基于原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合法的鋰電池電極材料壽命檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電池技術(shù)，尤其是一種鋰電池技術(shù)，具體地說是一種基于原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合法的鋰電池電極材料壽命檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著移動(dòng)電子設(shè)備和電動(dòng)汽車！混合動(dòng)力汽車的不斷發(fā)展，鋰離子電池作為與之配合的最重要的儲(chǔ)能裝置，，對(duì)開發(fā)高能量、小型化、大倍率的新型電極材料提出了越來越高的要求。但是在鋰電池的使用過程中，電極材料、隔膜材料、電解質(zhì)材料等以及制造工藝、電池控制保護(hù)電路設(shè)計(jì)等都對(duì)電池壽命有一定的影響。目前有多種方法應(yīng)用于電池材料的評(píng)估程序中，例如:XRD、RAMAN, NMR、TEM、SEM等。同時(shí)，電極材料的研究也非常多。而申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的的很多方法通常都是離線檢測(cè)，即需要在電池使用一段時(shí)間后拆卸電極，然后進(jìn)行檢測(cè)。但是，在進(jìn)行電池材料的壽命等的研究中，人們更希望在原位進(jìn)行檢測(cè)，例如采用碳周圍電極材料，我們通常采用拉曼光譜在分析碳材料的結(jié)構(gòu)，但是很少有原位測(cè)試的手段在體現(xiàn)。為此，設(shè)計(jì)一種原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合的裝置，實(shí)現(xiàn)在線原位檢測(cè)電化學(xué)掃描過程中碳材料的結(jié)構(gòu)的變化，從而從機(jī)制上研究鋰電池的工作過程，對(duì)于從材料等方面提高電池壽命具有重要的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是根據(jù)現(xiàn)有的電極材料檢測(cè)均需要在電極使用一段時(shí)間后拆卸下來進(jìn)行檢測(cè)而造成檢測(cè)不便的問題，設(shè)計(jì)一種基于原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合法的鋰電池電極材料壽命檢測(cè)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合法的鋰電池電極材料壽命檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是它由電解池19和拉曼鏡頭20組成，電解池19旋轉(zhuǎn)在工作臺(tái)上并通過外接導(dǎo)線I和電化學(xué)儀器相連，拉曼鏡頭20正對(duì)電解池20中的電極表面獲得電池原位充放電過程中陰極材料的拉曼光譜，通過對(duì)譜線的分析得到對(duì)應(yīng)陰極材料的拉曼曲線圖，進(jìn)而得到電極材料的使用壽命O
[0006]所述的電解池19包括透明外殼3，透明外殼3中安裝有工作電極4、隔離板5以及對(duì)電極和/或參考電極6，隔離板5用于使工作電極7與對(duì)電極和/或參考電極6實(shí)現(xiàn)電氣絕緣，工作電極7以及對(duì)電極和/或參考電極6均通過對(duì)應(yīng)的穿過環(huán)氧接頭9的電極導(dǎo)線2與外接導(dǎo)線I相連通，外接導(dǎo)線I再通過電極引線18與電化學(xué)儀器相連。
[0007]所述的透明外殼3中安裝有薄玻璃板5和PTEF填料層7，所述的薄玻璃板5和PTEF填料層7用于使工作電極、隔板及對(duì)電極和/或參考電極緊密接觸。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:
[0009]本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)可拆卸的檢測(cè)電解池，從而可以方便完成電池的電極材料和電解液的更換，并在線測(cè)量電池電極材料的拉曼光譜和電化學(xué)曲線，獲得電池壽命的特征曲線。
[0010]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)試方便，尤其是可以在不拆卸電極的情況下完成電極材料的檢測(cè)，并進(jìn)而得出電池的壽命。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型的電解池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是圖2的剖視結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0014]圖4是圖2的剖視結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0015]圖5是本實(shí)用新型的陰極的拉曼檢測(cè)結(jié)果示意圖之一。
[0016]圖6是本實(shí)用新型的陰極的拉曼檢測(cè)結(jié)果示意圖之二。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1-6所示。
[0019]—種基于原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合法的鋰電池電極材料壽命檢測(cè)系統(tǒng)，它由電解池19和拉曼鏡頭20組成，如圖1所示，電解池19旋轉(zhuǎn)在工作臺(tái)上并通過外接導(dǎo)線I和電化學(xué)儀器相連，拉曼鏡頭20正對(duì)電解池20中的電極表面獲得電池原位充放電過程中陰極材料的拉曼光譜，通過對(duì)譜線的分析得到對(duì)應(yīng)陰極材料的譜線圖，如圖5-6所示，圖5為金剛石電極的譜線圖，圖6為石墨電極的譜線圖，通過所得的譜線圖即可得到電極材料的使用壽命。所述的電解池19如圖2所示，它包括透明外殼3，透明外殼3中安裝有工作電極4、隔離板5以及對(duì)電極和/或參考電極6，隔離板5用于使工作電極7與對(duì)電極和/或參考電極6實(shí)現(xiàn)電氣絕緣，工作電極7以及對(duì)電極和/或參考電極6均通過對(duì)應(yīng)的穿過環(huán)氧接頭9的電極導(dǎo)線2與外接導(dǎo)線I相連通，環(huán)氧接頭9蓋裝在透明外殼3上，在環(huán)氧接頭9上還加裝有蓋子10，如圖3-4，外接導(dǎo)線I再通過電極引線18與電化學(xué)儀器相連。根據(jù)透明外殼3尺寸的大小和電極臟的不同，電解池19可以有兩種結(jié)構(gòu)，如圖3-4所示，圖3的透明外殼3的尺寸與電極尺寸正好相配，而圖4的透明外殼的內(nèi)腔的尺寸大于電極的尺寸，為此可在透明外殼3中安裝有薄玻璃板5和PTEF填料層7，所述的薄玻璃板5和PTEF填料層7可以使工作電極、隔板及對(duì)電極和/或參考電極緊密接觸，以便于檢測(cè)。
[0020]本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合法的鋰電池電極材料壽命檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是它由電解池(19)和拉曼鏡頭(20)組成，電解池(19)旋轉(zhuǎn)在工作臺(tái)上并通過外接導(dǎo)線(I)和電化學(xué)儀器相連，拉曼鏡頭(20)正對(duì)電解池(20)中的電極表面獲得電池原位充放電過程中陰極材料的拉曼光譜，通過對(duì)譜線的分析得到對(duì)應(yīng)陰極材料的拉曼曲線圖，進(jìn)而得到電極材料的使用壽命。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合法的鋰電池電極材料壽命檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述的電解池(19 )包括透明外殼(3 )，透明外殼(3 )中安裝有工作電極(4)、隔離板(5)以及對(duì)電極和/或參考電極(6)，隔離板(5)用于使工作電極(7)與對(duì)電極和/或參考電極(6)實(shí)現(xiàn)電氣絕緣，工作電極(7)以及對(duì)電極和/或參考電極(6)均通過對(duì)應(yīng)的穿過環(huán)氧接頭(9)的電極導(dǎo)線(2)與外接導(dǎo)線(I)相連通，外接導(dǎo)線(I)再通過電極引線(18)與電化學(xué)儀器相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合法的鋰電池電極材料壽命檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述的透明外殼(3)中安裝有薄玻璃板(5)和PTEF填料層(7)，所述的薄玻璃板(5 )和PTEF填料層(7 )用于使工作電極、隔板及對(duì)電極和/或參考電極緊密接觸。
【專利摘要】一種基于原位拉曼和電化學(xué)復(fù)合法的鋰電池電極材料壽命檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是它由電解池（19）和拉曼鏡頭（20）組成，電解池（19）旋轉(zhuǎn)在工作臺(tái)上并通過外接導(dǎo)線（1）和電化學(xué)儀器相連，拉曼鏡頭（20）正對(duì)電解池（20）中的電極表面獲得電池原位充放電過程中陰極材料的拉曼光譜，通過對(duì)譜線的分析得到對(duì)應(yīng)陰極材料的拉曼曲線圖，進(jìn)而得到電極材料的使用壽命。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)試方便，尤其是可以在不拆卸電極的情況下完成電極材料的檢測(cè)，并進(jìn)而得出電池的壽命。
【IPC分類】G01N21/65
【公開號(hào)】CN204903401
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520641024
【發(fā)明人】朱紀(jì)軍, 史麗霞, 孟天, 王慧, 左方明, 王明華, 黃健
【申請(qǐng)人】深圳市華天通科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月21日