[發明專利]用于電解液測試的恒溫裝置

無效

• 申請號: 201310221426.5
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103267780A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 李慧芳;李飛;高俊奎
• 申請（專利權）人: 天津力神電池股份有限公司
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06;G01N27/48;G01N11/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

技術領域??

本發明涉及鋰離子電池生產領域，更具體的說，是涉及一種鋰離子電池電解液測試的恒溫裝置。

背景技術

鋰離子電池作為綠色環保能源已經廣泛應用于各種領域，但當環境溫度低于0℃時，鋰離子電池的性能開始降低。由于航天、航空、電動汽車等特殊使用環境的要求，對鋰離子電池的最低工作溫度要求已經降至-40℃左右，因此，提高鋰離子電池的低溫性能已經成為鋰離子電池研究者關注的重點問題。

在低溫下，鋰離子電池充放電性能劣化的主要原因是電解液電導率下降、固相電極阻抗增大、極化效應增強、Li⁺擴散速率降低等。因此，在低溫電池開發過程中，對電解液的優化和選擇是必不可少的一個方面，而判斷一種電解液在低溫下是否適用的主要依據，就是測試不同溫度下電解液的電導率等物性參數，如果這些物性參數隨溫度的變化值不大，則初步認為該電解液適用于此低溫范圍。另外，要綜合考慮電極和電解液的綜合影響，可以通過制作三電極體系，測試其在低溫下的充放電曲線等，從而為低溫電池開發中電極材料及電解液的優化提供參考數據。

目前，電解液的低溫電導率測試，雖然也借助低溫恒溫槽進行，但是由于缺乏相應的配套裝置，致使電解液與環境的熱交換量較大，達到穩定溫度的時間較長甚至不能穩定。而電池的高低溫性能測試則多采用恒溫烘箱提供恒溫環境，該設備龐大，且必須放置在其他電池性能測試設備旁邊，因此缺乏靈活適用性；另外，該設備噪聲大，烘箱內部由于電機震動無法提供穩定環境，因此不能滿足諸如電化學工作站等精密測試的配套使用。而本發明所提供的測試裝置易于制作，不需對測試單元進行特殊加工，操作方法簡單，適用范圍廣，具有相當的靈活性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰離子電池電解液測試的恒溫裝置。

本發明用于電解液測試的恒溫裝置，通過下述技術方案予以實現，所述裝置包括自制恒溫槽、保溫蓋板和外置恒溫源；保溫蓋板扣于自制恒溫槽上；所述自制恒溫槽包括內容器、外容器和紫銅管，內容器與外容器之間填充保溫層，紫銅管沿內容器內壁做螺旋狀盤繞，紫銅管兩端分別穿過保溫蓋板與外置恒溫源的液體入口和液體出口連接；所述保溫蓋板頂部測試線穿孔。

所述自制恒溫槽內外容器均由不銹鋼材質制成。自制恒溫槽內放有與外置恒溫源內相同的液體，將測試單元置于自制恒溫槽內。

所述紫銅管內徑r_z≥4mm，紫銅管壁厚1-2mm。紫銅管兩端分別通過保溫橡膠管與外置恒溫源的液體入口和液體出口連接。

所述外置恒溫源采用低溫恒溫槽。所述保溫蓋板由泡沫保溫板制成，保溫蓋板厚度3cm以上。

本發明提供了一種電解液測試的恒溫裝置，該裝置用于保持電解液的恒溫狀態，從而為測量電解液在不同溫度下的物性參數及其他應用性能提供恒溫條件。本發明采用外置低溫恒溫槽作為恒溫源，以其輸出的恒溫液體作為加熱及制冷介質，以盤繞在自制恒溫槽內壁的紫銅管作為加熱及制冷通道，恒溫液體在紫銅盤管內自下向上流動，通過不斷的熱交換，自制恒溫槽內液體及測試單元電解液即達到與設定溫度一致的恒溫狀態，該方法簡單易操作，且不需對測試單元進行特殊加工，適用范圍廣，具有相當的靈活性。

本裝置用于為電解液的物性參數及其他應用測試提供恒溫條件，為精確測定溫度對電解液物性參數等的影響提供測試手段，從而為不同使用環境下電池設計中的電解液等材料的優化選擇提供數據依據。

本裝置可推廣應用于任何需要恒溫的其他小型測試中，如電解液的電導率、粘度等測試，鋰離子電池兩電極、三電極測試，扣式電池的高低溫性能測試等。

附圖說明

圖1為恒溫裝置示意圖；

圖中1為自制恒溫槽內容器；2為自制恒溫槽外容器；3為保溫棉；4為紫銅管；5為恒溫液體入口；?6為恒溫液體出口；7為保溫蓋板；8為恒溫液體；9為熱電偶；10為測試線穿孔；

圖2為三電極測試單元組裝圖；

圖中，21為廣口瓶，22為密封塞，23為導線，24為鉗夾，25為測試電極，26為對電極，27為參比電極，28為電解液；9為熱電偶；

圖3為EL1在不同溫度（20℃，-10℃，-25℃）下的循環伏安測試曲線圖；

圖4為EL2在不同溫度（20℃，-10℃，-25℃）下的循環伏安測試曲線圖。

具體實施方式

下面分別以電解液的電導率測試及低溫下的循環伏安測試為例，結合附圖詳細說明本發明，以進一步闡述本發明實質性特點和顯著的進步。