較佳地，所述第一殼體和第二殼體為不銹鋼板。較佳地，所述正極材料和鋰金屬片分別與各自的銅片連接，作為正負(fù)極輸出端。[0011 ] 較佳地,所述第一殼體和第二殼體內(nèi)表面貼有邁拉膜。較佳地，所述第一殼體和第二殼體邊緣處設(shè)有螺孔，所述兩個(gè)殼體緊密螺接。較佳地，所述第一殼體和第二殼體長6厘米，寬6厘米，厚3厘米，所述射線孔為圓孔，所述圓孔直徑為I厘米。本實(shí)用新型中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)施例。本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于本電池測試裝置安裝在光源衍射光束站中，可以同時(shí)進(jìn)行電池的充放電性能測試和電池原位結(jié)構(gòu)測試,籍此研究電池電極材料構(gòu)效關(guān)系，為進(jìn)一步提高電池充放電性能，指明了方向。

圖I為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例下的電池測試裝置。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行說明。在說明書附圖中，具有類似結(jié)構(gòu)或功能的元件將用相同的元件符號表示。附圖只是為了便于說明本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例，并不是要對本實(shí)用新型進(jìn)行窮盡性的說明，也不是對本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限制。圖I給出了本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例。在該實(shí)施例中，電池測試裝置為疊層結(jié)構(gòu)，從上到下依次為第一殼體10、上部邁拉(Mylar)膜20、正極材料30、隔膜40、電解液50、下部邁拉(Mylar)膜60和第二殼體70。其中，電解液50透析通過隔膜40上下兩面，實(shí)際上與隔膜40不存在上下關(guān)系。邁拉膜(Mylar膜)，也稱為麥拉膜、麥拉片等，是由經(jīng)過酯交換和真空縮聚，雙軸拉伸而成的薄膜，屬于絕緣行業(yè)技術(shù)人員熟知的絕緣材料。下部邁拉膜60上面設(shè)置中空的塑料墊圈44，塑料墊圈44中間設(shè)置鋰金屬片46，隔膜40設(shè)置在塑料墊圈44和鋰金屬片46的上層，其周圍浸有電解液50。鋰金屬片46下面連接金屬片42作為集電極輸出端。金屬片42可以是銅片或鋁片。第一殼體10和第二殼體70可以是不銹鋼板,兩個(gè)不銹鋼板的對應(yīng)邊緣處設(shè)有多個(gè)螺孔14，第一不銹鋼板10和第二不銹鋼板70借助螺栓或螺釘緊固連接。第一不銹鋼板10和第二不銹鋼板70中間對應(yīng)電池樣品處設(shè)置有射線孔12，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一不銹鋼板10和第二不銹鋼板70長6厘米，寬6厘米，厚3厘米，中間射線孔12可以是圓孔，直徑約為1cm。兩個(gè)不銹鋼板內(nèi)側(cè)貼覆邁拉膜。出于圖示清楚的考慮，本圖將邁拉膜和電解液的厚度大大增加，以方便圖示說明。實(shí)際上，邁拉膜的厚度約O. 2_，邁拉膜一方面能允許X射線直接通過窗口，從而能對于電池電極材料在電化學(xué)過程中的結(jié)構(gòu)變化展開研究，另一方面又能防止電池短路。隔膜和電解液50的厚度可以忽略不計(jì)。正極材料30可以是鋰電池使用的一般正極材料，舉例而言，可以是磷酸鐵鋰或亞硫酰氯等材料。正極材料30連接金屬片32作為輸出端。金屬片32可以是銅片或鋁片或其它合適的材料。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，第一不銹鋼板10和第二不銹鋼板70及其邁拉膜之間可以是任何結(jié)構(gòu)大致相同的電池樣品，電池內(nèi)的材料可以進(jìn)行任意的替換。舉例而言，電解液50可以是溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，也可以是其它合適的電解液。在使用中，將電池測試裝置固定在同步輻射衍射測試專用夾具內(nèi)，然后就可以方便地通過衍射光束站對電池電極材料的晶體結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行研究。這樣，技術(shù)人員可以在對電池進(jìn)行充放電的同時(shí)，對電池樣品的構(gòu)效關(guān)系獲取直觀的信息，從而進(jìn)一步提出性能改善的方案。[0025]以上雖然描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種電池測試裝置，其特征在于所述裝置為疊層結(jié)構(gòu)，依次包括第一殼體、待測試電池和第二殼體，所述第一殼體和第二殼體在待測試電池相應(yīng)位置設(shè)置有射線孔。
2.如權(quán)利要求I所述的電池測試裝置，其特征在于，所述待測試電池包括正極材料、電解液、鋰金屬片，其中，所述鋰金屬片設(shè)置在一中空的塑料墊圈中間，鋰金屬片與正極材料之間設(shè)置有隔膜。
3.如權(quán)利要求2所述的電池測試裝置，其特征在干，所述第一殼體和第二殼體為不銹鋼板。
4.如權(quán)利要求2所述的電池測試裝置，其特征在于，所述正極材料和鋰金屬片分別與 各自的銅片連接，作為正負(fù)極輸出端。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的電池測試裝置，其特征在于，所述第一殼體和第二殼體內(nèi)表面貼有邁拉膜。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的電池測試裝置，其特征在于，所述第一殼體和第二殼體邊緣處設(shè)有螺孔，所述兩個(gè)殼體緊密螺接。
7.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的電池測試裝置，其特征在于，所述第一殼體和第二殼體長6厘米，寬6厘米，厚3厘米，所述射線孔為圓孔，所述圓孔直徑為I厘米。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電池測試裝置，所述裝置為疊層結(jié)構(gòu)，依次包括第一殼體、待測試電池和第二殼體，所述第一殼體和第二殼體在待測電池相應(yīng)位置設(shè)置有射線孔。本實(shí)用新型闡述的電池測試裝置安裝在光源衍射光束站中，可以同時(shí)進(jìn)行電池的充放電性能測試和電池原位結(jié)構(gòu)測試，籍此研究電池電極材料構(gòu)效關(guān)系，從而為進(jìn)一步提高電池充放電性能指明方向。
文檔編號G01R31/36GK202383265SQ20112053797
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者何慶, 周興泰, 文聞, 顧月良, 高梅, 黎忠 申請人:中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所