基于原位拉曼和電化學復合法的鋰電池電極材料壽命檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電池技術，尤其是一種鋰電池技術，具體地說是一種基于原位拉曼和電化學復合法的鋰電池電極材料壽命檢測系統。
【背景技術】
[0002]目前，隨著移動電子設備和電動汽車！混合動力汽車的不斷發展，鋰離子電池作為與之配合的最重要的儲能裝置，，對開發高能量、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、電解質材料等以及制造工藝、電池控制保護電路設計等都對電池壽命有一定的影響。目前有多種方法應用于電池材料的評估程序中，例如:XRD、RAMAN, NMR、TEM、SEM等。同時，電極材料的研究也非常多。而申請人發現現有的的很多方法通常都是離線檢測，即需要在電池使用一段時間后拆卸電極，然后進行檢測。但是，在進行電池材料的壽命等的研究中，人們更希望在原位進行檢測，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構，但是很少有原位測試的手段在體現。為此，設計一種原位拉曼和電化學復合的裝置，實現在線原位檢測電化學掃描過程中碳材料的結構的變化，從而從機制上研究鋰電池的工作過程，對于從材料等方面提高電池壽命具有重要的意義。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是根據現有的電極材料檢測均需要在電極使用一段時間后拆卸下來進行檢測而造成檢測不便的問題，設計一種基于原位拉曼和電化學復合法的鋰電池電極材料壽命檢測系統。
[0004]本實用新型的技術方案是:
[0005]—種基于原位拉曼和電化學復合法的鋰電池電極材料壽命檢測系統，其特征是它由電解池19和拉曼鏡頭20組成，電解池19旋轉在工作臺上并通過外接導線I和電化學儀器相連，拉曼鏡頭20正對電解池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，通過對譜線的分析得到對應陰極材料的拉曼曲線圖，進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以及對電極和/或參考電極6，隔離板5用于使工作電極7與對電極和/或參考電極6實現電氣絕緣，工作電極7以及對電極和/或參考電極6均通過對應的穿過環氧接頭9的電極導線2與外接導線I相連通，外接導線I再通過電極引線18與電化學儀器相連。
[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、隔板及對電極和/或參考電極緊密接觸。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]本實用新型通過設計可拆卸的檢測電解池，從而可以方便完成電池的電極材料和電解液的更換，并在線測量電池電極材料的拉曼光譜和電化學曲線，獲得電池壽命的特征曲線。
[0010]本實用新型結構簡單，測試方便，尤其是可以在不拆卸電極的情況下完成電極材料的檢測，并進而得出電池的壽命。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的檢測裝置的結構示意圖。
[0012]圖2是本實用新型的電解池的結構示意圖。
[0013]圖3是圖2的剖視結構示意圖之一。
[0014]圖4是圖2的剖視結構示意圖之二。
[0015]圖5是本實用新型的陰極的拉曼檢測結果示意圖之一。
[0016]圖6是本實用新型的陰極的拉曼檢測結果示意圖之二。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0018]如圖1-6所示。
[0019]—種基于原位拉曼和電化學復合法的鋰電池電極材料壽命檢測系統，它由電解池19和拉曼鏡頭20組成，如圖1所示，電解池19旋轉在工作臺上并通過外接導線I和電化學儀器相連，拉曼鏡頭20正對電解池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，通過對譜線的分析得到對應陰極材料的譜線圖，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以及對電極和/或參考電極6，隔離板5用于使工作電極7與對電極和/或參考電極6實現電氣絕緣，工作電極7以及對電極和/或參考電極6均通過對應的穿過環氧接頭9的電極導線2與外接導線I相連通，環氧接頭9蓋裝在透明外殼3上，在環氧接頭9上還加裝有蓋子10，如圖3-4，外接導線I再通過電極引線18與電化學儀器相連。根據透明外殼3尺寸的大小和電極臟的不同，電解池19可以有兩種結構，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、隔板及對電極和/或參考電極緊密接觸，以便于檢測。
[0020]本實用新型未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
【主權項】
1.一種基于原位拉曼和電化學復合法的鋰電池電極材料壽命檢測系統，其特征是它由電解池(19)和拉曼鏡頭(20)組成，電解池(19)旋轉在工作臺上并通過外接導線(I)和電化學儀器相連，拉曼鏡頭(20)正對電解池(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，通過對譜線的分析得到對應陰極材料的拉曼曲線圖，進而得到電極材料的使用壽命。2.根據權利要求1所述的基于原位拉曼和電化學復合法的鋰電池電極材料壽命檢測系統，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)以及對電極和/或參考電極(6)，隔離板(5)用于使工作電極(7)與對電極和/或參考電極(6)實現電氣絕緣，工作電極(7)以及對電極和/或參考電極(6)均通過對應的穿過環氧接頭(9)的電極導線(2)與外接導線(I)相連通，外接導線(I)再通過電極引線(18)與電化學儀器相連。3.根據權利要求2所述的基于原位拉曼和電化學復合法的鋰電池電極材料壽命檢測系統，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復合法的鋰電池電極材料壽命檢測系統，其特征是它由電解池（19）和拉曼鏡頭（20）組成，電解池（19）旋轉在工作臺上并通過外接導線（1）和電化學儀器相連，拉曼鏡頭（20）正對電解池（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，通過對譜線的分析得到對應陰極材料的拉曼曲線圖，進而得到電極材料的使用壽命。本實用新型結構簡單，測試方便，尤其是可以在不拆卸電極的情況下完成電極材料的檢測，并進而得出電池的壽命。
【IPC分類】G01N21/65
【公開號】CN204903401
【申請號】CN201520641024
【發明人】朱紀軍, 史麗霞, 孟天, 王慧, 左方明, 王明華, 黃健
【申請人】深圳市華天通科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月21日