[發(fā)明專利]X射線衍射儀原位電池裝置及其組裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711184334.9
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107910582B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚胡蓉;黃志高
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/04
• 分類號(hào): H01M10/04
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種X射線衍射儀原位電池裝置，包括電池本體，所述電池本體包含正極蓋與負(fù)極蓋，所述正極蓋的內(nèi)腔從上到下依次設(shè)置有電極片、隔膜、對(duì)電極、鋼墊以及彈簧，所述彈簧外套設(shè)有用以定位彈簧與鋼墊的四氟芯，所述四氟芯外套設(shè)有用以定位電極片、鋼墊以及四氟芯的密封襯套，所述四氟芯、密封襯套均設(shè)置在正極蓋的內(nèi)腔中，所述電極片經(jīng)隔膜與對(duì)電極相互隔開(kāi)，所述正極蓋經(jīng)密封襯套與對(duì)電極、鋼墊、彈簧相互隔開(kāi)，所述正極蓋與負(fù)極蓋經(jīng)絕緣連接套相互絕緣連接，所述正極蓋與電極片導(dǎo)通，所述對(duì)電極經(jīng)鋼墊、彈簧與負(fù)極蓋導(dǎo)通；本發(fā)明還涉及一種X射線衍射儀原位電池裝置的組裝方法。本發(fā)明能很好地輔助進(jìn)行材料電化學(xué)測(cè)試和X射線衍射數(shù)據(jù)采集的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種X射線衍射儀原位電池裝置及其組裝方法。

背景技術(shù)

二次電池在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中因其具有高輸出電壓、小體積、高能量密度、無(wú)記憶效應(yīng)、寬工作溫度范圍等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ碾娀瘜W(xué)儲(chǔ)能設(shè)備，被廣泛地應(yīng)用于各類移動(dòng)裝置中。電極材料的結(jié)構(gòu)研究對(duì)于整個(gè)電池的性能提升是十分重要的。X射線衍射手段是電極材料結(jié)構(gòu)研究不可缺少的重要手段。材料在充放電過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化同材料的性能發(fā)揮有著直接的關(guān)系。如何在保證電池優(yōu)異密閉性的同時(shí)對(duì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)。借助原位電池裝置，可以在電極材料充放電循環(huán)過(guò)程中對(duì)其物相和結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，進(jìn)而避免了靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試方式對(duì)本征結(jié)構(gòu)的破壞和影響。

因這一附件裝置的關(guān)鍵性，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都已有一些這一類器件的專利申報(bào)。目前，國(guó)外的專利技術(shù)測(cè)試效果更好，但其大規(guī)模的推廣應(yīng)用受到了自身價(jià)格昂貴，零部件繁多，使用復(fù)雜等缺點(diǎn)的限制，國(guó)內(nèi)的一些專利技術(shù)主要面臨電池密閉性不好或接觸不好的問(wèn)題，電池不能進(jìn)行正常的充放電，不能真正達(dá)到研究材料本征結(jié)構(gòu)變化的目的。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種X射線衍射儀原位電池裝置及其組裝方法，不僅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，而且高效便捷。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種X射線衍射儀原位電池裝置，包括電池本體，所述電池本體包含正極蓋與負(fù)極蓋，所述正極蓋的內(nèi)腔從上到下依次設(shè)置有電極片、隔膜、對(duì)電極、鋼墊以及彈簧，所述彈簧外套設(shè)有用以定位彈簧與鋼墊的四氟芯，所述四氟芯外套設(shè)有用以定位電極片、鋼墊以及四氟芯的密封襯套，所述四氟芯、密封襯套均設(shè)置在正極蓋的內(nèi)腔中，所述電極片經(jīng)隔膜與對(duì)電極相互隔開(kāi)，所述正極蓋經(jīng)密封襯套與對(duì)電極、鋼墊、彈簧相互隔開(kāi)，所述正極蓋與負(fù)極蓋經(jīng)絕緣連接套相互絕緣連接，所述正極蓋與電極片導(dǎo)通，所述對(duì)電極經(jīng)鋼墊、彈簧與負(fù)極蓋導(dǎo)通。

優(yōu)選的，所述電極片中的集流體貼合正極蓋的上部敞口作為X射線窗口使用。

優(yōu)選的，所述鋼墊上開(kāi)設(shè)有通氣孔。

優(yōu)選的，所述正極蓋整體呈T字形管狀，所述正極蓋的上部為從周邊向中心往下傾斜的中空?qǐng)A環(huán)臺(tái)面。

優(yōu)選的，所述正極蓋與密封襯套之間設(shè)置有第一密封圈，所述負(fù)極蓋與密封襯套之間設(shè)置有第二密封圈，所述密封襯套上設(shè)置有用以安裝第一密封圈的第一安裝槽，所述密封襯套上設(shè)置有用以安裝第二密封圈的第二安裝槽。

優(yōu)選的，所述正極蓋的上部外側(cè)套設(shè)有電池托，所述正極蓋與電池托之間設(shè)置有隔絕兩者的絕緣墊，所述電池托上設(shè)置有垂直固定孔與水平固定孔，緊定螺絲經(jīng)過(guò)所述水平固定孔將正極蓋、絕緣墊以及電池托連接在一起，連接螺絲經(jīng)所述垂直固定孔將電池托與X射線衍射儀連接在一起。

優(yōu)選的，所述絕緣墊的旁側(cè)設(shè)置有容納變形量的調(diào)節(jié)口。

優(yōu)選的，所述絕緣連接套套設(shè)在正極蓋的下部外側(cè)，所述正極蓋的下部外表面設(shè)置有外螺紋，所述絕緣連接套的內(nèi)側(cè)設(shè)置有用以與正極蓋的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋；所述絕緣連接套與負(fù)極蓋上均開(kāi)設(shè)有螺紋連接孔，固定螺絲穿過(guò)所述絕緣連接套與負(fù)極蓋上的螺紋連接孔將兩者連接在一起。